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并通過模擬滅弧室真空測量實驗對分析結果進行驗證，借此探索出真空斷路器滅弧室內真空度與滅弧室外電場電位間的對應關系，為實現真空斷路器高真空度在線監測和狀態評估提供參考。目前真空斷路器憑借著優越的性能而在中壓領域得到廣泛普及，并且正在不斷地向低壓領域和高壓領域進軍，而真空滅弧室又被視為真空斷路器的核心部件，因此真空滅弧
室的研制和開發被學者們給予高度的重視。隨著當今大氣環境質量問題越來越引起人們的高度重視，真空斷路器在未來完全替代SF6 斷路器將成為發展的必然趨勢。真空滅弧室對電弧的控制是通過電流流過觸頭時產生磁場來實現的，不同結構的觸頭可以產生不同方向的磁場。一種是產生橫向磁場并施加在真空電弧上來驅使集聚型電弧在洛倫茲力的作用下在觸頭的表面以極高的速度旋轉，減小陰極斑點和陽極斑點對電極表面的燒蝕時間;另一種是產
生縱向磁場并施加在真空電弧上以減小電弧的電流密度，使真空電弧在大電流情況下仍然保持擴散形態。目前縱向磁場觸頭結構在開斷大電流的真空滅弧室中應用十分普遍，他具有結構簡單，制造及加工成本低，可靠性高等優點。  早期的縱磁觸頭結構可以產生均勻的縱向磁場，使真空電弧在電流較大的情況下仍然可以保持擴散形態，減少電弧集聚導致觸頭燒蝕的幾率，但是隨著開斷電流的繼續增大，觸頭產生的縱向磁場不能有效的控制
真空電弧形態以至于觸頭表面仍然會出現較為嚴重的燒蝕情況。鐵芯的加入大大的提高了縱向磁場的強度，使同樣結構的觸頭可以產生更強的縱向磁場，從而有效的控制了真空電弧形態，提高了真空滅弧室的可靠性。然而鐵芯的加入在提高縱向磁場強度的同時也帶來了一些負面的影響，在電流過零時磁場不能迅速消退，即電流過零時帶鐵芯的觸頭結構較不帶鐵芯的觸頭結構剩余磁場較大，這將抑制了觸頭間隙中等離子體的快速散去，在恢復電壓的作用
下極易發生復燃導致觸頭不能成功開斷

使觸頭在閉合碰撞時得以緩沖，把碰撞的動能轉彈性勢能，抑制觸頭的彈跳。(4)為分閘提供一個加速力。當接觸壓力大時，動觸頭得到較大的分閘力，容易拉斷會鬧熔焊點，提高分閘初始的加速度，減少燃弧時間，提高分斷能力。觸頭接觸壓力是一個很重要的參數，在產品的初始設計中要經過多次驗證、試驗才選取得比較合適。如觸頭壓力選得太小，滿足不了上述各方面的要求；但觸頭壓力太大，一方面需要增大合閘操作功，另外滅弧室和整機的機械強度要求也需要提高，技術上不經濟。接觸行程真空斷路器毫無例外地采用對接式接觸方式。動觸頭碰上靜觸頭之后就不能再前進了，觸頭接觸壓力是由每極觸頭壓縮彈簧(有時稱作合閘緩沖彈簧)提供的。所謂接觸行程，就是開關觸頭碰觸開始，觸頭壓簧施力端繼續運動至終結的距離，亦即觸頭彈簧的壓縮距離，故又稱壓縮行程。接觸行程有兩方面作用，一是令觸頭彈簧受研發、生產、銷售和服務為一體的規模型企業，公司技術力量雄厚，設備配套完善，產品型號多樣，隨著公司的不斷發展，產品設計科學、制作精良、造型美觀，是現代電網建設的理想的配套產品，其中戶內（外）真空斷路器，隔離開關，負荷開關，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業，質量創牌，誠經營，優良服務”的企業宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業，為廣大新老用戶提供優質的產品和良好的服務而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創美好未來。壓而向對接觸頭提供接觸壓力；二是保證在運行磨損后仍然保持一定的接觸壓力，使之可靠接觸。一般接觸行程可取開距的20％～30％左右，10kV的真空斷路器約為3～4mm。真空斷路器的實際結構中，觸頭合閘彈簧設計成即使處于分閘位置，也有相當的預壓縮量，有預壓力。這是為使合閘過程中，當動觸頭尚未碰到靜觸頭而發生預擊穿時，動觸頭有相當力量抵抗電動力，而不致于向后退縮；當觸頭碰接瞬間，接觸壓力陡然躍增至預壓力數值，防止合閘彈跳，足以抵抗電動斥力，并使接觸初始就有良好狀態；隨著接觸行程的前進，觸頭間的接觸壓力逐步增大，接觸行程終結時，接觸壓力達到設計值。接觸行程不包括合閘彈簧的預壓縮量程，它實際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。合閘速度平均合閘速度主要影響觸頭的電磨蝕。如合閘速度太低，則預擊穿時間長，電弧存在的時間長，觸頭表面電磨損大，甚至使觸頭熔焊而粘住，降低滅弧室的電壽命。但速度太高，容易產生合閘彈跳，操動機構輸出功也要增大，對滅弧室和整機機械沖擊大，影響產品的使用可靠性與機械壽命。平均合閘速度通常取0.6m/s左右為宜。分閘速度斷路器的分閘速度一般而言速度越快越好，這樣可以使首開相在電流趨近于0前2～3ms時能開斷故障電流；否則首開相不能開斷而延續至下一相，原來首開相變為后開相，燃弧時間加長了，增加了開斷的難度，甚至使開斷失敗。但分閘速度太快，分閘的反彈也大，反彈太大震動過劇亦容易產生重燃，所以分間速度亦應考慮這方面因素。

