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真空斷路器”因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名；其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。
 真空斷路器是310kV，50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內(nèi)配電裝置，可供工礦企業(yè)、發(fā)電廠、變電站中作為電器設(shè)備的保護和控制之用，特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁
操作的使用場所，斷路器可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護高壓電氣設(shè)備用 。
特點：觸頭開距小，10KV真空斷路器的觸頭開距只有10mm左右，操作機構(gòu)的操作功就小，機械部分行程小，其機械壽命就長。
燃弧時間短，且與開關(guān)電流大小無關(guān)，一般只有半周波。
熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，對開斷近區(qū)故障性能較好。
由于疏通在開斷電流時磨損量較小，所以觸頭的電氣壽命長，滿容量開斷達(dá)30-50次，額定電流開斷達(dá)5000次以上，噪音小適于頻繁操作。
體積小、重量輕。
適用于開斷容性負(fù)荷電流。
由于其優(yōu)點很多，所以廣泛應(yīng)用于變電站中，目前型號主要有：ZN12-10型、ZN28A-10型、ZW7-35型、ZW8-12型、VS1型、ZN30型等。
具體介紹
      真空斷路器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)真空斷路器在我國近十年來得到了蓬勃的發(fā)展。產(chǎn)品從過去的ZN1ZN5幾個品種發(fā)展到數(shù)十多個型號、品種，額定電流達(dá)到5000A，開斷電流
達(dá)到50kA的較好水平，并已發(fā)展到電壓達(dá)35kV等級。
80年代以前，真空斷路器處于發(fā)展的起步階段，技術(shù)上在不斷摸索，還不能制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，直到1985年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
    深圳通用電氣有限公司位于：廣東省 深圳市，近年來開始加入互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)店行業(yè)，首先歡迎登陸我們的店鋪，在此表示感謝。 
  本公司服務(wù)于電工電氣行業(yè)，供應(yīng)各款式高壓斷路器，真空斷路器，SF6斷路器，負(fù)荷開關(guān)，隔離開關(guān)，少油斷路器，多油斷路器、戶外真空斷路器、戶內(nèi)真空斷路器
、戶外隔離開關(guān)、戶內(nèi)隔離開關(guān)、SF6斷路器、負(fù)荷開關(guān)、多油斷路器、負(fù)荷真空斷路器、少油斷路器避雷器、熔斷管、操作機構(gòu)等產(chǎn)品，我們公司堅信的服務(wù)和不
斷升級適應(yīng)新市場的產(chǎn)品才是客戶真正需要的。服務(wù)前，我們提供真實精美的產(chǎn)品展示圖；服務(wù)中，我們展示各項產(chǎn)品屬性，運費情況，如想更詳細(xì)的了解和定制產(chǎn)品，
還可直接聯(lián)系本公司，為您貼心服務(wù)；服務(wù)后，我們會認(rèn)真接受各買家客觀公正的建議和批評，并不斷地加以改進。我們的宗旨是在任一環(huán)節(jié)都做客戶的好伙伴，為您
解決問題。 
  深圳通用電氣有限公司希望在未來得到客戶們的認(rèn)可和支持，與您攜手共同打造我們的電氣互聯(lián)網(wǎng)。
公司介紹
深圳通用電氣有限公司位于：廣東省 深圳市，近年來開始加入互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)店行業(yè)，首先歡迎登陸我們的店鋪，在此表示感謝。 
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　　(1)控制作用。根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備，以及部分或全部線路投人或退出運行。

防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)無故障部分安全運行。

　　高壓斷路器的主要結(jié)構(gòu)大體分為:導(dǎo)流部分，滅弧部分，絕緣部分，操作機構(gòu)部分。高壓開關(guān)的主要類型按滅弧介質(zhì)分為:油斷路器，空氣斷路器，真空斷路器，六氟化硫斷路器，固體產(chǎn)氣斷路器，磁吹斷路器。

　　高壓斷路器的試驗類別主要分為:設(shè)備交接試驗，大修后試驗，預(yù)防性試驗，專項鑒定試驗。主要試驗項目為:絕緣電阻測定、測量導(dǎo)管的介質(zhì)損失率、油試驗、交流耐壓試驗、回路直流電阻測定等項目。具體項目及要求按《電氣設(shè)備交接預(yù)防性試驗規(guī)定》確定。

簡介：隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，高壓斷路器設(shè)備的裝用量將大幅度上升，了解高壓斷路器設(shè)備的故障原因，采取積極的防范措施，對提高電網(wǎng)供電的可靠性是很有幫助的。
　　關(guān)鍵字：高壓斷路器設(shè)備常見事故
　　 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，高壓斷路器設(shè)備的裝用量將大幅度上升，了解高壓斷路器設(shè)備的故障原因，采取積極的防范措施，對提高電網(wǎng)供電的可靠性是很有幫助的。

