浅谈真空灭弧室的制造工艺及发展方向
国内真空灭弧室产品市场浅析

国内真空灭弧室产品市场浅析摘要本文通过国内真空灭弧室的型号规划、参数设置和市场发展等多个方面,阐述真空灭弧室产品在未来市场上的战略定位、行业发展态势以及存在的问题和应对措施。
关键词真空灭弧室;产品;市场;定位;问题产品是企业发展的承载体,为什么一些企业长久不衰,有一个长期市场需求的产品体系非常关键!陕西宝光(下简称“宝光”)之所以能在真空电器行业发展40年,是产品体系的市场需求一直在不断扩大、推广、延伸。
企业的发展模式决定了企业存续。
宝光的发展模式目前限于产品引领。
真空电器产品市场需求再持续30年应该不是问题,问题是我们的产品体系可否持续引领。
真空灭弧室在中国从诞生至今差不多与宝光成长同龄。
一般需求,在不断的更新换代中已经基本满足,特色需求则正在凸显。
1 我以为真空灭弧室的战略发展着眼于以下几点(1)一般需求(或者基本、通用、普遍):品质夺天下。
想一想,之所以在21世纪始,京东方能成为行业“公认”的一个优秀,其主要原因是:品质表现良好比如切电容器组、固封极柱用真空灭弧室等,接触电阻低、截流值低等试验成功率高成为用户认可、同业感受得到的事实,他就从以前的企业中夺走一大块市场份额。
还有合资企业、外资企业,价高而需求量按照其优良的品质(主要在质量稳定、可靠性高)在逐年增高。
(2)新用途(或者特色、新用户)需求:差异性得天下。
国内市场已有约50余家真空灭弧室制造商,价格竞争已经极其激烈,差异性主要表现在技术、质量和营销策略。
有的企业擅长独特工艺,有些在某个参数领导质量稳定,比如旭光的35kV,有的是固封极柱使用和投切电容器组等等…。
2 真空灭弧室产品在国家经济建设中的战略定位和市场容量真空灭弧室适用于电力开关设备,电力开关设备是电力系统的主要控制设备,电力系统(主网、用户)是国家经济的基础。
好在过去、目前以至于将来,电力的基础作用将随经济规模与质量的扩大与提高日显重要。
但是,近期国内外经济形势很不乐观,国际上,欧债危机继续发酵(已有五国申请欧元救助),美国金融危机远未结束(经济增长极其乏力);国内除烟草、汽车、商贸和邮电、通讯外,大都没有良好增长。
真空灭弧室基础知识及应用简介

一真空灭弧室的基本知识1什么是真空真空是指在给定的空间内,远低于一个环境大气压的气体状态。
真空状态下气体的稀薄程度通常用真空度来描述,以压强值来表示。
l大气压= 760mmHg×133.3Pa/mmHg=1.013×105Pa(帕斯卡)或0.1013MPa压强越高则真空度越低;压强越低则真空度越高。
2什么是真空灭弧室真空灭弧室也叫真空开关管或真空泡,是真空开关的核心器件。
它是用一对密封在真空中的电极(触头)和其它零件,借助真空优良的绝缘和熄弧性能,实现电路的关合或分断,在切断电源后能迅速熄弧并抑止电流的真空器件。
3真空灭弧室的工作原理要说明真空灭弧室的工作原理必须要弄清楚电弧、真空电弧、扩散电弧、集聚电弧、横向磁场、纵向磁场的概念3.1电弧电弧或弧光放电是气体放电的一种形式。
放电在性质上和外观上是各种各样的。
在正常状态下,气体有良好的电气绝缘性能。
但当在气体间隙的两端加上足够强的电场时,就可以引起电流通过气体,这种现象称为放电。
放电现象与气体的种类和压强、电极的材料和几何形状、两极间的距离以及加在间隙两端的电压等因素有关。
例如在正常状态下,给气体间隙两端的电极加电压到一定程度时,空气中游离的电子在电场作用下高速运动,与气体分子碰撞后产生较多的电子和离子。
新生的电子和离子又同中性原子碰撞,产生更多的电子和离子,使气体开始发光,两电极变为炽热,电流迅速增大。
这种性质上的转变称为气体间隙的击穿,其所需的电压称为击穿电压。
这时,由于电场的支持,放电并不停止,故称为自持放电。
