真 空 灭 弧 室

当真空度为5～10 mm汞柱时，电子的自由行程达43m。自由电子在弧隙中作定向运动时几乎不会和气体分子或原子相碰撞，也就不会发生撞击电离或电场电离。将触头置于真空中断开时产生的电弧只能是由阴极发射电子和产生的金属蒸气形成的。当电弧电流接近零时，阴极发射的电子和金属蒸气减少，弧隙中残留的金属蒸气和等离子体向周围真空迅速扩散，弧隙可以在数微秒之内由导电状态恢复到真空间隙的绝缘水平。

对于 10 ^-1 Pa 和 10 ^-6 Pa 之间的真空水平，典型的触点间隙（8 mm 到 12 mm）的介电强度在320 kV和1200kV 之间或更高。VI中的开断容量将根据触点设计、触点距离和真空度来确定。接触设计距离是任何给定 VI的设计特征。然而，我们已经证明，开断能力非常高，并且对 VI内的压力（真空）水平非常敏感。

可以看出10 ^-1 Pa 和 10 ^-6 Pa 之间的真空度下绝缘水平几乎没有变化，因此有些厂家会将灭弧室真空度设定在上限，而优质的厂家会将真空度设定在下限作为检验标准。

 

真空灭弧室的优点包括：

• 它们相对紧凑且密封。

• 打开所需的行程非常短，距离因年限和制造商而异。实际行程距离随 VI 几何形状和电压等级而变化；然而，典型的距离范围从大约 8毫米到12毫米。

• 在任何开断方法中，它们具有最长的预期使用寿命。

• 当 VI 遇到它们相对罕见的故障之一时，所造成的损坏通常比气磁断路器要小得多。但是，它们仍然会严重失败，造成巨大的破坏。

• 低质量运动允许更轻的操作机构，更便宜且持续时间更长。

 

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截至 2010 年，电力真空灭弧室的平均无故障时间 (MTTF) 已超过 57,000 个灭弧室年，这说明真空损失的发生极为罕见。

真空灭弧室采用玻璃或陶瓷外壳，波纹管用于动连接件，机器焊接和批量感应炉钎焊采用极其严格的过程控制。真空灭弧室内部唯一的活动部件是铜触点，它通过焊接不锈钢波纹管连接到灭弧室端板。由于波纹管焊接在触头杆和灭弧室端板上，这种移动连接的故障率极低。基本设计（焊接/钎焊）和复杂的过程控制，通过一次抽真空并完成焊接密封，使真空灭弧室具有极高的可靠性。

真空灭弧室规格低电压的有1.5kV 5000A 80kA，用于低压真空断路器，大容量风电、广泛等新能源上使用。

高电压145 kV单断口真空灭弧室，采用纵向磁场设计，保障开断性能，真空灭弧室作为环保气体145kV GIS断路器的开断单元，额定电流3150A，额定短路电流40 kA，电寿命30次，电寿命试验后通过了满足DL/T 402-2016要求的状态检查，机械寿命10000次。

更高电压的有252kV真空灭弧室，252kV单断口真空灭弧室为目前世界最高电压等级的单断口真空断路器，也是为高电压环保GIS而设计开发，真正实现SF6替代，真空开断免维护、寿命长，真空开断，环保气体绝缘，真正实现绿色环保。通过真空灭弧室串联连接，未来多断口更高电压等级的真空灭弧室将会出现。