真空斷路器工作原理與其他斷路器相比之是滅弧介質(zhì)不同罷了，真空不存在導(dǎo)電介質(zhì)，使電弧快速熄滅，因此該斷路器的動靜觸頭之間的間距很少。該斷路器一般用于電壓等級相對低的廠用電配置中！隨著電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，10KV真空斷路器在我國已經(jīng)大批量地生產(chǎn)和使用。對于檢修人員來說，提高對真空斷路器的認(rèn)識，加強維護保養(yǎng)，使其安全運行，成了一個迫在眉睫的問題。本文以ZW27—12為例，簡要說明真空斷路器的原理與維修。

一、真空的絕緣特性

真空具有很強的絕緣特性，在真空斷路器中，氣體非常稀薄，氣體分子的自由行程相對較大，發(fā)生相互碰撞的幾率很小，因此，碰撞游離不是真空間隙擊穿的主要原因，而在高強電場作用下由電極析出的金屬質(zhì)點才是引起絕緣破壞的主要因素。

真空間隙中的絕緣強度不僅與間隙的大小，電場的均勻程度有關(guān)，而且受電極材料的性質(zhì)及表面狀況的影響較大。真空間隙在較小的距離間隙（2—3毫米）情況下，有比高壓力空氣與SF6氣體高的絕緣特性，這就是真空斷路器的觸頭開距一般不大的原因。

電極材料對擊穿電壓的影響主要表現(xiàn)在材料的機械強度（抗拉強度）和金屬材料的熔點上?？估瓘姸群腿埸c越高，電極在真空下的絕緣強度越高。

實驗表明，真空度越高，氣體間隙的擊穿電壓越高，但在10-4托以上，就基本保持不變了，所以，要保持真空滅弧室的絕緣強度，其真空度應(yīng)不低于10-4托。

二、真空中電弧的形成與熄滅

真空電弧和我們以前學(xué)習(xí)的氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別，氣體的游離現(xiàn)象不是產(chǎn)生電弧的主要因素，真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來的金屬蒸汽中形成的。同時，開斷電流的大小不同，電弧表現(xiàn)的特點也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧。

概述

　　真空斷路器是指觸頭在真空中關(guān)合、開斷的斷路器。

　　真空斷路器初由英、美研究,隨后發(fā)展到日本、德國和原蘇聯(lián)等其他國家。我國從1959年起開始研究真空斷路器的理論,到20世紀(jì)70年代初正式生產(chǎn)各類真空斷路器。真空滅弧室、操動機構(gòu)、絕緣水平等制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進,使真空斷路器的發(fā)展極為迅速,在大容量、小型化、智能化及可靠性研究方面取得了一系列重大成果。

　　真空斷路器以具備良好的滅弧特性,適宜頻繁操作,電氣壽命長、運行可靠性高、不檢修周期長的優(yōu)勢,在當(dāng)今我國電力工業(yè)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、化工、冶金、-鐵道電氣化以及礦山等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品從過去的ZN1-ZN5幾個品種到現(xiàn)在數(shù)十個型號、品種,額定電流達(dá)到 4000A,開斷電流達(dá)到5OKA,甚至有63kA,電壓達(dá)到35kV等級。

　　下面將從真空斷路器的幾個主要方面看它的發(fā)展及特點,分別是真空滅弧室的發(fā)展、操動機構(gòu)的發(fā)展、絕緣結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

真空滅弧室的發(fā)展

　　利用真空介質(zhì)來熄滅電弧的設(shè)想在19世紀(jì)末就己提出,20世紀(jì)20年代制造出了早的真空滅弧室。但是由于受真空工藝、材料等技術(shù)水平的限制,當(dāng)時并未實現(xiàn)實用化。20世紀(jì)50年代以后,隨著新技術(shù)的發(fā)展解決了真空滅弧室制造中的很多難題,使真空開關(guān)逐漸達(dá)到實用水平。20世紀(jì)50年代中期美國通用電氣公司批量生產(chǎn)了額定開斷電流為12KA的真空斷路器。隨后在20世紀(jì)50年代末由于發(fā)展了具有橫向磁場觸頭的真空滅弧室,使額定開斷電流提高到3OKA的水平 o20世紀(jì)70年代后,日本東芝電氣公司研制成功了具有縱向磁場觸頭的真空滅弧室,使額定開斷電流又進一步提高到5OKA以上。目前真空斷路器己廣泛用于 1OKV、35kV配電系統(tǒng)中,額定開斷電流己能做到5OKA-100KAo有些國家還生產(chǎn)了72kV/84kV級的真空滅弧室,但數(shù)量不多。

