真空開關管的結構

主要由氣密絕緣外殼、導電回路、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，除了封接時要有嚴格的操作工藝外，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，而且能使動觸頭連同動導電桿在規(guī)定的范圍內(nèi)運動，以完成真空開關的閉合與分斷操作。

2、導電系統(tǒng)

定導電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導電桿構成了滅弧室的導電系統(tǒng)。其中定導電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極，動觸頭、動跑弧面、動導電桿合稱動電極，由真空滅弧室組裝成的真空斷路器，真空負荷開關和真空接觸器合閘時，操動機構通過動導電桿的運動，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)定和滅弧室承受動穩(wěn)定電流時有良好的機械強度，真空開關在動導電桿一端設置有導向套，并使用一組壓縮彈簧，使兩觸頭間保持有一個額定壓力。當真空開關分斷電流時，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度下降或產(chǎn)生閃絡。

（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，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)恢復強度。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，對材料和結構的要求都比較高。

5、波紋管

真空滅弧室的波紋管主要擔負保證動電極在一定范圍內(nèi)運動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力作用，所以波紋管的壽命應根據(jù)反復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，真空滅弧室在分斷大的短路電流后，導電桿的余熱傳遞到波紋管上，使波紋管的溫度升高，當溫升達到一定程度時，這就會影響波紋管的疲勞強度。

真空開關管的工作原理

真空開關是一種用于真空系統(tǒng)的壓力保護自動控制器。當系統(tǒng)中的真空壓力大于設定點，則控制器會自動切斷電路，發(fā)出信號，以保證系統(tǒng)的正常工作。當系統(tǒng)內(nèi)的壓力高于或低于安全壓力時，控制器內(nèi)的壓力感應器立即動作，使控制器內(nèi)的觸點接通或斷開，此時設備停止工作；當系統(tǒng)內(nèi)的壓力回到設備的安全壓力范圍時，控制器內(nèi)的壓力感應器立即復位，使控制器內(nèi)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微動開關動作。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(chǎn)生形變，將向上移動，通過欄桿彈簧等機械結構，最終啟動最上端的微動開關，使電信號輸出。機械壓力開關設定方式從功能原理上均為連續(xù)位移型，設定點可單點設定并最多可達到3個不同的設定點。

真空開關管的測量原理

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