气吹灭弧
去游离的方法
当开关的触头分离切断电力回路时,触头间便产生电弧。电弧存在时,不但电路未切断,而且电弧高温能使触头表面熔化或烧毁,所以在各种开关中都采取了灭弧措施。利用气体纵向或横向吹动电弧,使电弧在气流中冷却和拉长,造成强烈的去游离的方法称为气吹灭弧。气吹灭弧法广泛使用在高压开关中。
气吹方式
空气断路器常用的气吹方式,有以下三种:
1、横吹
如图a所示,气流方向与弧柱轴向垂直。在气流把弧柱拉长并吹离弧隙的过程中,触头间隙不断被新的高压气体填充。电流过零后,弧隙介质强度很快建立。这种方式,占用空间较大,仅用于工作电压较低的大容量断路器。
2、单向纵吹
如图b、c所示。气流方向与弧柱轴向平行,弧柱被拉长到超音速的喷口里冷却。图b中,气流向喷口内。这种气吹方式的特征是:弧隙中气流“死区”小,涡流损失小,在电流过零时,弧隙中能量积累和残余游离气体量少,弧后介电强度恢复快,动态介电强度高;结构较简单,使用较普遍。KW2、KW3、KW4、KW5、KWG系烈产品均属于这种方式。图e中,气流向喷口外,又称自由喷射式,采用绝缘材料制成的喷口,断口外露,检修与维护较为方便,但触头行程大,工作受大气条件影响。
3、双向纵吹
如图d、e所示。电弧在两个相反方向的气流中燃烧。采用“双喷口”的目的,是增大吹弧的气流量,加速电弧能量的输出,提高开断能力。同时,由于允许的灭弧开距较大,每个灭弧断口的工作电压可以较高。因此,高压和超高压的大容量断路器采用较多。这种吹弧方式,结构较复杂,如排气阀、动触头的驱动活塞等元件数量,比单向纵吹方式增多一倍以上。不对称的双向纵吹,由于弧隙中气流“死区”小,而且,在电流过零后能很快消除,因而开断能力比同样喷口截面积的单.向纵吹或对称双向纵吹结构,均有所提高。
气吹灭弧室
根据灭弧断口的布置方式,可以把气吹灭弧室归纳为两大类:
1、金属罐灭弧室
一般由两个灭弧断口装在一个金属罐(外壳)中,组成标准的单元灭弧室,如下图所示。两个断口公用一个排气阀和一套动触头及其操动机构,结构简单、紧凑。两个断口的动作同期性亦较好。金属罐贮存压缩空气,气压可以提高,利用率也甚高。这种灭弧室通常采用单向纵吹灭弧方式,外壳尺寸较大,且在引线瓷套管的入口处电场较为集中。
2、套管灭弧室
灭弧断口装设在绝缘套管的中部,一个套管就是一个单元灭弧室,如下图所示。这种结构的优点是断口电场分布甚好,可以做成双喷口,断口电压可以做得较高,一般开断能力亦较大。但是,要求绝缘套管内腔直径较大,否则,容易被电弧烧伤或喷污。为此,瓷套可以做成腰鼓形。当产品额定参数很高,以至工作气压必须升高时,瓷套内常常衬有高强度的有机绝缘管,用以承受高气压和机械负荷。
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 10:43
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