　　近年來,我國真空斷路器的生產(chǎn)發(fā)展也很快。目前國內(nèi)真空滅弧室的技術(shù)與國外產(chǎn)品不相上下,有采用縱向、橫向的磁場技術(shù)、采用中央引燃觸頭技術(shù)的真空滅弧室,Cu-Cr合金材料制成觸頭已成功地開斷5OKA、63kAo中國的真空滅弧室已達(dá)到較高的水平,真空斷路器完全可以選用國產(chǎn)的真空滅弧室。

真空滅弧室的特點

　　真空滅弧室是真空斷路器的關(guān)鍵部件,它是采用玻璃或陶瓷作支撐及密封,內(nèi)部有動、靜觸頭和屏蔽罩,室內(nèi)有負(fù)壓,真空度為133×10九133×lOJPa, 保證其開斷時的滅弧性能和絕緣水平。當(dāng)真空度降低時,其開斷性能明顯降低,因此真空滅弧室不得受任何外力碰撞,嚴(yán)禁敲擊、手拍打,搬動及維護時不得受力o 禁止把任何東西放在真空斷路器上,以防止落下時打壞真空滅弧室。出廠前真空斷路器經(jīng)過嚴(yán)格平行度檢查和裝配,維修時應(yīng)緊固滅弧室的各螺栓,以保證其受力均勻。

　　真空斷路器在真空滅弧室內(nèi)開斷電流并進行滅弧,而真空斷路器本身沒有定性、定量監(jiān)測真空度特性的裝置,所以真空度降低故障為隱性故障,同時,真空度降低將嚴(yán)重影響真空斷路器開斷過電流的能力,并導(dǎo)致斷路器的使用壽命急劇下降嚴(yán)重時會引起開關(guān)爆炸。

　　綜上所述真空滅弧室存在的主要問題真空度降低。真空度降低的主要原因有以下幾點。

　　(1)真空斷路器是一個比較嬌嫩的元件,電子管廠出廠后,經(jīng)過多次運輸顛簸、安裝震動、意外碰撞等,都有可能產(chǎn)生玻璃或陶瓷封接的滲漏。

　　(2)真空滅弧室材質(zhì)或制作工藝存在間題,多次操作后出現(xiàn)漏點。

　　(3)分體式真空斷路器,如使用電磁式操作機構(gòu),在操作時,由于操作連桿的距離比較大,直接影響開關(guān)的同期、彈跳、超行程等特性加快真空度降低。

真空滅弧室真空度降低的處理方法:

　　經(jīng)常觀察真空滅弧室定期使用真空開關(guān)真空度測試儀對真空滅弧室進行真空度的測量,確保真空滅弧室的真空度在規(guī)定范圍內(nèi);當(dāng)真空度降低時,必須更換真空滅弧室,并做好行程、同期、彈跳等特性試驗。

操動機構(gòu)的發(fā)展

　　操動機構(gòu)是衡量真空斷路器性能優(yōu)劣的重要方面之一,影響真空斷路器可靠性的主要原因就是操動機構(gòu)的機械特性。根據(jù)操動機構(gòu)的發(fā)展可分為以下幾類。

手動操動機構(gòu)

　　靠于動直接合閘的操動機構(gòu)稱為手動操動機構(gòu),它主要用來操動電壓等級低、額定開斷電流很小的斷路器。除工礦企業(yè)用戶外電力部門中手動機構(gòu)已很少采用。手動操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、不要求配備復(fù)雜的輔助設(shè)備及操動電源缺點是不能自動重合閘,只能就地操作,不夠安全。因此,手動操動機構(gòu)已幾乎被手力儲能的彈簧操動機構(gòu)所代替。

電磁操動機構(gòu)

　　靠電磁力合閘的操動機構(gòu)稱為電磁操動機構(gòu)d配合國產(chǎn)ZN28-12型產(chǎn)品發(fā)展的有CD17型機構(gòu),結(jié)構(gòu)上也采用與真空滅弧室前后布置的方式。

　　電磁操動機構(gòu)的優(yōu)點是機構(gòu)簡單、工作可靠、制造成本低,缺點是合閘線圈消耗的功率太大,需要備價格昂貴的蓄電池、合閘電流較大、結(jié)構(gòu)比較笨重、動作時間較長,市場占有量逐漸減少。

1、小電流真空電弧

觸頭在真空中開斷時，產(chǎn)生電流和能量十分集聚的陰極斑點，從陰極斑點上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽，其中的金屬原子和帶電質(zhì)點的密度都很高，電弧就在其中燃燒。同時，弧柱內(nèi)的金屬蒸汽和帶電質(zhì)點不斷地向外擴散，電極也不斷的蒸發(fā)新的質(zhì)點來補充。在電流過零時，電弧的能量減小，電極的溫度下降，蒸發(fā)作用減少，弧柱內(nèi)的質(zhì)點密度降低，后，在過零時陰極斑消失，電弧熄滅。

