运用正交试验法分析、解决玻璃真空灭弧室中封断裂和中封炸裂

针对BD390型真空灭弧室在ZN28A-12／1250—31．5分装式断路器使用中出现中封亮线（断裂和炸裂），运用正交试验法，考察4种因素2个水平对中封亮线的影响程度，共设计了7种不同的灭弧室结构，通过对该7种结构做对比试验，找出产生中封亮线的主要因素，从而确定最佳的BD390设计结构，解决中封亮线。     

纵磁场真空灭弧室

真空作为一种经受过考验的开断介质特别在中压领域相对其它介质具有许多优势。过去ＡＢＢ公司配断路器的真空灭弧室横磁场触头。为了满足对短路开断电流的最高要求,研制出具有纵磁场触头的真空灭弧室,能够可靠地开断短路电流６３ｋＡ及以上。在电压技术领域,真空技术已在许多使用场合,在很大程度上取代了其他灭弧介质,如油或ＳＦ６。真空灭弧室的特点是结构简单而紧凑,免维护、寿命长以及良好的环境兼容性。ＡＢＢ ＣａｌｏｒＥｍａｇ公司从８０年代初就已研制真空灭弧室「１」（图１）。在位于德国那建根市的研究中心（Ｒ＆Ｄｃｅｎｔｅｒ）,高级工程师们利用先进的工具和高效的计算机软件使灭弧室的设计和功能最佳化。最新的研究成果包括新开发的真空接触器和负荷开关灭弧室系列「２」以及自动制造触头的创新工艺方法。随着１９９９年新的生产设备的建成,除了确保高     

真空灭弧室触头熔焊的研究

完成了用于真空灭弧室的铬铜触头材料熔焊的研究。具体研究了五种含铜量50%及70%及添加W-2%或Bi-0.3%及2.5%合金。为便于比较,还研究了铜含金Cu-Bi(0.3%)-B(0.008%)所得有关熔焊力的数据可以用于不同触头材料的比较。触头熔焊力的克服问题可用断路器传动机构牵引力对灭弧室动导杆的冲击作用来解决。     

高电压大容量真空灭弧室关键问题的研究

讨论大开距下纵向磁场与真空电弧的相互作用，测试了高电压真空灭弧室的耐压特性，分析了长行程高速运动波纹管的运动特性，指出国内高电压大容量真空灭弧室生产工艺中的关键问题。     

真空断路器一个电极中若干真空灭弧室的并联

在真空断路器的一个电极中将几个真空灭弧室并联，可以提高断路器的额定工作电流和短路开断电流。在这方面已经进行过一些试验。本文将给出这些试验的结果。我们将会看到，在断路器的整个使用寿命过程中，在触头闭合时，哪些因素能使几个灭弧室之间的分流值达到要求。而且，我们还对触头分离时几个灭弧室之间的分流情况进行了研究。研究结果表明：采用纵磁场（AMF）触头的真空灭弧室效果比较好，而触头分离过程中延迟时间很长时将会对几个灭弧室之间的电流分配产生影响。     

真空灭弧室的发展

真空灭弧室为真空断路器的心脏,真空灭弧室的不断进步,才促使了真空断路器的不断发展。在我国,真空灭弧室的发展综观起来已经历了五代。     

纵向磁场高压真空灭弧室

能开断高压回路电流的纵向磁场高压真空灭弧室有一个外壳和两个触头，其外壳能维持管内处于真空状态，而触头则安装于此外壳内。触头能在两位置间作相对运动，第一个位置是两触头互相接触的位置，第二个位置是触头相互分离的一适当开距的位置，在此位置，足以开断流过触头的电流。开关触头中的一个或两个触头包含有一些螺旋缠绕的导电条、一个导电杆部件和一个导电触头部件。导电杆部件能把电耦合的列螺旋缠绕导电条的一端，而导电触     

纵磁场真空灭弧室的分析与测量

与燃弧电流平行的纵磁场可以提高真空断路器的开断能力，在文中，对于轴向分布的磁场进行了测量及分析比较，用各种材料的触头和电极结构进行了一系列短路试验，对这些试验结果进行了分析比较并测量了磁场的分布。     

真空灭弧室双极和四极从磁场触头设计

纵磁场触头被运用在真空灭弧室中,特别是用来开断大的短路开断电流。本文介绍了双极和四极纵磁场触头的设计,阐述了它们的特性。首先对两种触头结构的原理进行了讨论;接着采用有限元法进行三维场模拟处理,对磁通密度的大小、电流与磁通密度的相位移、燃弧期间固定触头间隙中电流过零后的剩余磁场、触头分闸期间运动对电流参数的影响等进行了研究。在纵磁场电极设计过程中一个重要的参数是电流通过时纵磁场触头产生的电磁吸引力,这个力能够缩减由断路器施加的触头压力。     

新一代真空灭弧室

在2003年国际配电网会议上，Alstom公司介绍了该公司使用“环保设计法”设计的新一代真空灭弧室。新一代真空灭弧室为VG型，其参数可达额定电压40．5kV，额定电流3150A，额定短路开断电流63kA。     

测量大电流开断能力时得到的真空灭弧室模型

此文中的真空灭弧室模型用的是ＨＯＬＥＣ生产的商用真空灭弧室。该模型可以用来确定不同的电流开断状态下的开断能力。我们将说明如何从综合试验线路开断试验中得到该模型。测量的数据主要包括短路电流、电弧电压、瞬态恢复电压及燃弧的时间。从这些数据中，其它重要信息如临界电弧能量，转移电荷数量也可以算出。我们将会在不同的图形中列出用理论模型计算的结果以及测量的数据。而且，还要列出这种真空灭弧室在非额定值下的曲线以及不同类型电极结构之间的对比。     

真空灭弧室的电极

真空灭弧室电极包括有：（１）具有触头功能的中心平伸部分；（２）具有开断电流功能的周缘斜削部分；（３）在电极上形成的螺旋槽，这些槽相对于径向倾斜的。螺肇 最大宽度和最小宽度由下述两个公式给出：Ｌｍｉｎ（ｍｍ）＝０．０６０８（ｍｍ／ＫＡ）     

对弧后真空灭弧室触头间燃弧电压的研究

本文从理论和试验两个方面研究了真空灭弧室内燃弧和介质恢复现象，测量了大电流电弧之后的放电燃弧电压。