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發(fā)布時間：2022-04-06 11:26:14
當(dāng)環(huán)網(wǎng)柜的高壓電路斷開時，電壓會擊穿空氣發(fā)生高溫高導(dǎo)電率的游離氣體，表現(xiàn)為瞬間的高溫火花，這便是電弧。
電弧的損害很大：
電弧會發(fā)生高溫，然后燒蝕觸點表面、燒壞絕緣原料。
本來斷開的兩個觸點因為電弧的存在出現(xiàn)了電流，這延長了開關(guān)電器斷開電路的時刻，加重了電力系統(tǒng)短路缺點的損害。
電弧或許引發(fā)火災(zāi)，以致爆炸。
所以，滅弧便成了環(huán)網(wǎng)柜等高壓電氣設(shè)備中的一個重要的環(huán)節(jié)。以環(huán)網(wǎng)柜為例，它需求終了高壓電路的通斷，且還要安頓在機場、小區(qū)等人員較為密布的區(qū)域，必定要保證它的安全。
要想抑止電弧，傳統(tǒng)辦法首要有下面幾種思緒：
下降電壓：電壓低了，難以擊穿絕緣介質(zhì)，天然就不簡略發(fā)生電弧。
氣吹滅?。和ㄟ^氣體吹弧以使得電弧趕快暫停，削減電弧的存續(xù)時刻。
交換介質(zhì)：讓觸點在某種介質(zhì)中綴開，且這種介質(zhì)具有極好的絕緣強度，難以電離發(fā)生電弧。
最后會引見一種更先進的處置方案。
1下降電壓
說起下降電壓，很多人第一反應(yīng)時直接下降電路中的電壓，可是，明顯無法完畢。究竟，設(shè)備要做的便是在高壓輸電中終了電路的斷開，總不能將高壓輸電改成低壓輸電。
這兒的下降電壓是下降觸點斷開瞬間的電壓！
咱們曉得U=IR，當(dāng)觸點斷開時，R會瞬間增大。而咱們要向讓U最小，就應(yīng)該保證觸點斷開的這一時刻流經(jīng)觸點的電流最小。
還要留心，在交流電路中，電流和電壓過零點的時刻常常不是同步的，這要取決于負(fù)載的類型。
要向讓觸點斷開時觸點處的電壓最小，要保證在電流過零點式動作。
所以志向狀況下，I恰為0，U=IR=0，所以不會發(fā)生電弧?？墒抢碚搮s不是這樣的。
這個思緒很難，難就難在一個機械構(gòu)造要在50Hz的電流上精準(zhǔn)動作。比較于電流的快速改動（50Hz），機械觸點的動作太慢了。
更首要的是，兩次動作的時刻差值也不一樣！這一次你觸發(fā)它，它15ms之后斷開了，下一次你觸發(fā)它，22ms后斷開了。就這顫抖規(guī)模，在50Hz的電流下，十分重要。
2氣吹滅弧
電弧發(fā)生后，能夠選用氣吹滅弧的辦法來暫停電弧，也便是咱們常說的吹弧。吹弧運用氣流作用于電弧，能夠很好地冷卻電弧、進步電弧區(qū)的壓力、帶走剩下游離氣體，因而具有較好的滅弧功用。吹弧的辦法能夠橫吹，也能夠縱吹。
而且，能夠在發(fā)生電弧的部位的四周增加一些柵格，這樣，能夠?qū)㈦娀￠g隔。這樣有助于快速地消弭電弧。
當(dāng)然，暫停電弧不是找一個人在旁邊吹。能夠運用觸點動作發(fā)生的氣流來完畢吹弧操作。
普通狀況下，吹弧辦法大局部都會用，畢竟這一條完畢本錢并不高。例如各種滅弧室中都會有吹弧機制和柵格。
3改換介質(zhì)
假定咱們改換絕緣性質(zhì)更好的介質(zhì)，而且在這種介質(zhì)中綴開電路，則能夠減小電弧。最簡略想到的便是真空。
用真空滅弧室滅弧作用是很好，可是真空的本錢很高，而且壽命短?，F(xiàn)在最常用的介質(zhì)是六氟化硫SF6。它是一種人工組成的氣體，在100年前被法國兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau組成。