有時，蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴散速度，電弧突然熄滅，發(fā)生截流現(xiàn)象。

2、大電流真空電弧

在觸頭斷開大的電流時，電弧的能量增大，陽極也嚴(yán)重發(fā)熱，形成很強的集聚型的弧柱。同時，電動力的作用也明顯了，因此，對于大電流真空電弧，觸頭間的磁場分布就對電弧的穩(wěn)定性和熄弧性能有決定性的影響。如果電流太大，超過了極限開斷電流，就會造成開斷失敗。此時，觸頭發(fā)熱嚴(yán)重，電流過零以后仍然蒸發(fā)，介質(zhì)恢復(fù)困難，不能斷開電流。

工作原理

真空斷路器利用高真空中電流流過零點時，等離子體迅速擴散而熄滅電弧，完成切斷電流的目的。

動作原理

儲能過程：當(dāng)儲能電機14接通電源時，電機帶動偏心輪轉(zhuǎn)動，通過緊靠在偏心輪上的滾子10帶動拐臂9及連板7擺動，推動儲能棘爪6擺動，使棘輪11轉(zhuǎn)動，當(dāng)棘輪11上的銷與儲能軸套32的板靠住以后，二者一起運動，使掛在儲能軸套上32上的合閘彈簧21拉長。儲能軸套32由定位銷13固定，維持儲能狀態(tài)，同時，儲能軸套32上的拐臂推動行程開關(guān)5切斷儲能電機14的電源，并且儲能棘爪被抬起，與棘輪可靠脫離。

合閘操作過程：當(dāng)機構(gòu)接到合閘信號后（開關(guān)處于斷開，已儲能狀態(tài)），合閘電磁鐵15的鐵心被吸向下運動，拉動定位件13向逆時針方向轉(zhuǎn)動，解除儲能維持，合閘彈簧21帶動儲能軸套32逆時針方向轉(zhuǎn)動，其凸輪壓動傳動軸套30，帶動連板29及搖臂27運動，使搖臂27扣住半軸25，使機構(gòu)處于合閘狀態(tài)。此時，連鎖裝置28鎖住定位件，使定位牛不能逆時針方向轉(zhuǎn)動，達(dá)到機構(gòu)聯(lián)銷的目的，保證了機構(gòu)在合閘位置不能合閘操作。

分閘操作過程：斷路器合閘后，分閘電磁鐵接到信號，鐵芯吸合，分閘脫扣器19中的頂桿向上運動，使脫扣軸16轉(zhuǎn)動，帶動頂桿18向上運動，頂動彎板26并帶動半軸25向反時針方向轉(zhuǎn)動。

半軸25與搖臂27解扣，在分閘彈簧的作用下，斷路器完成分閘操作。

分合閘機構(gòu)調(diào)整

1、搖臂27與半軸25的扣接量為1.5~2.5mm,可以通過調(diào)整螺釘24來實現(xiàn)。

2、傳動軸套30轉(zhuǎn)動大角時，搖臂27與半軸間要有1.5~2mm的間隙，以保證傳動軸套回落到合閘位置時，搖臂27能自動扣接到半軸25上，可以通過螺釘31的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。

3、輔助開關(guān)2的轉(zhuǎn)換應(yīng)準(zhǔn)確可靠，可以通過調(diào)整輔助開關(guān)2的拐臂3位置及位桿4的長短來實現(xiàn)。

4、在儲能過程中，當(dāng)棘爪到達(dá)后一個齒的高點時，應(yīng)能保證儲能軸套32上的拐臂使行程開關(guān)的觸點可靠切換，切斷電機電源，可以通過調(diào)整行程開關(guān)5的上下前后位置來實現(xiàn)。

5、調(diào)整分閘合閘彈簧的預(yù)拉長度，保證斷路器的可靠分合，且分合閘速度達(dá)到規(guī)定值。

五、斷路器的控制回路

在我國的農(nóng)網(wǎng)35KV標(biāo)準(zhǔn)化變電站中，采用了控制母線和合閘母線分開的原則。

在短路器的輔助常閉接點與合閘線圈之間，把斷路器儲能行程開關(guān)的一對常開接點串聯(lián)進控制回路。這樣，在斷路器未儲能的情況下，將不能進行合閘操作。防止了在斷路器未儲能的情況下合閘，合閘回路保持，燒毀合閘線圈。

同時，在接線的過程中，要注意儲能行程開關(guān)接點中合閘母線與控制母線的極性要一致，防止出現(xiàn)在開關(guān)蓄能時，合閘回路的電弧擊穿行程開關(guān)，造成控制保險的熔斷或控制空氣開關(guān)的掉閘。