电弧则是气体自持放电的一种形式。
电弧具有电流密度大和阴极电位降低的特点。
3.2真空电弧在真空环境中,气体非常稀薄,真空度高于1.33x10-2Pa时气体分子极少。
在1.33x10-2Pa的真空中,每立方厘米空间中含有的气体分子数仅为标准大气压环境下的千万分之一。
在这样稀薄的气体中即使真空间隙中存在电子,它们从一个电极飞向另一个电极时,也很少有机会与气体分子碰撞造成真空间隙的电击穿。
2023年真空灭弧室行业市场发展现状

2023年真空灭弧室行业市场发展现状随着现代工业的发展,特别是电力行业的快速发展,真空灭弧室作为电力设备的一个重要组成部分,其市场需求量也在不断增加。
本文将对现阶段真空灭弧室行业的市场发展现状进行分析。
一、市场规模真空灭弧室市场规模的增长速度非常快。
根据市场研究机构统计显示,在2019年真空灭弧室市场规模已超过250亿元人民币,预计到2024年市场规模将达到400亿元人民币以上。
这表明,真空灭弧室市场需求量不断攀升,并且预计未来几年市场规模会持续保持稳定或逐步扩大。
二、市场发展趋势1. 高压直流输电发展助力真空灭弧室市场近年来,高压直流输电(HVDC)已成为中国电力行业的一个重要发展方向。
高压直流输电系统需要大量真空灭弧室进行支持,在高压直流输电新建项目的推动下,真空灭弧室市场将迎来新一轮的增长。
2. 环保要求促进真空灭弧室产业升级真空灭弧室是电力设备中一种重要的绝缘组件,其使用的材料和技术有着非常高的技术要求。
目前,随着环保要求的不断提高,真空灭弧室行业将不断加快环保技术的研究和推广,促进产业升级,推动行业健康可持续发展。
3. 智能化和自动化技术加速应用随着科技的发展和工业智能化的推广,真空灭弧室行业也在加速应用自动化和智能化技术。
智能化技术在真空灭弧室的加工、检测和组装等环节中逐渐普及,大大提高了生产效率和工作精度。
三、市场整合和标准化趋势现阶段展现出来的真空灭弧室市场在技术质量、标准体系、产业分工和品牌建设等方面还存在着一些不足。
这就要求行业各方在市场整合和标准化方面提高自身能力,确保真空灭弧室的技术和质量逐渐趋于成熟和标准化。
四、国际市场发展随着国际市场对环境和能源问题的重视,真空灭弧室行业在国际市场的需求也在不断增加。
中国的真空灭弧室行业已经逐渐走向国际市场,并在不同市场上获得了不同程度的认可。
未来,中国的真空灭弧室行业将继续深化国际合作,扩大国际市场份额。
总之,当前真空灭弧室市场需求呈现出增加的趋势,随着电力行业的快速发展和环保要求的提高,真空灭弧室行业将继续保持稳步增长态势。
浅谈真空灭弧室的制造工艺及发展方向

真空灭弧室自从问世以来,一直在不断地改进, 伴随 着 制 造 工 艺 的 进 步 , 真 空 灭 弧 室 有 了 新 的 发 展 方向。
(1)小型化。真空电弧理论的发展和内部电场优化 使真空灭弧室体积更小;复合绝缘技术的应用使真空 灭弧室结构尺寸大大减小;真空断路器机械特性的改 进,同步分断技术和高性能触头材料的应用使真空灭 弧室的“升级”、使用成为可能。真空灭弧室的小型化 工作不论在国内还是在国外已经进行了很多年,并已 取得了一定的成效。德国 Calor-Emag 公司新研制成的 VC2 型真空断路器,其 12 kV、20 kA 的真空灭弧室的 触头直径仅为 40 mm,12 kV、50 kA 真空灭弧室的触 头直径为 80 mm。德国 AEG 公司最新推出的第三代真 空灭弧室,其体积比缩小到原来产品的 1/3。日本东芝 公司研制成功 SADE 技术,使用该技术的真空灭弧室体 积只有采用线圈式触头结构产品的一半。
度以及工作区温度均匀性等技术指标,在国内外真空灭 弧室生产厂家中为最高水平,采用全无油真空系统,计 算机全程控制,确保制造过程的稳定、可靠,产品质量 高,一致性好。