負壓壓力開關又稱真空開關，是集負壓測量，顯示，控制于一體的智能化儀表，具有操作簡單，安裝方便，精度高，功能強等特點，該壓力開關具有反向控制，延時控制，漏壓保護，密碼保護，一鍵誤差清零，多種壓力切換等功能。
  可用于各類真空度的測量，可與各類真空泵配套使用，真空開關是一種用于真空系統的壓力保護自動控制器，當系統中的真空壓力大于設定點，則控制器會自動切斷電路，發出號，以保證系統的正常工作，當系統內的壓力高于或低于壓力時。
  控制器內的壓力感應器立即動作，使控制器內的觸點接通或斷開，此時設備停止工作當系統內的壓力回到設備的壓力范圍時，控制器內的壓力感應器立即復位，使控制器內的觸點接通或斷開，此時設備正常工作，機械式真空開關為純機械形變導致動開關動作。
  當壓力增加時，真空開關作用在不同的傳感壓力元器件(膜片，波紋管，活塞)產生形變，將向上移動，通過欄桿彈簧等機械結構，終啟動上端的動開關，使電號輸出，機械壓力開關設定方式從功能原理上均為連續位移型，根據技術參數。
  結構特征以及用途，使用場所的不同，現行的真空開關電器可分為許多類別，主要有以下幾種:(1)按安裝使用場所分類，有戶內，戶外型，在戶外型中又有落地安裝和柱上開關兩大類，(2)按開斷電流的能力分類，有真空斷路器。
  真空負荷開關與真空接觸器，真空斷路器具有開斷安裝點線路的短路電流的能力，現行容量的柱上真空斷路器一般額定短路開斷電流均可達到20kA;真空負荷開關和真空接觸器只用于開斷負荷電流，一般的額定值為630A。
  也有的可達800A或1250A，它們開斷短路電流的能力很小，僅約在1000-2000A，因此在應用時需選配熔斷器作后備保護，開斷短路電流，真空接觸器的特點是可頻繁合，分操作，因此真空負荷開關和真空接觸器應用的常見形式是它們與限流熔斷器的組合。
  (3)按用途分類，有配電真空斷路器，發電機真空斷路器，前者的結構類型，規格多，額定短路開斷電流達到63kA，額定電流達3150A后者則是正在發展的安裝在12-24kV發電機出口的保護控制開關，尚有許多關鍵技術課題在研究中。

對采集數據進行形態學操作，得到內部高能等離子體及電弧外部輪廓的時間-
面積變化曲線。從引弧、穩定燃弧、熄弧及弧后介質恢復四個角度，對不同階段的電弧面積變化做出定量分析，并探究電弧熄弧階段電弧內外面積差變化。實驗表明，通過分析不同階段的等離子體形態變化，能夠找到電弧平穩燃弧及弧后介質恢復的關鍵點，為高壓等級真空斷路器研發設計及后期電弧形態診斷提供進一步參考。  隨著我國電力系統的不斷發展，真空斷路器的生產數量逐漸超過中壓SF6開關。由于其體積小、開斷壽命長和電
流容量大等優點，真空斷路器的應用范圍越來越多向高壓、超高壓擴展。真空電弧是斷路器觸頭斷開時，依靠蒸發金屬蒸氣并電離來維持的低溫等離子體，其形成、發展和后熄滅對開斷電路有著重要影響。研究真空電弧等離子體的形態特征，對斷路器電場、磁場設計有很好的指導作用。 通過對高速攝像機采集到一組真空電弧分析，t= 0.2～6.8 ms 為引弧和穩定燃弧階段，此階段電弧形態主要為陰極斑點形成和電弧等離子體充滿真個觸頭間隙，因此時兩極不斷向間隙補充電子及高能粒子，故此時雖電弧整體輪廓不斷增大，但擴散現象并不明顯。為更加清晰地展示內外電弧幾何形態區別，本文主要對熄滅階段及弧后介質恢復階段的電弧形態做出
后期處理，對穩定燃弧階段的內部高能等離子體形態未做出細節分析。t=6.9ms 開始為真空熄弧階段，內外面積差開始激增，內部高能等離子體面積逐漸減小，電弧外部輪廓在縱向磁場作用下維持擴散狀態，其電弧原始圖像與內部高能等離子體分布二值圖像如圖6。圖中可看出內部高能電弧即將從兩極分斷開來，外部電弧輪廓基本維持在穩定擴散狀態。  t = 7.5 ms 以后熄弧階段開始向弧后介質恢復階段過渡，內部等
離子面積分布迅速減小，外部電弧輪廓也出現縮小現象，

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