1.專用真空斷路器

　　面臨極其不同的開斷任務(wù)，新的專用斷路器應(yīng)運而生。如用于發(fā)電機保護斷路器的特大容量真空斷路器(短路開斷電流高達(dá)63～80kA及以上)，標(biāo)準(zhǔn)型真空斷路器(短路開斷電流25～50kA)，經(jīng)濟型真空斷路器(16～25kA)，頻繁型真空斷路器(如操作次數(shù)5～6萬次)，超頻繁型真空斷路器(如操作次數(shù)10～15萬次)。如西門子公司的3AH系列斷路器就按使用場合劃分為5種型號，其中3AH1和3AH3型為標(biāo)準(zhǔn)型，操作10000次，3AHZ型為頻繁型，操作6萬次，3AH4為超頻繁型，操作12萬次，3AH5型為經(jīng)濟型，價格便宜.

　　2.低過電壓型真空斷路器

　　眾所周知，真空斷路器因截流會引起截流過電壓，特別在開斷小的感性負(fù)截如電動機時，一般情況下，為限制過電壓而給真空斷路器配過電壓吸收裝置如Sic?RC路，ZnO避雷器等，這使斷路器結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜化，而且有的限制過電壓不理想。

　　日本幾家公司另辟路徑，開發(fā)出低過電壓真空斷路器。它不用加過電壓吸收裝置而用新開發(fā)出的觸頭材料，將過電壓限制至常規(guī)值的十分之一。低過電壓觸頭材料東芝為AgWC日立為Co-Ag-Se，三菱為Cu-Cr-Bi-α，富士為CuCr+高蒸氣材料。這些公司一般做到7.2kV下20kA，只有東芝公司做到7.2kV下40kA。請登陸:高壓開關(guān)網(wǎng)瀏覽更多信息來源:www.365zhanlan.com

　　3.多功能真空斷路器

　　眾所周知?真空斷路器迄今為二I位(即合一分)完成關(guān)合和開斷任務(wù)?，F(xiàn)在出現(xiàn)了多功能真空斷路器，賦予了多個功能，如合—分—隔離—接地等。西門子公司、Alstom公司、日立公司均有這樣的產(chǎn)品。西門子公司新推出NXACT型模塊式真空斷路器就具有多功能，集關(guān)合、開斷、隔離、接地及聯(lián)鎖于一體。Alstom公司配VISAX開關(guān)柜的真空斷路器為三I位(合—分—隔離)。日立公司與東京電力公司合作研發(fā)的24kV真空斷路器為四I位(合—分—隔離—接地)。

　　為使產(chǎn)品多功能化，從現(xiàn)有產(chǎn)品看，有兩種做法：一是真空斷路器相柱在開斷后移動或旋轉(zhuǎn)，形成隔離和接地;另一是真空滅弧室內(nèi)觸頭旋轉(zhuǎn)完成隔離和接地。西門子公司NXAct型產(chǎn)品為開斷后相柱移動完成隔離和接地，而Alstom公司為開斷后相柱旋轉(zhuǎn)完成隔離任務(wù)，日立公司通過滅弧室內(nèi)觸頭旋轉(zhuǎn)完成隔離和接地任務(wù)。

　　4.同步斷路器

　　同步斷路器又叫選相真空斷路器或受控真空斷路器。其基本原理是使真空斷路器在電壓或電流有利時刻關(guān)合或開斷。

真空斷路器處于合閘位置時，其對地絕緣由支持絕緣子承受，一旦真空斷路器所連接的線路發(fā)生接地故障，斷路器動作跳閘后，接地故障點又未被清除，則有電母線的對地絕緣亦要由該斷路器斷口的真空間隙承受;各種故障開斷時，斷口一對觸子間的真空絕緣間隙要耐受各種恢復(fù)電壓的作用而不發(fā)生擊穿。因此，真空間隙的絕緣特性成為提高滅弧室斷口電壓，使單斷口真空斷路器向高電壓等級發(fā)展的主要研究課題。

　　真空度的表示方式

　　壓力低于一個大氣壓的氣體稀薄的空間，稱為真空空間，真空度越高即空間內(nèi)氣體壓強越低。真空度的單位有三種表示方式:托(即1個mm水銀柱高)，毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa，1毫巴=100Pa)我們通常所說真空滅弧室內(nèi)部的真空度要達(dá)10-4托是指滅弧室內(nèi)的氣體壓強僅為"萬分之一mm水銀柱高"，亦即是1。31x10-2Pa。