2 制造过程中保证产品质量的关键因素
2.1 真空的保持 顾名思义,真空灭弧室必须要借助优良的真空状态
方可实现其功能,要保持优良的真空状态,必须要严格 控制以下三个环节。
袁战荣 孟庆喜 王军志 / 平高集团有限公司电控公司
真空灭弧室是真空断路器的核心部件,真空断 路器的通断操作是通过位于真空灭弧室外的 操动机构使真空灭弧室内的一对对置触头闭合或断开来 完成的。真空灭弧室的基本结构如图 1 所示。
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1 —动端盖板 2 —波纹管 3 —触头 4 —主屏蔽罩 5 —静端盖板 6 —静导电杆 7 —绝缘外壳 8 —动导电杆 图 1 真空灭弧室的基本结构
固封极柱用真空灭弧室

固封极柱用真空灭弧室固封极柱用真空灭弧室是一种用于高压开关设备的重要组件,它的作用是在开关操作时消除电弧,并且保证设备的可靠性和安全性。
本文将介绍固封极柱用真空灭弧室的工作原理、结构特点、应用领域以及未来发展趋势。
一、工作原理固封极柱用真空灭弧室的工作原理主要是利用高真空状态下的电场效应和磁场效应来消除电弧。
在设备操作时,当触头分离时,产生的电弧会迅速扩散并在灭弧室内形成一个电弧柱。
灭弧室内部安装了一组电极和磁场线圈,利用电场效应和磁场效应将电弧柱的能量转化为热能,使电弧迅速熄灭。
利用高真空状态下的绝缘性能,确保设备的安全可靠性。
二、结构特点固封极柱用真空灭弧室的结构主要包括外壳、触头、灭弧室、绝缘材料、电极和磁场线圈等组件。
外壳采用高强度金属材料制成,具有良好的耐压性能。
触头采用铜合金或其他导电材料制成,具有良好的导电性能和耐磨性。
灭弧室采用高真空度的材料制成,确保灭弧效果。
绝缘材料采用高压绝缘材料,确保设备的绝缘性能。
电极和磁场线圈组成了灭弧系统,通过优化设计可实现更好的灭弧效果。
三、应用领域固封极柱用真空灭弧室主要应用于高压断路器、负荷开关、隔离开关等高压开关设备中。
在这些设备中,灭弧室起着关键的作用,可以有效消除电弧,确保设备的安全可靠性。
固封极柱用真空灭弧室具有体积小、重量轻、寿命长等特点,适用于各种高压开关设备的应用场景。
四、未来发展趋势随着高压开关设备的不断发展,固封极柱用真空灭弧室也在不断改进和完善。
未来,固封极柱用真空灭弧室将继续向高性能、高可靠性和智能化方向发展。
在材料方面,将会出现更多新型高性能材料的应用,如碳纳米材料、高温陶瓷材料等,以提高灭弧室的耐压性能和绝缘性能。
在结构设计上,将会更加注重产品的紧凑性和便捷性,以适应设备的小型化和智能化趋势。
在灭弧技术上,将会采用更先进的电极和磁场线圈设计,以提高灭弧效果和稳定性。
固封极柱用真空灭弧室将会在高压开关设备领域发挥越来越重要的作用,为设备的安全可靠性提供更好的保障。
真空灭弧室

1 真空灭弧室工作原理1.1电弧电弧是一种能量集中、温度高、亮度大的气体放电现象,是一种电离的气体,质量极轻,发出耀眼的光芒,在外力作用下迅速移动、卷缩和伸长。
在操作电力开关分断电路的过程中,当开关的触头即将分离时,由于触头的接触面突然减小,使得触头接触处的电阻猛增,同时电路上被消耗的电能将产生上千度的高温,使触头产生热电子发射,这与人们在电子管中观察到的热电子发射情况类似,只不过这时触头表面的温度比电子管内灯丝的温度要高得多,发射的热电子强度也大得多。
同时在开关触头分离的瞬间,电路加在触头上的电压将在触头间极小的间隙内形成很强的电场,它将在高温作用下触头发射的热电子迅速加速,这些高速运动的热电子碰撞其周围的气体分子而产生自由电子和正离子,被电离出来的自由电子在高温和强电场的作用下继续加速,又碰撞其附近的其它气体分子,如此继续,形成连锁反应,使开关触头间的气体在极短的时间发生雪崩似的电离,接通电路,发出耀眼的亮光,这就是人们看到的电弧。
