電弧的產(chǎn)生和熄滅是中壓真空斷路器正常工作過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)開(kāi)斷電路時(shí)，觸頭之間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的白光，白光的本質(zhì)即是電弧。電弧中心溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度，甚至高達(dá)上萬(wàn)攝氏度，容易造成金屬觸頭熔化、蒸發(fā)及燒蝕，降低接觸可靠性，縮短開(kāi)關(guān)使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致觸頭粘連而無(wú)法分?jǐn)?。另一方面，電弧在開(kāi)斷過(guò)程中也發(fā)揮著“電流臨時(shí)通道”的作用，可以避免“截流”（電流瞬間歸零）現(xiàn)象所產(chǎn)生的極高過(guò)電壓。

真空滅弧室作為核心部件，其良好的開(kāi)斷性能和絕緣性能，是確保真空斷路器安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵前提和核心支撐。正因如此，在其制造環(huán)節(jié)中，先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的精準(zhǔn)落地、高品質(zhì)材料的規(guī)模化應(yīng)用以及全流程有效的工藝質(zhì)量管控，均具有至關(guān)重要的意義。

卓越表現(xiàn)的背后，是一系列“黑科技”的高效集成與系統(tǒng)耦合?！?幀起手，聚焦中壓開(kāi)關(guān)“黑科技”」邀您繼續(xù)探索。

本期揭秘

“電弧馴服者”—— 真空滅弧室

01當(dāng)空氣成為“幫兇”

電弧如何在真空中被“馴服”

空氣介質(zhì)中的開(kāi)關(guān)觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，觸頭間隙空氣會(huì)被電離成等離子導(dǎo)電通道。如果將開(kāi)關(guān)觸頭裝在真空容器內(nèi)，由于不存在可被電離的空氣，觸頭分離時(shí)，觸頭間的電弧通道僅僅由金屬材料形成的金屬蒸氣構(gòu)成，金屬蒸氣會(huì)在主回路電流自然過(guò)零時(shí)快速凝聚，電弧因能量消失而熄滅，觸頭間在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)迅速恢復(fù)真空絕緣狀態(tài)，且極高的耐受系統(tǒng)瞬態(tài)恢復(fù)電壓能力使得電弧不致復(fù)燃。真空滅弧室就此誕生——采用陶瓷外殼提供機(jī)械強(qiáng)度與絕緣保障，內(nèi)部動(dòng)觸頭和靜觸頭承擔(dān)電流通斷，屏蔽罩則用于吸附金屬蒸氣、保護(hù)內(nèi)壁絕緣能力。

真空滅弧室開(kāi)斷電流時(shí)，動(dòng)靜觸頭間會(huì)產(chǎn)生電弧，如果電流較大，由于自身磁場(chǎng)作用，電弧會(huì)聚集造成觸頭局部過(guò)熱。通常可把觸頭設(shè)計(jì)成特殊形狀，采用橫向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)或縱向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，以避免電弧聚集。如螺旋形狀的觸頭可產(chǎn)生一個(gè)橫向的磁場(chǎng)，且在觸頭邊緣的區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，電弧被磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)保持旋轉(zhuǎn)，從而擴(kuò)散到觸頭整個(gè)表面并平均分配熱應(yīng)力，避免了觸頭的局部燒蝕，延長(zhǎng)了滅弧室的整體壽命。

02真金不怕火煉

滅弧室如何在兩道特殊工序中“脫胎換骨”

采用先進(jìn)技術(shù)和高品質(zhì)原材料的真空滅弧室通過(guò)一次封排工藝規(guī)模化生產(chǎn)完成后，為確保生產(chǎn)的每一只真空滅弧室都符合各種應(yīng)用要求，會(huì)通過(guò)兩道特殊工序 —— “高電壓老煉”和“大電流老煉”對(duì)滅弧室進(jìn)行工藝處理，可大大提高其容性開(kāi)合性能裕度，降低使用風(fēng)險(xiǎn)。簡(jiǎn)而言之：兩種老煉各有側(cè)重，同樣重要。

高電壓老煉

通過(guò)施加高電壓反復(fù)擊穿滅弧室，清除內(nèi)部觸頭間、觸頭與屏蔽罩間的微小尖端，以及金屬及非金屬微粒等污穢物，進(jìn)而大幅提升其整體絕緣能力。

大電流老煉

通過(guò)施加大電流，在觸頭間形成持續(xù)的擴(kuò)散性電弧，經(jīng)過(guò)電弧“鍛煉”的觸頭可達(dá)到微觀下更加平滑的表面質(zhì)量，形成更穩(wěn)定、致密的細(xì)晶粒層，顯著增強(qiáng)觸頭的抗電弧燒蝕能力和機(jī)械強(qiáng)度，從而進(jìn)一步提高和改善其開(kāi)斷能力和操作壽命。

03EvoPacTHVX中壓智能真空斷路器

在電網(wǎng)安全的世界里，中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備每一次成功的開(kāi)斷操作都是對(duì)產(chǎn)品的全方位考驗(yàn)，核心本質(zhì)在于過(guò)硬的技術(shù)、匠心的品質(zhì)、強(qiáng)悍的性能。

EvoPacTHVX中壓智能真空斷路器，搭載自主研發(fā)、原廠生產(chǎn)的高性能真空滅弧室，基于先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)及專業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累，在確保滅弧室內(nèi)部零部件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)成品再次進(jìn)行高電壓和大電流“雙老煉”處理，“煉”就了無(wú)懈可擊的可靠性能。全系列滿容量開(kāi)斷次數(shù)高達(dá)100次、機(jī)械壽命最高達(dá)5萬(wàn)次，背靠背電容器組開(kāi)斷電流達(dá)1250A。

擁有強(qiáng)悍性能的背后，是施耐德電氣研發(fā)、智造能力的具象體現(xiàn)，作為一款全球團(tuán)隊(duì)聯(lián)合設(shè)計(jì)的新品，中國(guó)團(tuán)隊(duì)的“中國(guó)智慧”在EvoPacTHVX的誕生過(guò)程中與“全球?qū)嵺`”深度融合，使得產(chǎn)品多項(xiàng)參數(shù)遠(yuǎn)超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。EvoPacTHVX順利通過(guò)國(guó)家級(jí)產(chǎn)品鑒定，獲頒“國(guó)際領(lǐng)先”權(quán)威認(rèn)證，以硬核實(shí)力為中壓配電樹(shù)立全新標(biāo)桿。

與其他斷路器相比，真空斷路器具有性能可靠、使用廣泛、環(huán)境友好、少維護(hù)或免維護(hù)等特點(diǎn)，這很大程度上依賴于真空滅弧室的完美表現(xiàn)。既要保證數(shù)十年壽命內(nèi)不漏氣，也要安全滿足每次看似輕松的開(kāi)合操作。EvoPacTHVX中壓智能真空斷路器采用施耐德電氣自行研制、原廠生產(chǎn)的真空滅弧室，堪稱一款值得信賴的全能型產(chǎn)品，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮出色，為新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建提供可靠支撐。

未來(lái)，我們?nèi)詫⒗^續(xù)深耕中壓開(kāi)關(guān)的創(chuàng)新之路，以可靠科技，點(diǎn)亮每一份安心。