　　"派森定理"亦有譯為"巴申定律"，是指間隙電壓耐受強度與氣體壓力之間的關(guān)系。派森定理的關(guān)系曲線呈"V"字形，即充氣壓力的增加或降低，都能提高極間間隙絕緣強度。其擊穿機理至今還不清楚，因為真空滅弧室內(nèi)部真空度高于10-4托，這樣稀薄空氣的空間，氣體分子的自由行程為103mm，在真空滅弧室這么大小的容積內(nèi)，發(fā)生碰撞的機率幾乎是零。因此不會發(fā)生碰撞游離而使真空間隙擊穿。派森定理的"V"形曲線是實驗得出的，條件是在均勻電場的情況下，其間隙擊穿電壓Uj可表示為:

　　Uj=KLa

　　L------間隙距離;

　　a------間隙系數(shù)(間隙<5mm時a=1，>5mm時，a=0。5)

　　由派森定理的"V"形關(guān)系曲線中看出，當(dāng)真空度達(dá)103托時出現(xiàn)拐點，拐點附近曲線變得平坦，擊穿電壓幾乎無變化。

　　當(dāng)真空度和間隙距離相同時，其擊穿電壓則隨觸頭電極材料發(fā)生變化，電極材料機械強度高，熔點高時，真空間隙的擊穿電壓亦隨之提高。

　　真空絕緣的破壞機理

　　前面已說過，在真空滅弧室這樣高度真空度的空間內(nèi)，氣體分子的自由行程很大，不會發(fā)生碰撞分離而使真空間隙在高壓電作用下會擊穿又是客觀存在，于是就有種解釋真空絕緣會破壞的機理，場致發(fā)射引起擊穿，微塊引起擊穿和微放電導(dǎo)致?lián)舸?/span>

　　場致發(fā)射論對真空間隙所以能發(fā)生擊穿的解釋

　　間隙電場能量集中，在電極微觀表面的突出部分發(fā)生電子發(fā)射或蒸發(fā)逸出，撞擊陽極使局部發(fā)熱，繼續(xù)放出離子或蒸汽，正離子再撞擊陰極發(fā)生二次發(fā)射，相互不斷積累，后導(dǎo)致間隙擊穿。

　　的Fowler and Noraheim場發(fā)射電流I表達(dá)式為:

　　I=AE2e-B/E

　　式中　E------電場強度;

　　A------常數(shù)，與發(fā)射點的面積有關(guān);

　　B------常數(shù)，與電極表面的逸出有關(guān)。

　　在小的間隙(<1mm)及短脈沖電壓情況下，可以合理地認(rèn)為真空間隙擊穿是由場致發(fā)射引起的，但在長間隙及連續(xù)加壓與長脈沖電壓下，有的學(xué)者認(rèn)為真空的擊穿尚存在其它機理:

　　(1)陰極引起的擊穿;在強電場下，由于場發(fā)射電流的焦耳發(fā)熱效應(yīng)，使陰極表面突出物的溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到臨界點時，突出物熔化產(chǎn)生蒸汽引起擊穿。

　　(2)陽極引起的擊穿:由于陰極發(fā)射的電子束，轟擊陽極使某點發(fā)熱產(chǎn)生熔化和蒸汽而發(fā)生間隙擊穿。產(chǎn)生陽極引起擊穿的條件與電場提高系數(shù)和間隙距離有關(guān)。

　　微塊引起擊穿的解釋

　　假設(shè)在電極表面附著較輕松的微塊，在電場作用下，微塊脫落而且加速，這微塊撞擊對面的電極時，由于沖擊發(fā)熱可使其本身熔化產(chǎn)生蒸汽，引起擊穿。

　　微放電導(dǎo)致真空間隙擊穿的解釋

　　電極的陰極表面沾污，將發(fā)生微放電現(xiàn)象。微放電是一種小的自抑制熄滅的電流脈沖，它的總放電電荷3107C，存在時間由50ms到幾ms，放電一般發(fā)生在大于1mm的間隙中。

　　這些真空間隙的擊穿機理表明，真空電極的材料與電極的表面狀況對真空間隙的絕緣都是非常關(guān)鍵的因素。

　　真空間隙的絕緣耐受能力與在先的分合閘操作工況有關(guān)

　　真空斷路器接觸間隙的擊穿電壓，因耐壓實驗前不同工況的分合閘操作有相應(yīng)的不同結(jié)果，意大利哥倫布(Colombo)工程師在設(shè)備討論會上有文論述過這方面的問題:試驗對象是24KV斷路器，銅鉻觸頭，額定開斷電流16KA，額定電流630A，觸頭開距15。8mm，觸頭分閘速度1。1m/s，合閘速度為0。6m/s。試驗程序列于表1。

