氣吹滅弧

氣吹滅弧

當開關的觸頭分離切斷電力迴路時,觸頭間便產生電弧。電弧存在時,不但電路未切斷,而且電弧高溫能使觸頭表面熔化或燒毀,所以在各種開關中都採取了滅弧措施。利用氣體縱向或橫向吹動電弧,使電弧在氣流中冷卻和拉長,造成強烈的去游離的方法稱為氣吹滅弧。氣吹滅弧法廣泛使用在高壓開關中。

氣吹方式

空氣斷路器常用的氣吹方式,有以下三種:

1、橫吹

如圖a所示,氣流方向與弧柱軸向垂直。在氣流把弧柱拉長並吹離弧隙的過程中,觸頭間隙不斷被新的高壓氣體填充。電流過零後,弧隙介質強度很快建立。這種方式,占用空間較大,僅用於工作電壓較低的大容量斷路器。

2、單向縱吹

如圖b、c所示。氣流方向與弧柱軸向平行,弧柱被拉長到超音速的噴口裡冷卻。圖b中,氣流向噴口內。這種氣吹方式的特徵是:弧隙中氣流“死區”小,渦流損失小,在電流過零時,弧隙中能量積累和殘餘游離氣體量少,弧後介電強度恢復快,動態介電強度高;結構較簡單,使用較普遍。KW2、KW3、KW4、KW5、KWG系烈產品均屬於這種方式。圖e中,氣流向噴口外,又稱自由噴射式,採用絕緣材料製成的噴口,斷口外露,檢修與維護較為方便,但觸頭行程大,工作受大氣條件影響。

3、雙向縱吹

如圖d、e所示。電弧在兩個相反方向的氣流中燃燒。採用“雙噴口”的目的,是增大吹弧的氣流量,加速電弧能量的輸出,提高開斷能力。同時,由於允許的滅弧開距較大,每個滅弧斷口的工作電壓可以較高。因此,高壓和超高壓的大容量斷路器採用較多。這種吹弧方式,結構較複雜,如排氣閥、動觸頭的驅動活塞等元件數量,比單向縱吹方式增多一倍以上。不對稱的雙向縱吹,由於弧隙中氣流“死區”小,而且,在電流過零後能很快消除,因而開斷能力比同樣噴口截面積的單.向縱吹或對稱雙向縱吹結構,均有所提高。

氣吹方式 氣吹方式

氣吹滅弧室

根據滅弧斷口的布置方式,可以把氣吹滅弧室歸納為兩大類:

1、金屬罐滅弧室

一般由兩個滅弧斷口裝在一個金屬罐(外殼)中,組成標準的單元滅弧室,如下圖所示。兩個斷口公用一個排氣閥和一套動觸頭及其操動機構,結構簡單、緊湊。兩個斷口的動作同期性亦較好。金屬罐貯存壓縮空氣,氣壓可以提高,利用率也甚高。這種滅弧室通常採用單向縱吹滅弧方式,外殼尺寸較大,且在引線瓷套管的入口處電場較為集中。

金屬罐滅弧室 金屬罐滅弧室

2、套管滅弧室

滅弧斷口裝設在絕緣套管的中部,一個套管就是一個單元滅弧室,如下圖所示。這種結構的優點是斷口電場分布甚好,可以做成雙噴口,斷口電壓可以做得較高,一般開斷能力亦較大。但是,要求絕緣套管內腔直徑較大,否則,容易被電弧燒傷或噴污。為此,瓷套可以做成腰鼓形。當產品額定參數很高,以至工作氣壓必須升高時,瓷套內常常襯有高強度的有機絕緣管,用以承受高氣壓和機械負荷。

套管滅弧室 套管滅弧室

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