真空斷路器工作原理及作用

真空斷路器處于合閘位置時(shí)，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(xiàn)路發(fā)生永久接地故障，斷路器動(dòng)作跳閘后，接地故障點(diǎn)又未被清除，則有電母線(xiàn)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(kāi)斷時(shí)，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(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

　　絕對壓力低于一個(gè)大氣壓的氣體稀薄的空間，稱(chēng)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(gè)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(shuō)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(wàn)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。圖1表示派森定理的關(guān)系曲線(xiàn)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(fā)生碰撞的機率幾乎是零。因此不會(huì )發(fā)生碰撞游離而使真空間隙擊穿。派森定理的V形曲線(xiàn)是實(shí)驗得出的，條件是在均勻電場(chǎng)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(shí)a=1，>5mm時(shí)，a=0。5)

由派森定理的V形關(guān)系曲線(xiàn)中看出，當真空度達103托時(shí)出現拐點(diǎn)，拐點(diǎn)四周曲線(xiàn)變得平坦，擊穿電壓幾乎無(wú)變化。

　　當真空度和間隙距離相同時(shí)，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(diǎn)高時(shí)，真空間隙的擊穿電壓亦隨之提高。