在运行过程中,交流真空接触器经常遇到诸如雷电过电压和操作过电压等过电压。因此,交流真空接触器必须具有一定的耐压能力。
!">交流真空接触器由真空灭弧室(如图1所示)、外壳、电磁系统!统、其他部件组成。其中,真空灭弧室是交流真空接触器的“心脏”,其性能直接影响着交流真空接触器的耐压能力。当真空灭弧室的设计与制造完成后,其动触头与静触头之间的间隙大小不会改变。因此,间隙击穿电压主要取决于其真空度。当真空度很高时,电子相对密度非常低,当然,带电粒子数也很少。气体放电能力很弱,因此间隙的击穿电压很大,而交流真空接触器的耐压能力很强,并且此时泄漏电流很小。
1. 影响因素及危害
除了影响真空灭弧!的内部因素(真空度起主要作用)外,影响真空灭弧室耐压能力的因素还包括真空灭弧室外壳。如图1所示,真空灭弧室外壳由陶瓷或玻璃制成。由于陶瓷和玻璃都是亲水性绝缘材料,它们吸湿能力很强,在施加电压的作用下,杂质容易被电离成带电粒子并引起表面放电,从而降低真空灭弧室的耐压能力。这时,真空灭弧室的绝缘强度下降,并且泄漏电流增加。
在施加电压的作用下,真空灭弧室的主触头间隙与其外壳形成并联电路。如果真空灭弧室发生闪络,则表明真空灭弧室外壳表面有缺陷,严重影响了真空灭弧室的绝缘性能。此外,对于交流真空接触器而言,外壳也是影响其耐压能力的一个因素。
2. 改进措施
由于交流真空接触器的耐压能力依赖于真空灭弧室,而影响!影响真空灭弧室耐压能力的因素包括灭弧室内和外壳两方面,因此应从这两方面进行改进。
首先,从灭弧室内方面来看,应注意以下几点:
改善触头的物理结构,使真空灭弧室内的电场尽可能均匀。当真空!的触头间隙较大时,通过改善灭弧室内的电场分布使其更均匀,可以提高真空灭弧室的耐压能力和减少泄漏电流。
首先,应适当增厚触头厚度!同时将触头边缘钝化,使得灭弧室内的电场分布不致过于集中,从而有助于提高真空灭!的耐压能力。另外,对于高压大容量的真空灭弧室,还应在触头周围设计均压罩,并在均压罩端部设计辅助均压罩,以有效改善触头附近的电场分布。在真空灭弧室的两端盖板附近设计端部屏蔽,可有效降低盖板附近的电场强度!。
改善真空度。真空度是反映真空灭弧室的重要参数。合格的真空灭弧室的真空度为10^-4~10^-2 Pa,!即10^-6~10^-4 mmHg。如图2所示,当真空灭弧室的压力大于10^-2 Pa时,耐压能力迅速下降。
触头表面应光滑平整。必要时,应对触头表面进行修整。
改善导引套!导引套管能有效保证真空灭弧室的同轴度,但有时同轴度仍不够好,需要仔细调整。同轴度的改善能够保证动触头与静触头的对中性,这可以减小接触电阻,减少闭合时的接触电阻,并有效减少开断时因熔焊造成的触头表面损伤。
其次,对真空灭弧室外壳,应注意以下几点:
增大爬电距离。特别是在产品小型化的情况下,可以通过将外壳设计成波纹状来有效地达到这一目的。
保持外壳清洁并注意使用环境。特别是在户外污秽潮湿环境中,应采取措施保持外壳清洁。
3. 结论
通过改善真空灭弧室的内部绝缘并!导电性,以及提高真空灭弧室外壳的耐压能力,可以大大提高交流真空接触器的耐压能力,增强!的产品性能也可以得到提升。