真空灭弧室内部电场分布的分析与仿真

真空灭弧室对于真空断路器的性能有具重要作用,为了了解真空灭弧室内部的电场分布情况,文中采用Ansoft Maxwell仿真软件搭建了真空灭弧室的电场数学模型,并利用有限元分析法进行分析,通过Ansoft Maxwell仿真软件得出的结果表明,有无屏蔽罩对真空灭弧室电场分布有着较大影响。     

真空灭弧室内部屏蔽罩间隙雷电冲击击穿特性的面积效应

随着真空灭弧室电压等级的提升，其内部屏蔽罩间隙的尺寸增加将产生击穿面积效应，这将成为制约真空灭弧室绝缘性能的关键因素之一。本文研究了真空屏蔽罩间隙在不同间距条件下雷电冲击击穿特性的面积效应，实验中采用了三种直径的典型屏蔽罩结构，直径分别为40、60和80 mm,电极材料为不锈钢。结果表明，在恒定间距条件下，随着有效面积的增加，真空屏蔽罩间隙的绝缘强度呈下降趋势，并且下降速度逐渐增大。当间距增大时，一方面任意有效面积下屏蔽罩间隙的击穿电压显著提升；另一方面，由于有效面积的增大对击穿电压的削弱作用逐渐降低。本文的研究结果不仅可以指导真空灭弧室内部屏蔽罩间隙的绝缘设计，也可以为具有不同电极结构真空间隙的绝缘评估提供理论依据。     

真空负荷开关和操作方法

一个负荷开关包括一个真空灭弧室和两个闸刀开关。真空灭弧室由一个管状绝缘外壳，两个导电的端盖和两上向相对的触头组成。触头表面位于屏蔽罩之内。其中一个闸刀开关与真空灭弧室并联，另一个民开关与上述并联构成串联触头由镍风制成。两触头的端具空灭弧的接触表面。     

新型72／84kVC—GIS用真空灭弧室的绝缘特性

本文描述了７２／８４ｋＶ新型柜式气体绝缘开关设备Ｃ－ＧＩＳ用真空灭弧室的绝缘技术。沿聊瓷内表面设计一个多腔屏蔽结构可大大提高绝缘性能,它使真空灭弧室的体积减小了４０％,配置这种真空灭弧室的Ｃ－ＧＩＳ设备的体积也减少４０％,本文讨论了表面绝缘的基本特征及多腔屏蔽结构对表面绝缘的影响以及它们在新型７２／８４ｋＶ Ｃ－ＧＩＳ设备中的应用。     

高压真空灭弧室的电场设计

真空灭弧室广泛用于额定电压在36kV以下的中压领域。但由于必须克服诸如电场设计等方面的一些技术问题，它很少应用于高压领域。屏蔽罩、场梯电极和主触头等各种电极装置必须予以考虑。通常，真空中的这些电极结构的耐受电压可以用电场分布出来。局部电场增强和电极面积会使耐受电压有一定程度的下降，因此必须考虑局部场强增加取决于电极材料、表面处理和老炼。有效面积与电极表面局部电场强度的平均值有关。因此，还需要实验数据来获得辅助的信息，必须出屏蔽罩和CuCr或Cu触头的雷电冲击电压。本文对被试电电极结构的电场增强因子和面积效应进行了估算，最后对高压真空灭弧室的设计结果进行了讨论。     

真空灭弧室的设计

真空灭弧室是真空开关的最重要的部件，被誉为真空开关的心脏，因此，真空灭板室的设计至为重要，本文介绍真空灭板室的最新设计，其中包括真空灭弧室的基本要求，触头材料及几何形状，波纹管，屏蔽，真空壳体的设计以及真空灭弧室的总体设计等。真空灭板室用于真空断路器，真空接触器以及真空负荷开关等，它对整机的机电性能影响很大，因此，精心设计和制造性能优异的真空灭弧室以满足各种使用场合不同用户要求，这是摆在设计和制造     

长寿命真空灭弧室的设计与制造

通过对灭弧室的结构设计、波纹管的设计和制造工艺、屏蔽筒的固定方式以及灭弧室装配工艺等影响灭弧室机械寿命的因素进行分析，并在此基础上加以改进，通过在TD14A-12／1600-31-5C真空灭弧室上试验，顺利完成10^5次机械寿命试验。     

横磁作用下直流真空开断中触头侧部燃弧空间的影响规律研究

随着直流电网的不断发展，对直流开断技术的要求进一步提高。相较于传统的气体电弧直流开断，真空电弧直流开断具有电寿命高、燃弧空间封闭、介质恢复速度快等特点，但是传统真空电弧电压低，需要通过横向磁场的作用，提升电弧电压完成直流真空电弧的开断。本文通过实验研究了横向磁场作用下不同触头侧部燃弧空间(即触头侧部边缘与真空灭弧室屏蔽罩之间的空间)与开断电流时的开断特性，获得了触头侧部燃弧空间宽度11～41 mm范围内对直流真空开断特性的影响规律。     

