灭弧室的设计与应用范文

《电气制造杂志》2014年第七期

1一种改进型灭弧室

图2为一种改进型灭弧室，该灭弧室有两种各4片相同形状的灭弧栅片及绝缘壳体组成。两种灭弧栅片亦为1.5mm厚普通10号钢板，表面镀银；两种灭弧栅片长度和宽度相同，但有效截面积不同，栅脚长度不同，栅片中间开有狭槽；两种栅片交错插接与绝缘壳体内的狭槽中，栅片间距为1.5mm。绝缘壳体内侧具有多个狭槽，用于插入灭弧栅片，绝缘壳体的材料为塑料，是一种产气材料，注射成型。灭弧栅片与绝缘壳体插接固定。

2改进型灭弧室的优势

改进型灭弧室是在传统的铁磁栅片灭弧室的相邻两片铁磁栅片之间插入有产气材料薄片组成，分别放置于铁栅两侧，当触头上呈现电弧后，电弧首先接触产气材料的夹片，使之汽化产生含氢气成分的气体，这种气体既能冷却电弧又能产生驱动电弧的驱动力，并使栅片背后区域的游离程度降低，能抑制电弧背后击穿现象。改进型灭弧室是在不改变原有灭弧室体积的情况下，充分利用灭弧原理将7片灭弧栅片增加为8片，电弧进入栅片后，它就被分割成更多串联的短弧，如图3所示。众所周知，每一电弧都有一近极压降U0，它们的数值几乎不随电弧电流大小而改变。设电弧进入栅片之前的电弧电压。通常l＇和l相差不太大，另外，当n值较大时，El＇远小于nU0，所以电弧电压U0＇近似等于nU0，而且与电弧电流几乎无关。

在熄灭交流电弧时，金属栅片灭弧室不仅在电流过零前由于电弧电压升高，可以减小电流电弧幅值和改善被开断电路的功率因数，从而降低电流过零时的工频恢复电压瞬时值，而且在电流过零后，由于每一短弧都有一近阴极效应，n个短弧就有n个近阴极效应，从而提高了弧隙的介质恢复强度特性，使交流电流易于熄灭。在金属栅片灭弧室中，片间距离太小，在电弧的作用下片间会形成金属桥，使栅片短接而失去作用。而本灭弧室通过相邻两片形成前后交错有效避免了该现象的发生，而且上下片前后交错也减少了电弧开始进入栅片时的阻力，引弧效果将更加明显。

3改进型灭弧室试验验证

为了验证该改进型灭弧室，在额定电压400V下，对额定电流250A的塑壳断路器进行了全电压全电流的120kA的额定运行短路分断试验，试后产品外观良好，正常合分闸，且无不通电等现象，效果良好。图4和图5为试后灭弧室及试验示波图。

4结束语

介绍了电弧的产生和熄灭原理，提供了一种在不改变原有灭弧室体积的情况下改进的一种新型灭弧室，并通过短路分断试验验证了该新型灭弧室，试验表明该新型灭弧室可以有效抑制电弧重击穿现象，快速提升电弧电压，提高断路器的短路分断能力。

作者：杜战单位：上海理工大学