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真空?#19979;?#22120;的工作原理与作用

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    真空?#19979;?#22120;">?#19979;?#22120;处于合闸位置时,其对地绝缘由支持绝缘子承受,一旦真空?#19979;?#22120;所连接的线路发生永久接地?#25910;希下?#22120;动作跳闸后,接地?#25910;系?#21448;未被清除,则有电母线的对地绝缘亦要由该?#19979;?#22120;断口的真?#21344;?#38553;承受;各种?#25910;?#24320;断时,断口?#27426;?#35302;子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。因此,真?#21344;?#38553;的绝缘特性成为进步灭弧室断口电压,使单断口真空?#19979;?#22120;向高电压等级发展的主要研究课题。   真空度的表示方式

  绝对压力低于一个大气压的气体淡薄的?#21344;洌?#31216;为真空?#21344;洌?#30495;空度越高即?#21344;?#20869;气体压强越低。真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm水银柱高),毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa,1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是?#35813;?#24359;室内的气体压强仅为"万分之一mm水银柱高",亦等于1。31x10-2Pa。

  "派森定理"亦有译为"巴申定律",是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系。图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形,即充气压力的增加或降低,都能进步极间间隙绝缘强度。其击穿机理至今还不清晰,由于真空灭弧室内部真空度高于10-4托,这样淡薄空气的?#21344;洌?#27668;体分子的自由行程为 103mm,在真空灭弧室这么大小的容积内,发生碰撞的机?#22987;?#20046;是零。因此不会发生碰撞游离而使真?#21344;?#38553;击穿。派森定理的"V"形曲线是实验得出的,前提是在平均电场的情况下,其间隙击穿电压Uj可表示为:         Uj=KLa       L------间隙间隔;       a------间隙系数(间隙<5mm时a=1,>5mm时,a=0。5) 由派森定理的"V"形关系曲线中看出,认真空度达103托时泛起拐点,拐点周围曲线变得平坦,击穿电压几乎无变化。   认真空度和间隙间隔相同时,其击穿电压则随触头电极材料发生变化,电极材料机械强度高,熔点高时,真?#21344;?#38553;的击穿电压亦随之进步。   真空绝缘的破坏机理   前面已说过,在真空灭弧室这样高度真空度的?#21344;?#20869;,气体分子的自由行程很大,不会发生碰撞分离而使真?#21344;?#38553;在高压电作用下会击穿又是客观存在,于是就有种解释真空绝缘会破坏的机理,场致发射引起击穿,微块引起击穿和微放电导致击穿。   场致发射论对真?#21344;?#38553;所以能发生击穿的解释   间隙电场能量集中,在电极微观表面的凸起部门发生电子发射或蒸发逸出,?#19981;?#38451;极使局部发烧,继承放出离子或蒸汽,正离子再?#19981;?#38452;极发生二次发射,相互?#27426;?#31215;累,最后导致间隙击穿。   著名的FowlerandNoraheim场发射电流I表达式为:              I=AE2e-B/E          式?#23567;------电场强度;             A------常数,与发射点的面积有关;             B------常数,与电极表面的逸出有关。

   在小的间隙(<1mm)及短脉冲电压情况下,可以公道地以为真?#21344;?#38553;击穿是由场致发射引起的,但在长间隙及连续加压与长脉冲电压下,有的学者以为真空的击穿尚存在其它机理: (1)阴极引起的击穿;在强电场下,因为场发射电流的焦耳发烧效应,使阴极表面凸起物的温度升高,当温度达到临界点时,凸起物熔化产生蒸汽引起击穿。 (2)阳极引起的击穿:因为阴极发射的电子束,轰击阳极使某点发烧产生熔化和蒸汽而发生间隙击穿。产生阳极引起击穿的前提与电场进步系数和间隙间隔有关。

   微块引起击穿的解释

   假设在电极表面附着较轻松的微块,在电场作用下,微块脱落而且加速,这微块?#19981;?#23545;面的电极时,因为冲击发烧可使其本身熔化产生蒸汽,引起击穿。

   微放电导致真?#21344;?#38553;击穿的解释

   电极的阴极表面?#27425;郟?#23558;发生微放电现象。微放电是一种小的自按捺熄灭的电流脉冲,它的总放电电荷3107C,存在时间由50ms到几ms,放电?#35805;?#21457;生在大于1mm的间隙?#23567;?/P>

   这些真?#21344;?#38553;的击穿机理表明,真空电极的材料与电极的表面状况对真?#21344;?#38553;的绝缘都长短常要害的因素。

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