　　在關(guān)合---分閘操作(試驗系列2~5)后產(chǎn)生的大擊穿電壓比空載循環(huán)(試驗系列1)后給出的數(shù)值低，這意味著觸頭擊穿距離受電弧電流的影響而減小;同時，系列2和系列5所測得的數(shù)值亦小于系列3和系列4的試驗值，而電流過零波形和極性似乎無明顯影響。試驗結(jié)果證實了開閉操作的形式對斷路器觸頭之間的絕緣耐受能力有影響，擊穿電壓在30~50kV范圍內(nèi)，擊穿距離為0。6~2mm之間，擊穿時觸頭的電場強度為25~44kV。

　　意大利哥倫布工程師上述實驗的結(jié)果表明，真空開關(guān)在開斷大電流后，其真空減小絕緣強度會下降是一種普遍現(xiàn)象。因此，我國早期的真空斷路器在開斷故障后，間隙絕緣會下降，達(dá)不到產(chǎn)品技術(shù)條件的絕緣水平，故能源部對戶內(nèi)高壓真空斷路器訂貨要求(部標(biāo)DL403--91)允許在真空斷路器電壽命試驗后，極間耐壓值降為原標(biāo)準(zhǔn)的80%作試驗，如果通過，就認(rèn)為該斷路器的型式試驗合格。那么，如何解釋目前許多真空斷路器制造廠在作產(chǎn)品介紹時，反復(fù)強調(diào)它們的真空斷路器電壽命試驗后，間隙的絕緣強調(diào)不降低呢?我們以10kV真空斷路器為例來對此作說明:真空滅弧室經(jīng)過技術(shù)和工藝改進，極間絕緣水平同早期產(chǎn)品比較，提高很多例如可達(dá)到A值，遠(yuǎn)比產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耐壓值C(工頻42kV，沖擊75kV)高得多，出廠新品按C值試驗當(dāng)然不會擊穿，電壽命試驗后，間隙絕緣水平由A值降為B值，但B值>C值，故按C值去校核其絕緣，試驗時亦不會發(fā)生擊穿。而老產(chǎn)品的A值是大于C值，出廠新品按C值考核，當(dāng)然能通過，開斷故障后，由A值降到B值。熱B

　　提高真空滅弧室絕緣耐受能力的措施

　　真空斷路器要向高電壓使用領(lǐng)域發(fā)展，提高真空滅弧室斷口極間絕緣耐受能力制成額定電壓較高的單獨斷口真空滅弧室的經(jīng)濟意義是巨大的，不但可減少串聯(lián)斷口的數(shù)量，而且使斷路器結(jié)構(gòu)簡單，從而提高了設(shè)備可靠性并使設(shè)備造價亦相應(yīng)降低。提高單斷口真空滅弧室的絕緣耐受能力主要在下列三方面采取措施。

　　真空滅弧室內(nèi)觸頭間耐壓強度的提高

　　前面以說過，在滅弧室內(nèi)部高度真空的情況下，觸頭間存在的氣體非常稀少，不會受極間電壓而產(chǎn)生游離，但極間發(fā)生擊穿是客觀存在，從而產(chǎn)生幾種真空絕緣破壞機理的解釋。真空間隙實際擊穿時，有可能是幾種機理同時發(fā)生作用，而且擊穿途徑中總是有游離氣體存在，這是由施加電壓后產(chǎn)生的金屬蒸汽或觸頭釋放了所吸附的氣體提供的。基于此點出發(fā)，采取下列措施以提高真空滅弧室觸頭間隙的耐壓性能:

　　(1)選擇熔點或沸點高，熱傳導(dǎo)率小，機械強度和硬度大的觸頭材料;

　　(2)預(yù)先向觸頭間隙施加高電壓，使其反復(fù)放電，使觸頭表面附著的金屬或絕緣微粒熔化，蒸發(fā)，即所謂"老煉處理";

　　(3)清除吸附在觸頭或滅弧室表面上的氣體，即進行加熱脫氣處理;

　　(4)選擇合適的觸頭形狀，改善觸頭的電場分布。

1. 合理選擇高壓真空斷路器的電氣壽命 

　　高壓真空斷路器的電氣壽命是指設(shè)備技術(shù)條件中規(guī)定的和型式試驗中實際進行的滿容量開斷次數(shù)。應(yīng)用中高壓真空斷路器觸頭是不能維修和更換的，要求高壓真空斷路器有足夠高的電氣壽命是很有必要的。新一代真空滅弧室采用了縱向磁場電極和銅鉻觸頭材料?？v向磁場電極成倍的降低了短路開斷電流作用下的電弧電壓，并使電弧在觸頭表面均勻分布；銅鉻觸頭材料降低了單位電弧能量所造成的觸頭燒損量。這兩者的有機結(jié)合，使得高壓真空斷路器的電氣壽命有了突破性的提高。 