1.2熄灭电弧的方法交流电弧的熄灭条件是在零休期间不发生热击穿,同时在此之后弧隙介质恢复过程总是胜过电压恢复过程,也即不发生击穿。
但从灭弧效果来看,零休期间是最好的灭弧时机:一则这时弧隙的输入功率近乎等于零,只要采取适当措施加速电弧能量的散发以抑制热电离,即可防止因热击穿引起电弧重燃;二则这时线路所储能量很小,需借电弧散发的能量不大,不易因出现较高的过电压而引起电击穿。
反之,若灭弧非常强烈,在电流自然过零前就“截流”,强迫电弧熄灭,则将产生很高的过电压,即使不致影响灭弧,对线路及其中的设备也很不利。
因此,除非有特殊要求,交流开关电器多采用灭弧强度不过强的灭弧装置,使电弧是在零休期间,而且是在电流首次自然过零时熄灭实际上交流电弧未必均能于电流首次自然过零时熄,有时需经2~3个半周才熄灭。
如图2所示,触头刚分(t=t0)时,弧隙甚小,uh也不大。
故电流在首次过零(t=t1)前,其波形基本上仍属正弦波,且在电流过零处电源电压滞后约为δ≈90°。
[灭弧室,真空,质量]工艺控制对真空灭弧室质量的影响
![[灭弧室,真空,质量]工艺控制对真空灭弧室质量的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/ac413ebf7e21af45b307a8d8.png)
工艺控制对真空灭弧室质量的影响摘要:真空灭弧室是真空开关的核心器件,正逐步向超高压、小型化、长寿命、高可靠性方向发展。
文章对真空灭弧室生产制造过程中工艺控制对产品质量性能各方面的影响进行了阐述,着重对一次封排工艺过程中容易出现的问题进行了说明,证明工艺控制在灭弧室生产过程中的重要性及对产品性能的影响。
关键词:真空灭弧室;一次封排1 真空灭弧室简介随着高压真空开关行业的飞速发展,真空灭弧室也广泛应用于电力、冶金、矿山、石化、铁路等部门的配件系统。
真空灭弧室具有体积小、寿命长、节能、防火、防爆、维护简单、运行可靠、无污染等诸多优点。
通常真空灭弧室由绝缘外壳、运动导电部分(动管芯)、静止导电部分(静管芯)构成。
按绝缘外壳可分为玻璃真空灭弧室和陶瓷真空灭弧室,从制造工艺上可分为一次封排灭弧室和排气灭弧室。
随着真空开关向超高压、低压等级方向发展,真空灭弧室也将逐步向小型化、长寿命方向发展,这无疑对真空灭弧室的生产制造工艺水平提出了更高要求,同时也是对产品质量的更大挑战。
2 真空灭弧室一次封排制造工艺简介在国内真空灭弧室制造技术日趋成熟,一次封排工艺已经广泛应用于生产灭弧室的各个企业。
一次封排工艺是区别于传统排气工艺的一种新型灭弧室生产工艺。
一次封排工艺是指将焊接好的动、静管芯与瓷壳装配成整管置于真空炉中焊接,整管的焊接与管内的排气同时完成。
一次封排工艺具有生产周期效率高、工艺过程简化、适于大规模生产、管内去气彻底、焊接可靠、产品质量一致性好的优点。
3 生产工艺环境对灭弧室质量的影响灭弧室工作于高电压、大电流状态下,需要具有良好的内外绝缘水平,强大的导流能力,可靠的开断能力,这要求灭弧室的生产区域必须具备良好的工艺卫生。
该区域应相对独立,四周封闭,区域内保持恒温、恒湿,内部保持正压,具有较高的洁净度等级。
一般温度应保持在20~24 ℃之间,相对湿度为30 %~70 %。
温、湿度的变化可导致灭弧室金属材料和金属化封接面的氧化污染。
2024年真空灭弧室市场分析现状

2024年真空灭弧室市场分析现状
1. 简介
真空灭弧室是一种常见的高压电力设备,用于控制和消除高压电力中的电弧。
本
文将对真空灭弧室市场的现状进行分析和研究。
2. 市场规模
根据市场调研数据,真空灭弧室市场在过去几年中呈现稳定增长的趋势。
据预测,未来几年内市场规模将继续扩大。
3. 市场驱动因素