真空断路器中屏蔽电极的高压绝缘强度

本文研究的主题是真空断路器中屏蔽罩和电极的高压绝缘强度．本文介绍了不同几何参数、表面面积和屏蔽材料对屏蔽罩击穿特性的影响．在雷电冲击电压下用屏蔽电极模型进行了试验。并通过各种场模拟对绝缘结果进行了讨论。     

真空灭弧室开断后氧化铝瓷表面冷凝的金属蒸汽的研究

对真空灭弧室开断后瓷壳（高纯Al2O3)表面绝缘性能的基础研究已经进行过。为了研究屏蔽筒对于瓷壳表面金属蒸汽冷凝的防护作用。我们使用不同类型的真空灭弧室（Ⅵ）,即有屏蔽筒和无屏蔽筒的灭弧室。另外,还研究对比了CuCr25(重量百分比）和WCAg40(重量百分比）两种触头材料的金属蒸汽与氧化铝瓷表面附着力的差别。对真空灭弧室进行高压考炼后,在触头之间触发产生一个任意燃弧时间的直流电弧,它可模拟大电流开断和负载开断时产生的金属蒸汽,在每次燃弧测试之间,所有灭弧室的绝缘水平都用一个交流高压源来检测。之后,将真空灭弧室打开,用电子扫描显微镜（SEM）来分析瓷壳内表面冷凝金属的微观结构,用电感淹合等离子法（ICP）来研究金属层的化学成份,为了比较触头材料与冷凝的金属蒸汽层电性能之间的关系,还测量了金属蒸汽冷凝层的电导。     

真空灭弧室向高电压大容量发展的关键问题

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。     

Vacuum arc ion currents and electrode phenomena

Properties of dc vacuum arcs between copper electrodes are studied in both a vacuum interrupter and a metal walled arc chamber. Maximum ion currents of ∼8 to 20 percent of the arc current (100 to 3000 A) are drawn from the diffuse arc plasma when the bounding metal wall or shield is biased negative. This maximum ion current is a fundamental arc property independent of wall diameter, anode diameter, and electrode spacing. The geometric dependence of the wall ion current, together with observations of isotropic vapor and ion emission from the cathode, indicates that the cathode regions adjacent to the cathode spots are the predominant sources of ionization for the plasma. Assuming single ionization, 55 percent of the vapor leaving these regions is ionized. Starvation phenomena in the anode region remote from the cathode spots lead to anode voltage drop and anode spot formation. Post arc currents reveal a mean ion speed during arcing of ≈8×10⁵cm/s. This mean speed may be acquired in the cathode region by acceleration from a potential maximum.     

真空灭弧室设计和制造工艺概述与发展方向

介绍了真空灭弧室的基本结构，触头设计，触头材料，高电压设计的要点和制造工艺等，指出了真空灭弧室设计正向着小型化和高电压方向发展。     

非磁控条件下真空开关真空度测量的原理及应用

摈弃传统真空开关管内真空度测量所必需的磁场条件,在真空开关触头两端加足够高电压,导致气体分子在真空极化的基础上完全电离形成载流子信号.经研究表明,此载流子信号与真空开关管内真空度有关.通过理论建模与实验比较,验证该理论的可应用性.与常用的磁控法测量真空开关的真空度相比,该方法具有易实现,准确度高的优点.     

真空灭弧室横向磁场触头间磁吹力的计算分析

对螺旋槽型和杯状型两种横磁触头进行了研究,仿真分析了不同电弧位置和触头结构参数下触头间磁场的分布,同时计算分析了触头间电弧所受的磁吹力,可为横向磁场触头的研究与应用提供参考。     

生产过程中真空灭弧室零件的预除气和储存

真空灭弧室的真空度质量十分重要。本文就真空灭弧室的真空度质量与零件的预除气、储存等有关方面进行一些讨论；会对真空灭弧室的生产开发有所帮助。     

水基料浆注模凝胶法制备氧化铝陶瓷高压真空开关管壳

采用水基料浆注模凝胶法制备出了高质量的96％Al2O3瓷高压真空开关管壳。解决了高固相含量水基料浆的配制，注模凝胶化和脱模操作等问题。研究结果表明，其尺寸精度和表面质量良好，密度达到3．79g/cm^3，多项机电性能均超过产品技术要求。证实了水基料浆注模凝胶法制备高压真空开关管壳是一种新的低成本制备技术，值得推广应用。     

Study of Superconducting Fault Current Limiter Using Vacuum Interrupter Driven by Electromagnetic Repulsion Force for Commutating Switch

Using a high-temperature superconductor, we constructed and tested a model superconducting fault current limiter (SFCL). The superconductor and the vacuum interrupter as the commutation switch were connected in parallel using a bypass coil. When the fault current flows in this equipment, the superconductor is quenched and the current is transferred to the parallel coil because of the voltage drop in the superconductor. This large current in the parallel coil actuates the magnetic repulsion mechanism of the vacuum interrupter. Due to the opening of the vacuum interrupter, the current in the superconductor is broken. By using this equipment, the current flow time in the superconductor can be easily minimized. On the other hand, the fault current is also easily limited by large reactance of the parallel coil     

真空断路器灭弧系统的解析

本文介绍了真空电弧的灭弧机理,在此基础上分析灭弧系统中电极结构、电极材料、屏蔽罩和真空度等对真空断路器灭弧性能的影响.