真空開關(guān)管的結(jié)構(gòu)

主要由氣密絕緣外殼、導(dǎo)電回路、屏蔽系統(tǒng)、波紋管等部分組成。

1、氣密絕緣系統(tǒng)

由玻璃或陶瓷制成的氣密絕緣外殼、動(dòng)端蓋板、定端蓋板，不銹鋼波紋管組成了氣密絕緣系統(tǒng)。為了保證玻璃、陶瓷與金屬之間有良好的氣密性，除了封接時(shí)要有嚴(yán)格的操作工藝外，還要求材料本身的透氣性盡量小和內(nèi)部放氣量限制到極小值。不銹鋼波紋管的作用不僅能將真空滅弧室內(nèi)部的真空狀態(tài)與外部的大氣狀態(tài)隔離開來，而且能使動(dòng)觸頭連同動(dòng)導(dǎo)電桿在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以完成真空開關(guān)的閉合與分?jǐn)嗖僮鳌?/p>

2、導(dǎo)電系統(tǒng)

定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng)。其中定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極，動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿合稱動(dòng)電極，由真空滅弧室組裝成的真空斷路器，真空負(fù)荷開關(guān)和真空接觸器合閘時(shí)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng)，使兩觸頭閉合，完成了電路的接通。為了使兩觸頭間的接觸電阻盡可能減小且保持穩(wěn)定和滅弧室承受動(dòng)穩(wěn)定電流時(shí)有良好的機(jī)械強(qiáng)度，真空開關(guān)在動(dòng)導(dǎo)電桿一端設(shè)置有導(dǎo)向套，并使用一組壓縮彈簧，使兩觸頭間保持有一個(gè)額定壓力。當(dāng)真空開關(guān)分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，滅弧室兩觸頭分離并在其間產(chǎn)生電弧，直至電流自然過零時(shí)電弧熄滅，便完成了電路的開斷。

3、屏蔽系統(tǒng)

真空滅弧室的屏蔽系統(tǒng)主要由屏蔽筒，屏蔽罩和其他零件組成。

屏蔽系統(tǒng)的主要作用是：

（1）防止觸頭在燃弧過程中產(chǎn)生大量的金屬蒸汽和液滴噴濺，污染絕緣外殼的內(nèi)壁，避免造成真空滅弧室外殼的絕緣強(qiáng)度下降或產(chǎn)生閃絡(luò)。

（2）改善真空滅弧室內(nèi)部的電場分布，有利于真空滅弧室絕緣外殼的小型化，尤其是對于高電壓的真空滅弧室小型化有顯著效果。

（3）吸收一部分電弧能量，冷凝電弧生成物。特別是真空滅弧室在開斷短路電流時(shí)，電弧所產(chǎn)生的熱能大部分被屏蔽系統(tǒng)所吸收，有利于提高觸頭間的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度。屏蔽系統(tǒng)吸收電弧生成物的量越大，說明他吸收的能量也越大，這對增加真空滅弧室的開斷容量起良好作用。

4、觸頭

觸頭是產(chǎn)生電弧、熄滅電弧的部位，對材料和結(jié)構(gòu)的要求都比較高。

5、波紋管

真空滅弧室的波紋管主要擔(dān)負(fù)保證動(dòng)電極在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)和長期保持高真空的功能，并保證真空滅弧室具有很高的機(jī)械壽命。

真空滅弧室的波紋管是由厚度為0.1~0.2mm的不銹鋼制成的薄壁元件。真空開關(guān)在分合過程中，滅弧室波紋管受伸縮作用，波紋管截面上受變應(yīng)力作用，所以波紋管的壽命應(yīng)根據(jù)反復(fù)伸縮量和使用壓力來確定。

波紋管的疲勞壽命和工作條件的受熱溫度有關(guān)，真空滅弧室在分?jǐn)啻蟮亩搪冯娏骱?，?dǎo)電桿的余熱傳遞到波紋管上，使波紋管的溫度升高，當(dāng)溫升達(dá)到一定程度時(shí)，這就會(huì)影響波紋管的疲勞強(qiáng)度。

真空開關(guān)管的工作原理

真空開關(guān)是一種用于真空系統(tǒng)的壓力保護(hù)自動(dòng)控制器。當(dāng)系統(tǒng)中的真空壓力大于設(shè)定點(diǎn)，則控制器會(huì)自動(dòng)切斷電路，發(fā)出信號(hào)，以保證系統(tǒng)的正常工作。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力高于或低于安全壓力時(shí)，控制器內(nèi)的壓力感應(yīng)器立即動(dòng)作，使控制器內(nèi)的觸點(diǎn)接通或斷開，此時(shí)設(shè)備停止工作；當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力回到設(shè)備的安全壓力范圍時(shí)，控制器內(nèi)的壓力感應(yīng)器立即復(fù)位，使控制器內(nèi)的觸點(diǎn)接通或斷開，此時(shí)設(shè)備正常工作。

機(jī)械式真空開關(guān)為純機(jī)械形變導(dǎo)致微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)壓力增加時(shí)，真空開關(guān)作用在不同的傳感壓力元器件（膜片、波紋管、活塞）產(chǎn)生形變，將向上移動(dòng)，通過欄桿彈簧等機(jī)械結(jié)構(gòu)，最終啟動(dòng)最上端的微動(dòng)開關(guān)，使電信號(hào)輸出。機(jī)械壓力開關(guān)設(shè)定方式從功能原理上均為連續(xù)位移型，設(shè)定點(diǎn)可單點(diǎn)設(shè)定并最多可達(dá)到3個(gè)不同的設(shè)定點(diǎn)。

真空開關(guān)管的測量原理

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力高于或低于額定的安全壓力時(shí)，感應(yīng)器內(nèi)碟片瞬時(shí)發(fā)生移動(dòng)，通過連接導(dǎo)桿推動(dòng)開關(guān)接頭接通或斷開，當(dāng)壓力降至或升額定的恢復(fù)值時(shí)，碟片瞬復(fù)位，開關(guān)自動(dòng)復(fù)位，或者簡單的說是當(dāng)被測壓力超過額定值時(shí)，彈性元件的自由端產(chǎn)生位移，直接或經(jīng)過比較后推動(dòng)開關(guān)元件，改變開關(guān)元件的通斷狀態(tài)，達(dá)到控制被測壓力的目的。壓力開關(guān)采用的彈性元件有單圈彈簧管、膜片、膜盒及波紋管等。