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    新聞動態

    戶外真空斷路器絕緣特性的主要研究

    2014-9-18 15:19:28
    外戶外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生永久接地故障,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電壓的作用而不發生擊穿。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展的主要研究課題。
        真空度的表示方式
        絕對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部的真空度要達10-4托是指滅弧室內的氣體壓強僅為"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系。圖1表示派森定理的關系曲線呈"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,發生碰撞的機率幾乎是零。因此不會發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(間隙<5mm時a=1,>5mm時,a=0。5)
        由派森定理的"V"形關系曲線中看出,當真空度達103托時出現拐點,拐點附近曲線變得平坦,擊穿電壓幾乎無變化。
        當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,氣體分子的自由行程很大,不會發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,場致發射引起擊穿,微塊引起擊穿和微放電導致擊穿。
        場致發射論對真空間隙所以能發生擊穿的解釋
        間隙電場能量集中,在電極微觀表面的突出部分發生電子發射或蒸發逸出,撞擊陽極使局部發熱,繼續放出離子或蒸汽,正離子再撞擊陰極發生二次發射,相互不斷積累,最后導致間隙擊穿。
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