真空開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復性研究

　　真空開(kāi)關(guān)在電力系統中起著(zhù)頗為重要的作用。通過(guò)使用真空作為主觸頭的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)來(lái)工作。正是由于其重要作用，文章分析了雙斷口真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復過(guò)程，并在此基礎上對真空開(kāi)關(guān)的擊穿統計特性進(jìn)行了分析。結論表明，只有當電場(chǎng)的場(chǎng)強達到一定值時(shí)，才能使得微粒獲得足夠的動(dòng)能，激發(fā)出來(lái)的金屬蒸汽擊穿真空間隙。

　　真空開(kāi)關(guān)在電力系統中起著(zhù)重要作用。真空開(kāi)關(guān)利用真空作為主觸頭間的絕緣物質(zhì)和滅弧機制從而發(fā)揮其特殊作用。而正是由于真空具有極為優(yōu)異的絕緣能力和滅弧能力等優(yōu)點(diǎn)，因而在真空開(kāi)關(guān)在配電領(lǐng)域得到了極為廣泛的應用。至今為止，許多國家爭相研究多斷口真空開(kāi)關(guān)，以促進(jìn)本國電力事業(yè)的發(fā)展。

　　本鑒于此，本文以雙斷口真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復過(guò)程為研究出發(fā)點(diǎn)，推導出多斷口開(kāi)關(guān)的最大可能增長(cháng)倍數。并在此基礎上，研究了真空開(kāi)關(guān)的擊穿統計特性，具有一定的參考價(jià)值。

　　1、真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復過(guò)程

　　1.1、雙斷口真空開(kāi)關(guān)的模型建立

　　雙斷口真空開(kāi)關(guān)試驗回路中電流值取25kA，電流源恢復電壓峰值為110kV。對于該回路而言，一旦將該回路的恢復電壓加上之后，會(huì )使得其真空間隙兩端的恢復電壓變化率非常高，這樣直接導致的后果可能是兩個(gè)真空滅弧室的電壓分配受到間隙的電容影響甚大。為了更清楚的對其物理性能進(jìn)行分析，需要對該回路進(jìn)行化簡(jiǎn)，從而最終得到其電路等效圖。

　　根據等效電路圖可以得到雙斷口真空開(kāi)關(guān)的電壓分配關(guān)系式如下。

　　1.2、雙斷口真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復過(guò)程

　　電力系統受到真空開(kāi)關(guān)的影像很大。而真空開(kāi)關(guān)又分為雙端口真空開(kāi)關(guān)和單斷口真空開(kāi)關(guān)兩種。在實(shí)踐過(guò)程中，由多年以來(lái)的經(jīng)驗可以發(fā)現，前者的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復過(guò)程與簡(jiǎn)單的后者的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復過(guò)程有所不同。當雙斷口真空開(kāi)關(guān)在工作時(shí)，由于具有其上下兩個(gè)真空滅弧室，而滅弧室的分壓不均會(huì )導致所受恢復電壓較高的滅弧室易先發(fā)生擊穿現象。而電壓分布不均則是由于受到對地電容的影響。而在此時(shí)為了保證整個(gè)雙斷口開(kāi)關(guān)并不會(huì )因為一個(gè)滅弧室發(fā)生事故而導致開(kāi)端的失敗，就需要恢復電壓的峰值和上升速度低于某一極限值。這也是本文研究的目的所在。由于在這個(gè)開(kāi)斷過(guò)程中存在另外一個(gè)真空滅弧室的介質(zhì)強度問(wèn)題。

　　由此，如果其中的一個(gè)滅弧室發(fā)生了電弧重擊穿的問(wèn)題，那么另外一個(gè)滅弧室將不能承受全部的恢復電壓。真空電弧在電流過(guò)零熄滅后，剩余的等離子體在恢復電壓的作用下繼續運動(dòng)。正離子朝著(zhù)新陰極運動(dòng)，而電子則朝著(zhù)正陽(yáng)極運動(dòng)。最終形成正離子層，這個(gè)層區隨著(zhù)時(shí)間發(fā)展而漸漸變寬，直至充滿(mǎn)整個(gè)間隙。研究實(shí)測固有恢復與實(shí)際恢復特性的曲線(xiàn)可以發(fā)現，其最終恢復特性曲線(xiàn)趨于一個(gè)常量值。

　　2、結論

　　綜上所述，雙斷口真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復特性對電力系統有著(zhù)重要影響。為了使得整個(gè)雙斷口開(kāi)關(guān)不會(huì )因為一個(gè)滅弧室發(fā)生重擊穿而導致開(kāi)斷失敗，就需要想方設法使得恢復電壓的峰值和上升速度低于某一極限值。為此，在分析雙斷口真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)介質(zhì)恢復過(guò)程的基礎上，又對真空開(kāi)關(guān)的擊穿統計特性進(jìn)行了分析，具有一定的實(shí)用意義。