　　當(dāng)前，我國高壓真空斷路器在開斷、關(guān)合能力等方面的性能是比較高的，也是比較穩(wěn)定的。 我國早期高壓真空斷路器電氣壽命只有30次，運行長的已有20余年，在電力系統(tǒng)至今還沒有發(fā)現(xiàn)高壓真空斷路器因為短路開斷電流的電氣壽命問題而退役，也沒有發(fā)現(xiàn)因為短路開斷電流的電氣壽命短導(dǎo)致事故發(fā)生，這就充分說明這些高壓真空斷路器基本上能夠滿足電力系統(tǒng)對于短路開斷電流電氣壽命的要求。所以，高壓真空斷路器的短路開斷電流電氣壽命并不是越高越好。 

2. 高壓真空斷路器的溫升 

　　高壓真空斷路器的回路電阻是影響溫升的主要熱源，而滅弧室的回路電阻通常要占高壓真空斷路器回路電阻的50%以上。觸頭間隙接觸電阻是真空滅弧室回路電阻的主要組成部分，因為觸頭系統(tǒng)密封于真空滅弧室內(nèi)，而產(chǎn)生的熱量只能通過動、靜導(dǎo)電桿向外部散熱。真空滅弧室靜端直接與靜支架相連，動端則通過導(dǎo)電夾、軟連接與動支架相連。雖然動端向上運動有利于動端散熱，但因動端連接環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)熱路徑較長，所以高壓真空斷路器溫升的高點多集中于動導(dǎo)電桿與導(dǎo)電夾搭接部位。在實際應(yīng)用中，有效的利用靜端有利于散熱的元件，迫使觸頭間隙熱量比較多的從靜端導(dǎo)出，分流動端的熱量，是解決高壓真空斷路器溫升偏高的有效措施。 

3. 真空滅弧室的漏氣問題 

　　真空滅弧室的波紋管絕大多數(shù)都是采用0.15mm厚度的不銹鋼壓制成型的。高壓真空斷路器應(yīng)用環(huán)境的污穢等級、濕度、鹽霧等選擇不夠合適，有害氣體、凝露造成波紋管點狀腐蝕，導(dǎo)致波紋管和蓋板及封接面的漏氣。保證高壓真空斷路器同心度的調(diào)整，合理的選擇使用和儲存環(huán)境，是解決真空滅弧室漏氣問題的重要措施。 

4. 重視高壓真空斷路器機械參數(shù)調(diào)整 

　　我國高壓真空斷路器的機械壽命一般為10000～20000次，正在開展將機械壽命提高到30000～40000次的研究工作，電磁操作機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、調(diào)整維修方便、運行人員習(xí)慣使用而被廣泛使用，有些地方也有習(xí)慣使用電動彈簧操動機構(gòu)的。操動機構(gòu)在高壓真空斷路器機械結(jié)構(gòu)中是為復(fù)雜、精度要求高的部分，多數(shù)制造廠生產(chǎn)條件是難以滿足加工精度要求的。 

　　為了保證高壓真空斷路器的可靠性，我國對高壓真空斷路器采取了分裝式結(jié)構(gòu)，即將操動機構(gòu)與斷路器主體兩者分開，由生產(chǎn)條件比較好的工廠集中生產(chǎn)操動機構(gòu)，然后再將機構(gòu)的輸出軸與斷路器合而為一，所以機械參數(shù)的合理配置，直接關(guān)系到高壓真空斷路器的技術(shù)性能和機械壽命。理想的機械參數(shù)調(diào)整，對于高壓真空斷路器的機械性能十分關(guān)鍵。滿意的緩沖特性應(yīng)該是運動部件接觸緩沖瞬間，緩沖器提供較小的反力，隨著緩沖距離的增加，緩沖特性迅速變陡，大可能地吸收分離能量，達(dá)到限制分閘反彈和分閘行程的目的。 

5. 提高高壓真空斷路器動作的可靠性 

　　(1)掌握真空斷路器的基本結(jié)構(gòu)，熟悉其技術(shù)性能指標(biāo)，合理選擇使用條件，密切與制造廠的信息聯(lián)系，準(zhǔn)確地應(yīng)用高壓真空斷路器先進技術(shù)功能； 

　　(2)認(rèn)真做好高壓真空斷路器機械參數(shù)調(diào)試工作和機械參數(shù)指標(biāo)要求，才能保證其基本功能； 

　　(3)規(guī)范備品備件管理和儲存，保證備品備件的技術(shù)性能指標(biāo)和質(zhì)量的一致性、通用性和可靠性。 

　　(4)做好高壓真空斷路器的運行記錄和事故分析，總結(jié)經(jīng)驗，和制造部門通力合作，不斷提高真空斷路器的先進性、可靠性和經(jīng)濟性。