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1、实用标准文案真空开关基础知识一真空的绝缘性能一、耳空的基本概念真变技术中，“真空”泛指在给定的空间内,气体压强低于一个大干压的气体状态.也就是说,同正常的大气压相比，是较为稀薄的一种气体状态，真空度是对气体稀薄程度的一种客现量度。根据真空技术的理论，兵空度的高低通常都用毛体的压强来表示。在国标单位制中，压强是以柏（Pa）为单位1Pa=1H/m2.另外常用的单位还有托（T。”）、毫米汞柱（miig）、毫巴（mbar）、工程大气压（公斤/度米2）等，真空区域的划分没有统一熄定.我国通常是这样划分的：粗耳空：（76010）托低真空：（1010-3）恁高攵空：（10-310-8）抵超高兵空：（10-8
2、10-12）托极高真空：10-12恁托和帕的关系：14=1岔来汞柱Gmiig）=133.322Pa,1帕=7.5X10-3抵。真空区域的料点不同其应用也不同，例加吸尘笈工作于粗真空区圾，暖瓶、灯泡等工作于低真空区城，而真空开关管和其它一些电真空器件则是工作在高真空区城。二、兵空间般的绝缘挣姓真空中放史一对电极，加上高压时.在一定的电压下也会产生电极之间的电击穿。它的击穿与空毛中的电击穿有很大不同。空气中的击穿是由于体中的少量自由电子在电场作和下高速度运动，与毛体分子硬捶产生较多的电子和离子，新生的电子和离子又同中性原子碰控,产生更多的电子和离子。这种雪崩式的电离过卷，在电极间彩成了放电通道.产
3、生了电，3而真空中，由于压强较低,气体分子极少，在这样的环境中，即使电极间隙中存在着电子它们从一个电极飞向另一个电极时,也很少有机会与气体分子磁推。因而不可能有电子和气体分子硅枝造成雪崩式的电击穿。正是因为毛体分子十分稀少,真空间球电击穿需要在非常高的电压下出现场致发射等其它现象时才有可随形成。从理论上推测.电场强度高达到108V/CTT1以上时才会迨成电击穿，实际上真空间板的绝缘强皮由于一系列不利因素例如电极表面粗糙度、洁冷度等的影响.将低于理论计算值几个数量级.兵空灭弧空中的真空度很高，一般为10-310-6帕.此时攵空间麻的绝缘强度远诙高于1个大压的空和SF6的绝缘强度,比变质25油的绝
4、缘强反还要高。正因为真空的绝缘强度很高.再空灭孤空中的所有电气间隙都可以做得很小。例如12kV真空灭菰室的触头开距只有812e.40.5kV兵空天蛆室的触头开距也只要1825mm.真空灭孤室中的其它电气间隙也在此尺度范围三、身啕真空绝税水平的主要因索再空绝?录是一个十分虻杂的物理过程，其机理到目前为止仍没有明碉的结论从实标应用讨况来看.主要有以下几个方面：1、电极的几何彩状电极的几何份状对电场的分布有很大的影响,往往由于几何形状不够恰当，引起电场在局部过于集中而导致击穿.这一点在高电压的真空产品中尤以突出，电极边缘的曲率半径大小是立要因京,一报来说,曲率半径大的电极承受击穿电压的能力比曲率半径
5、小的大.此外.击穿电压还和电极面积的大小成反比,即应着电极面积的增大而有所降低。而枳增大导致对压降低的原因主要是放电概率增加，2、间隙距离真空的击穿电压与间板距离有着比较明确的关系。试脸表明,当间静距离较小时（W5mm）,击穿电压的希间隙距离的增加而线性增长,但随着间隙距离的进一步增加,击穿电压的增长减线，即兵空间班发生击穿的电场强度版着间麻距离的增加而减小,当间隙达到一定的长度后（220mm）,单点增加间隙距离提高耐压水平已经十分困难,这时来用多断口反而比单断口有利.一敢认为包间时下的电击穿主要是场致发时引起的，而长间际下的的也击穿则主要是微粒效应所致。3、电极材料真空开关工作在10-2Pa
6、以上的为真空，由于此时气体分子十分稀少，气体分子的碰扭游离时击穿巳经不起作周，因此击穿电压表现出和电极材料有较强的相关性，兵空间赭的击穿电压的着电极材料的不同而不同，研究者发现击穿电压和材料的欧皮与机械磔皮有关。一般来说.衩度和机械强度较高的材料,往往有较高的绝濠强度。比如，拥电极在淬火后砍度提高，其击穿电压较洋火前可提高80%。此外，击穿电压还和阴极材料的物理常数加熔点、比热和密度等正相关，即爆点较高的材料其击穿电压也较高。时比热和密度而言亦然,这一问跑的实质是在相同热能的作用下，材料发生熔化的概率越大，则击穿电压越低。4、真空度图一昱示了间现击穿电压和毛体压强之间的关系.由图可以看到真空度
7、高于10-2Pa（10-4托）时,击穿电压基本上不再着气体压力的下修而增大，国为气体分子碰援游离现求已不再起作用。当毛体压力从IO-2Pa逐步升高时（兵空度下降）,击穿强度逐渐下降，而在接近1恁（102Pa左右）最低,以后又范毛压的增高而增高。从曲践上可以看出兵空度高于10-2Pa时共对压强度基本上保抻不变.这就表明,兵空灭孤空的真空度在10-2Pa以上时完全能够满足正常的使用需求，真空度/Pa图一兵空度和击穿电压的关系5、电极的表面状况电极的表面抉况对从空间部的击穿电压影响较大。电极表面的氧化物、杂辰和金属盆粒都会使事空间段的击穿电压明旻下降。此外，无论真空灭菰空的电极表面在制造中加工得如何
8、，大电流开断均会使电极表面变得凸凹不平,这也将使得击穿电压降低.6、老炼效应电极老炼有电压老炼和电流老炼两种C一个新的真空间班进行试脸时,最初几次的击穿电压在柱状低。随着试脸次数的增加击穿电压也逐渐增大.鼠后会检定在某一数值上.这种击穿电压范击穿次数增大的现象就是电压老炼的作用电压老炼就是通过放电消除电极表面的凝现凸起、杂质和缺陷。经过小电流的放电使表面的微风凸起点烧熔、蒸发,使电极表面光滑平整,局部电场的增强效应减小，提高了击穿电压。老炼对电极表面的纯化作用也是很变要的。由于电极表面的电子发射容易出现在选出功较低的杂原所在处.击穿放电同样能使杂质熔化和挥发.同样能提高间隙的击穿电压。老炼过程中若能同时抽毛，把蒸发的气态物抽走，效果更佳。电压老炼只适宜用在兵空间林击穿电压的提高.对真空灭荒室做头间隙击穿电压的提高不会有太大的效果，电如对般头表面的烧枷将使电压老练的效果全部失效。电流老炼是让再空灭蛆空多次（几十次利几百次）开合几百安的交流电流。利用电如高温去除电极表面一薄层材料,使电极表面层中的气体、氧化物和杂质同时除去。电流老炼的作用主要是除气和冰洁电极表面,对真空灭第空开断性能的提高有一定的改善作用.精彩文档