真空灭弧室市场的增长主要受到以下因素的驱动:
3.1 电力行业需求增长
随着电力行业的快速发展,对高效、可靠的高压电力设备的需求也在不断增加。
真空灭弧室作为一种关键的高压设备,其需求量也随之增长。
3.2 能源转型政策推动
全球范围内的能源转型政策对电力设备市场产生了积极影响。
真空灭弧室作为一
种低碳技术,符合能源转型政策的要求,因此在市场上受到了广泛关注。
3.3 技术升级和创新
随着科技的不断进步和创新,真空灭弧室的性能也在不断提升。
新一代产品具有更高的安全性、更低的能耗和更长的使用寿命,吸引了越来越多的用户投资。
4. 市场竞争格局
真空灭弧室市场存在着多个竞争激烈的主要厂商。
这些厂商在产品技术、品牌知名度、市场份额等方面存在差异。
5. 市场前景
基于以上的市场驱动因素和竞争格局,真空灭弧室市场有望在未来继续保持稳定的增长态势。
虽然市场竞争激烈,但新技术的应用和创新仍将成为市场发展的重要推动因素。
6. 结论
综上所述,真空灭弧室市场正处于稳步增长的阶段。
未来几年,随着电力需求的增加和能源转型政策的推动,市场规模有望进一步扩大。
厂商应该注重技术创新和产品性能的提升,以保持竞争优势。
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度以及工作区温度均匀性等技术指标,在国内外真空灭 弧室生产厂家中为最高水平,采用全无油真空系统,计 算机全程控制,确保制造过程的稳定、可靠,产品质量 高,一致性好。
2 制造过程中保证产品质量的关键因素
2.1 真空的保持 顾名思义,真空灭弧室必须要借助优良的真空状态
方可实现其功能,要保持优良的真空状态,必须要严格 控制以下三个环节。
流可达 3 150 A、分断能力可达到 40 kA;在消化吸收 引进技术的基础上开发的第三代真空灭弧室,其特点 是屏蔽筒内置,φ 88 ~125 mm 陶瓷绝缘外壳,电极 结构为杯状纵磁,CuCr50 触头材料,分断能力达到 40 kA,额定电流可达 3 150 A。这期间也研制了一 些线圈式纵磁场电极的灭弧室,主要提高了分断能 力,但仍以杯状纵磁为主;以一次封排技术为代表的 第四代真空灭弧室的整体质量有了很大的提高,此时 各种成熟技术的综合应用开发出大量的12 kV、 24 kV、 4 0 . 5 k V,低压 0 . 3 8 ~1 . 1 4 k V各种参数的真空灭弧室 批量供应市场,产品覆盖了整个中压领域。小型化、有 外绝缘保护的真空灭弧室可称为第五代产品,目前已 开始批量供应市场。
4 结束语
在真空灭弧室制造工艺不断改善的条件下,完全一
次封排工艺得到了很好的应用,产品的可靠性进一步提
高,灭弧室的外形尺寸、技术特点得到了更好的利用,
可以进一步提高灭弧室的单位产量,降低生产成本,增
强真空开关的市场竞争力。随着真空灭弧室制造工艺的
不断发展,可以不断提高真空灭弧室的分断性能及绝缘
水平。EM
1 真空灭弧室制造工艺
随着生产技术及工艺水平的不断提高,真空灭弧室 的生产方式发生了巨大的变化,灭弧室的体积变得越来 越小,性能越来越可靠,结构也变得越来越简单。 1.1 排气台工艺
将真空灭弧室的零件通过钎焊及氩弧焊等工艺制成 为待排气的整管,再连接到排气台进行抽真空及烘烤除 气,最后进行冷夹封口的过程。此工艺过程复杂,路线 长,一般有 9 道工序,因效率低且对真空灭弧室零件的 污染环节多。而且,按此工艺生产的真空灭弧室烘烤温 度低(450℃左右),因而除气不彻底。其工艺过程如图 2a 所示。 1.2 一次封排工艺
将真空灭弧室各零件先钎焊成几个部件,再将几个 部件组装成真空灭弧室整件,然后再在真空炉中完成排 气、烘烤去气及钎焊封口的过程。此工艺过程较简单,