六氟化硫具有以下特性：
較高的導(dǎo)熱率，能夠?qū)㈦娀〉臏囟瘸C捷導(dǎo)走，無色、無味、無毒，化學(xué)性質(zhì)安穩(wěn)，常溫下不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
因而六氟化硫被普遍應(yīng)用于電力行業(yè)，用作中高壓電氣設(shè)備的絕緣和開斷介質(zhì)。
可是，六氟化硫是一種溫室氣體，而且其全球變暖潛能值(GWP)為23500，這標(biāo)明1千克六氟化硫與23500千克二氧化碳具有相同的影響力。這是十分嚴(yán)峻的。
安全問題，無小事。電路開斷中的電弧嚴(yán)峻影響操作人員的人身安全和電網(wǎng)安全，必需求抑止電弧。
環(huán)保問題，無小事。溫室氣體的排放引起了全球變暖，引起了頻頻的極點氣候和大規(guī)模物種滅絕，必需求削減溫室氣體排放。
而當(dāng)安全問題和環(huán)保問題相遇時，則必定是個難題。
有沒有安全、環(huán)保、壽命長的方案呢？
4并聯(lián)真空開斷（SVI）方案
這是一種更為安全也更為環(huán)保的方案，由施耐德電氣首要提出，并應(yīng)用在環(huán)網(wǎng)柜中。
并聯(lián)真空開斷方案由真空滅弧室和空氣中的阻隔開關(guān)組成，其完畢了常見的三工位開關(guān)操作，而且零件數(shù)量小、本錢低。
咱們就以施耐德電氣的方案為例，引見SVI的原理。
當(dāng)動觸頭挪動時，電流會從靜觸頭轉(zhuǎn)移到真空滅弧室。而且要留心，在動觸頭和靜觸頭分別的瞬間，因為觸頭處于同電位，因而不會發(fā)生電弧。
然后，電流通過處于閉合方位的真空滅弧室。接下來，在動觸頭的推動下，樞軸桿旋轉(zhuǎn)并派遣真空滅弧室開斷。
當(dāng)電流開斷終了后，動觸頭開釋樞軸桿，并使其繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至阻隔方位。在緩沖繃簧的作用下，樞軸桿回來初始方位，然后閉合真空滅弧室。
這種方案能夠下降真空滅弧室的體積和本錢。因為真空滅弧室僅僅在開斷階段作業(yè)，會承受開斷時的瞬態(tài)康復(fù)電壓，可是不需求具有短路關(guān)合才華、短時電流耐受才華、繼續(xù)電流耐受才華。在合閘階段，電流不會通過真空滅弧室。而且，在開斷階段，電流流經(jīng)真空滅弧室的時刻也只需幾毫米。
在阻隔狀態(tài)下，動觸頭和靜觸頭在單調(diào)空氣中阻隔。
單調(diào)空氣作為阻隔狀態(tài)下的介質(zhì)，有以下利益：
無毒，對操作人員是安全的。設(shè)備裝置在公共場所接近也定心，不用憂慮有毒氣體透露。
無污染，代替了六氟化硫，避免了溫室效應(yīng)。
運用便利，在設(shè)備報廢時氣體不需求通過凌亂的收回流程，能夠直接開釋。
可見并聯(lián)真空開斷比較有優(yōu)勢，很有或許會代替六氟化硫處置方案。
而且，咱們發(fā)現(xiàn)，整個過程中，操作辦法與其時運用的六氟化硫三工位開關(guān)相同：一次操作完畢開斷/阻隔，第2次操作完畢接地。以致，施耐德電器的環(huán)網(wǎng)柜處置方案中，其占空中積等均與六氟化硫開關(guān)完好相同，以致母線銅排和電纜接頭的高度都堅持不變，能夠很簡略完畢改裝，將原有的六氟化硫方案改造為新方案。所以是一種更為環(huán)保、安全的處置方案。
所以，我覺著并聯(lián)真空開斷方案交換六氟化硫方案應(yīng)該是的整體趨向。
安全問題是個大問題；環(huán)保問題是個大問題。要在兩者之間獲得均衡，則是個難題。
