[实用新型]真空灭弧式高压负荷开关装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空灭弧式高压负荷开关装置，属于电气设备技术领域。

背景技术

目前，全封闭、全绝缘开关装置的主要部件负荷开关采用六氟化硫（即SF₆）气体作为绝缘介质，在开关动作时降低电离，从而起到灭弧作用。

虽然六氟化硫气体是一种无色无毒的惰性气体，但在气体纯度不高的情况下，或在电气设备中受到高温电弧的物理作用、以及与其它物质产生化学反应时，会产生有毒物质，而且某些毒质的毒性可以达到类似于光气的毒性。六氟化硫气体本身的毒性主要来自两个方面：

1）六氟化硫纯度不高，在常规的合成法制作时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体；

2）在高温电弧发生作用时六氟化硫气体可产生如氟化亚硫酰、四氟化硫酰、四氟化硫酰、氟化硫酰等有毒产物。此外，六氟化硫气体分解物与水分、电极（Cu－W 合金）及金属材料（Al、Cu）、绝缘材料发生化学反应会生成氢氟酸、氢氟酸、二氧化硫、硫酸、SiF4、Si（CH₃）₂F₂等有毒产物。

因此，六氟化硫环网柜在生产制造、使用、回收都存在很多安全隐患，不仅在使用时对变电所的土建及设计有特殊的通风功能要求，而且本身也形成一种污染源。特别是很多SF₆负荷开关因为安全的原因，在气室下部设有防爆阀，在高冲击的情况下将SF₆气体释放出。在这种情况下，有可能对人员造成很大的伤害，特别是放在人防区域的环网柜一旦发生故障，后果就不堪设想。此外，六氟化硫本身就是一种温室气体，大量的六氟化硫环网柜在回收时会将气体排放出来，对环境有很大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种真空灭弧式高压负荷开关装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

真空灭弧式高压负荷开关装置，特点是：包括真空灭弧箱和铜铬合金触头，所述真空灭弧箱为密闭式结构，所述铜铬合金触头置于真空灭弧箱中。

进一步地，上述的真空灭弧式高压负荷开关装置，所述真空灭弧箱箱内气压为1.33 ×10^-6 Pa～1.33 ×10^-3 Pa。

本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本实用新型采用真空灭弧箱与铜铬合金触头组合实现灭弧作用，一对带电触头在高真空环境中的分离，便会产生真空电弧，真空电弧实际上是电极蒸汽中的电弧，真空电弧一旦形成，就会出现电流密度在10⁴A/cm² 以上的阴极斑点，使阴极表面局部区域的金属不断熔化和蒸发，以维持真空电弧，在电弧熄灭后，电极之间与电极周围的金属蒸气密度不断下降直到零，仍然恢复高真空状态；铜铬合金触头保证带电触头在真空环境下的使用寿命。由于不使用SF₆气体作为灭弧及绝缘介质，提高了环网柜的安全性，可以适用任何场合，所有的材料都可回收，绿色环保。改善了操作机构的性能，提高了产品的可靠性和易用性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，真空灭弧式高压负荷开关装置，包括真空灭弧箱1和铜铬合金触头2，真空灭弧箱1为密闭式结构，铜铬合金触头2置于真空灭弧箱1中。

采用真空灭弧箱与铜铬合金触头组合方式替代六氟化硫的灭弧方式，真空方式灭弧，不需要使用六氟化硫气体，提高环网柜的制造、使用、回收的安全性。

整个灭弧箱抽真空，灭弧箱内的真空度气压抽成1.33 ×10^-6 Pa～1.33 ×10^-3 Pa，单位体积内的气体分子数目大大减少，气体分子之间碰撞的几率大大减少，气体分子之间的平均距离大大增加。真空度的高低对灭弧能力有影响。

实验表明：灭弧室真空度在10^-3Pa数量级时就能够可靠地灭弧，真空灭弧箱在制造产品出厂时，提高了灭弧室的真空度，达到 10^-5 Pa～ 10^-6 Pa，经过使用或贮存期，或多或少产生外部渗气等现象使其真空度下降到10^-3Pa范围，仍能保证灭弧能力。而采用铜铬合金触头则保证了带电触头在真空环境下的使用寿命。