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一般有 7 道工序,因而效率较高且人为污染也较少。此 外,按此工艺生产的真空灭弧室烘烤温度高(800~900℃), 因而排气彻底。其工艺过程如图 2b 所示。 1.3 完全一次封排生产方式
(1 )陶瓷金属化。陶瓷与金属的性能差异非常 大,因而其与金属零件封接部位的陶瓷金属化质量非 常关键。经验表明,真空灭弧室的慢性漏气约有 70% 是因为陶瓷金属化质量不好而引起的。陶瓷金属化的 质量难以通过事后检验来控制把关,必须要通过过程 质量来控制,对设备的依赖程度非常高。目前,国内 仅有少数几个真空灭弧室厂家具备稳定的陶瓷金属化 能力。
( 收稿日期:2008.12.06)
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此工艺过程最简单,一般仅有 5 道工序,人为环节 最少,过程质量最稳定,但对封排设备的要求很高。这 种生产方式的优点是:
1)工艺路线短,装配效率高,一次成品率高,适 合于规模化生产。
2)无需进行零部件焊接,人工环节最少,工艺简 单,易保证产品质量的稳定性。
3)此制造工艺一般使用进口的一次封排用真空炉 进行封排。该真空炉的工作容积、抽气速率、极限真空
真空灭弧室设计定型后,触头材料及触头结构的稳 定性对真空灭弧室的分断能力起着至关重要的作用。从 近些年试验站统计的情况来看,真空断路器(包括老产
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品)型式试验的成功率有所下降。这与降低成本后,触 头材料的批次性质量不稳定及触头结构加工质量的不稳 定性有很大的关联。触头的关键性能只能通过破坏性试 验的方式进行验证,因而批量生产的触头必须通过制造 过程控制来保证其质量的一致性、稳定性。 2.3 导电回路的材料
(5)长寿命。车载开关及电弧炉用频繁操作的断路 器要求机械寿命长达 10 万次甚至 25 万次。随着新型的 操动机构如永磁机构的研制开发,波纹管制造技术的改 进,真空灭弧室装配工艺的优化,长寿命的机构和真空 灭弧室相继开发出来,虽然 10 万次机械寿命的真空灭 弧室已经通过了型式试验,但在长寿命真空灭弧室方面 还有许多工作要做,首先要保证一致性,其次要向更高 的寿命要求进军,满足市场需求。
(2 )波纹管的选择及其与灭弧室其他零件的钎焊 工艺。波纹管一般是由0.1~0.2 mm 厚的不锈钢板制成 的,因其厚度很薄且要承受几万次的机械寿命,所以对 材料及制造工艺的要求非常高。传统钎料对不锈钢材 料的浸润性很差,因而国内绝大部分厂家都将不锈钢 波纹管电镀镍后再进行钎焊。但不锈钢材料不易于进 行镀镍,因而存在一定的质量隐患。因此,如果波纹管 的材料、壁厚、表面状态及其与其余零件的钎焊质量不 好,均会造成真空灭弧室的慢性漏气,导致真空灭弧室 功能的丧失。
(2)低成本。真空灭弧室的小型化保证了低成本实 现的可能。在近 20 年的时间里,国产真空灭弧室的体 积减小了 50%,价格降低了 70% 左右,其中有生产厂家 提高工艺水平(一次封排工艺的普遍采用),提高生产 效率和降低生产成本的努力,也与触头、波纹管、陶瓷 壳等零件成本的降低密切相关。
(3)高电压。随着真空开关制造技术和理论研究水 平的不断提高,真空开关的发展已在尝试着向高电压大 容量方向发展。美国通用电气公司 1980 年后生产出了 168 kV/40 kA 的双断口真空断路器,日本明电舍公司 1980年开始生产145 kV/31.5 kA单断口真空断路器,日 本东芝公司 1987 年研制成功了 145 kV/31.5 kA 单断口 真空灭弧室及 168 kV 双断口真空断路器。此外,日本 三菱公司已研制成功 270 kV 单断口真空灭弧室,并且 准备发展 500 kV 双断口真空断路器,一旦研制成功,估 计其造价比同电压等级的 SF 断路器低。国内目前已有
