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1、1,第八章 真空断路器,教学重点：真空断路器结构 8.1 概述 8.2 真空绝缘及其破坏机理 8.3 真空电弧的基本特性 8.4 触头结构与材料 8.5 真空中的开断,2,8.1 概述,1.耐电压强度高 开断能力大2.环境要求低密封性3.体积小重量轻4.寿命长.5.噪音小6.可靠性高,3,真空断路器,4,真空断路器,总提结构,5,8.2 真空绝缘及其破坏机理,107V/com 106-104V/com 击穿绝缘损坏1.场致发射2.粒子交换3.微放电,6,8.2.1 场致发射和击穿过程,微观不光滑预击穿电流熔化蒸发全部间隙击穿阴极加热击穿阳极加热击穿-场致发射电子,7,8.2.2微粒子迁移引起的
2、击穿,微粒 0.1-100um范德华力 金属尘埃电子发射热不稳定-微粒大电流燃弧以熔滴噴射金属颗粒-二次微粒微粒在电场作用下对电极撞击动能转化热能-熔化蒸发-金属蒸气U=K.d,8,8.2.3微放电引发的击穿(粒子交换过程),电子 正离子 负离子 碰撞产生二代二次粒子(气体淬发),8.2.4真空击穿的捅计特性,击穿弱点引发各种击穿总称WeibullF(S,X)=1-exp(-S(X-X0)m)xx0F(S,X)=0 xx0,9,8.2.5引响真空击穿的因素,8.2.5.1电极几何形状和大小8.2.5.2电极间隙大小8.2.5.3电极材料8.2.5.4真空度8.2.5.5老炼度8.2.6真空中沿
3、固体绝缘表面的闪络,10,8.3 真空电弧的基本特性,真空电弧的三种:击穿引弧,触发引弧,拉弧,11,8.3.2真空电弧的型态,8.3.2.1 扩散型真空电弧8.3.2.2 集聚型真空电弧,12,8.3.3 真空电弧的伏安特性,13,8.3.4 真空电弧的形态转变及其控制,14,8.4 触头结构与材料,平板圆柱形触头,15,真空灭弧室,16,横磁触头,17,高压触指、触臂系,18,19,纵磁触头,20,21,真空灭弧室的融头材料,难容金属触头材料 易容金属合金触头材料 以难容金属为主要成分的触头材料 以非金属碳为主要成分的触头材料,22,8.5 真空中的开断,8.5.1 弧后介质强度恢复过程度8.5.2 弧后电流8.5.3 真空电弧过零现象,23,8.5.2 弧后电流,24,8.5.3 真空电弧过零现象,25,ZN39-40.5系列高压真空断路器,26,ZW6-1 2型户外交流高压真空断路ZW8-12(Z),