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北京北开电气股份有限公司和西安西开高压电气股份有 限公司研制的 126 kV真空断路器(均采用日本明电舍真 空灭弧室)一次通过了全部型式试验并完成鉴定。
(4 )大电流。发电机保护用断路器由于额定工作 电流较大,对真空断路器来说温升要求较难达到,同 时,由于其短路电流分断后瞬态恢复电压上升速率 高,要求有更高的介质恢复速度,因此,这方面的使 用一直受到限制。但近几年在发电机保护用的真空断 路器、真空灭弧室技术都有了长足发展,目前国内已 经可以生产 6 300 A/80 kA 的真空型发电机保护用断 路器。
真空灭弧室导电回路(主要指动、静导电杆)的材 料对真空灭弧室的性能有很大的影响。如果动静导电杆 的材料不好,含气量大,杂质多,则会显著影响真空灭 弧室的性能。一方面,导电杆材料不好会造成真空灭弧 室在储存及使用过程中产生较多的放气,影响其真空性 能,严重时导致其真空度的丧失;另一方面,导电杆材 料不好会增加真空开关的回路电阻再加上较多杂质的存 在,这样在通载正常电流时,开关可能会因局部温升过 高而烧损,严重时会造成事故。
为了进一步提高真空灭弧室的生产效率,降低生 产成本,研究人员对灭弧室的工艺结构进行了更加深 入的简化,在上述工艺的基础上又开发出一种新型真 空灭弧室生产工艺,即“完全一次封排” 工艺。将真空 灭弧室所有零件直接组装成整件,然后在真空炉中一 次完成排气、烘烤、钎焊封口的过程,其工艺过程如图 2c 所示。
袁战荣 孟庆喜 王军志 / 平高集团有限公司电控公司
真空灭弧室是真空断路器的核心部件,真空断 路器的通断操作是通过位于真空灭弧室外的 操动机构使真空灭弧室内的一对对置触头闭合或断开来 完成的。真空灭弧室的基本结构如图 1 所示。
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1 —动端盖板 2 —波纹管 3 —触头 4 —主屏蔽罩 5 —静端盖板 6 —静导电杆 7 —绝缘外壳 8 —动导电杆 图 1 真空灭弧室的基本结构
3 制造工艺进步推动真空灭弧室的发展
真空灭弧室自从问世以来,一直在不断地改进, 伴随 着 制 造 工 艺 的 进 步 , 真 空 灭 弧 室 有 了 新 的 发 展 方向。
(1)小型化。真空电弧理论的发展和内部电场优化 使真空灭弧室体积更小;复合绝缘技术的应用使真空 灭弧室结构尺寸大大减小;真空断路器机械特性的改 进,同步分断技术和高性能触头材料的应用使真空灭 弧室的“升级”、使用成为可能。真空灭弧室的小型化 工作不论在国内还是在国外已经进行了很多年,并已 取得了一定的成效。德国 Calor-Emag 公司新研制成的 VC2 型真空断路器,其 12 kV、20 kA 的真空灭弧室的 触头直径仅为 40 mm,12 kV、50 kA 真空灭弧室的触 头直径为 80 mm。德国 AEG 公司最新推出的第三代真 空灭弧室,其体积比缩小到原来产品的 1/3。日本东芝 公司研制成功 SADE 技术,使用该技术的真空灭弧室体 积只有采用线圈式触头结构产品的一半。
(3)整管封排、钎焊工艺。真空灭弧室整管的封排、 钎焊工艺对真空灭弧室真空的保持同样具有非常重要的 影响。如果封排工艺环节过多,污染源则较多,这样封 排后的真空灭弧室的放气源较多,从而在贮存或使用过 程中可能导致真空度的下降。真空灭弧室整管钎焊过程 中,如真空炉工作区的温度不均匀,则个别管子的焊缝 质量会受到影响,存在漏气的隐患。 2.2 触头材料及触头结构