1真空開關的工作原理

　　1．1真空的絕緣特性

　　實驗表明．真空間隙擊穿電壓在初期隨真空度的提高而增大．當真空度達到1O一1O托時，擊穿電壓即保持不變，這就是真空管真空度不能低于1O一1O托的原因。

　　1．2真空電孤的特點

　　電弧特性主要決定于金屬蒸氣的性質。但大小不同的電流．其電弧的特點也不相同。電流在數千安以下的叫小電流真空電弧。目前礦井使用的真空開關一般都在數千安以下。故截流現象是普遍存在的。所謂截流現象就是小電流的真空電弧，當電流小到一定值時，由于弧柱擴散速度過快，使陰極班點附近的蒸氣壓降和溫度驟降，電弧難以維持而突然熄滅的現象。

　　2 真空開關設備結構形式

　　2 1真空斷路器的觸頭

　　(1)材質方面：用作觸頭的金屬材料可分為兩類：一類是耐弧，難熔的純金屬，如鎢、鉬等．另一類是由銅、鈕為主體的合金材料，目前常用的無氧銅就是這類合金。

　　（2）結構方面：保持真空度的主要元件是波紋管。但真空管的體積盡可能小也是關鍵．為了減少體積，管內只安裝了動、靜觸頭而不設其它滅弧設施，提高滅弧能力僅通過對動、靜觸頭的形狀設計來實現。常見的外螺旋槽觸頭就是一種典型的形式。

　　2．2電路特點

　　(1)設置過電壓吸收電路：由于截流現象產生操作過電壓；在高壓開關中f6kv1加裝一組壓敏電阻。在低壓真空開關中加裝一組阻容過電壓吸收電路，使操作過電壓能被限制在一定范圍內(一般為2．5—3．5倍相電壓值)。

　　(2)采用多種保護電路：脒80A開關(一般僅安裝熱斷電器)外．120A 以上開關一般都安裝電機綜合保護器。

　　3 投運前檢查

　　根據我在現場使用情況來看。投運前作下列檢查是必須的。

　　3. 1檢查各零部件是否完整．有無松動現象

　　3．2檢查備參數與現場要求是否一致

　　（1）檢查近、遠控開關是否處在要求的位置。

　　（2）變壓器電壓等級是否相同：主要是針對低壓開關控制變壓器原邊抽頭是否與現場電壓等級相同。

　　（3）檢查各保護裝置設置是否符合要求：真空開關一般都配置漏電、短路、過載、過壓保護等電路，而漏電保護電路及過電壓保護電路一般在出廠時都已調好，如無特殊原因不要自行調試。但對短路保護電路及過載保護電路則要根據現場需要進行設置，首先通過整定計算得出整定值，在具體整定時，應視開關用途作相應的調整，一般用作配電開關，則可靠系數取下限或中間，用作啟動器，特別是用于啟動重負荷如刮板運輸機、皮帶運輸機等，則可靠系數應取上限值．這樣可避免出現因整定值偏小而頻繁動作或因整定值偏大而不能起到保護作用。

　　3．3檢查絕緣性能是否良好

　　真空開關由于存在截流現象，即存在操作過電壓現象，為此雖然高壓開關裝設了壓敏電阻，低壓開關裝設了過電壓吸收電路，但這些保護電路在設計時只是將過電壓限制在一定范圍f2．5—3．5倍相電壓峰值)，而不是消除過電壓。因此，真空開關的絕緣性能必須符合規定要求，否則極易被擊穿。檢查時對地及相間絕緣都要檢查，值得注意的是在檢查相間絕緣時須將過電壓保護電路及變壓器從主電路中拆除，否則無法測出準確數據。

　　3．4真空開關的專項檢查

　　(1)真空度測試：用戶一般無專門的測試儀器，只能間接測量，方法有兩種：

　　(a)加高電壓進行測試：對6kv高壓開關一般加2 3 kv工頻電壓持續1 rain無閃爍為合格． 對660v低壓開關加1 0 k v持續1 win無閃爍為合格。

　　(b)測接觸壓力(僅適用于低壓開關)：先將接觸器閉合，然后將聯在真空管動導電桿上的萬向節向下拉，與其它相比較，就可以初步了解真空度的好壞，因為真空管的真空度受到破壞，管內負壓減少，接觸壓力就會比正常管子小。

　　（2）三相觸頭同步性測試：由于真空管的觸頭接觸情況不能直接觀察到，故必須進行測試，一般較簡單的方法是在電源及負荷側串一小燈泡及干電池，手動連桿使三相接觸器逐漸閉合，通過觀察燈亮的先后程度就可判斷其同步性，并逐步調好。

　　（3）阻容過電壓吸收電路測試：斷開負荷，且使真空接她器處于斷開狀態，用萬用表分別測定兩個電阻，注意在測量與電容并聯(約1．5 Mn1的電阻時，應等表針完全穩定后才能讀取數據，測量電容C(約為O．47 )時，如僅檢查好壞可根據萬用表電阻檔測量時指針是否有擺動來確定．精確測量需要焊開連線才能測得。

　　4 井下使用及維護

　　4．1 防爆電氣設備入井前應檢查其三證(產品合格證、防爆合格證及煤安標志1齊全，否則不準入井。

　　4．2 真空開關由于分斷電流能力強、壽命長、重量輕，因此在重負荷、搬運不方便的井下工作面應優先考慮使用，如刮板運輸機、皮帶運輸機等。

　　4．3 安裝完畢后，要對保護電路的有關整定值進行認真檢查并作好記錄。更換負荷時要重新整定。

　　4．4 入井使用半年后，應運回地面進行檢修，重點檢查三相同步、各真空管的超行程、保護電路動作值等項目，確保開關處于完好狀態。

　　5 難查故障分析及處理辦法

　　5．1過電壓保護電路故障

　　在現場使用時，本人曾作過調查，結果發現大多數電工不知道截流現象，也就不知道有操作過電壓產生，對阻容保護電路不知有何作用，電氣設備被擊穿不檢查該保護電路，針對這一情況應大力加強技術培訓，特別是電子線路方面的技術培訓。

　　5．2 真空管漏氣及彈簧反彈力過大

　　其故障現象表現為不能可靠吸合，原理是：完好的真空管由于負壓(大于1O“托1的作用會將動觸頭吸向靜觸頭，但外加彈簧后，彈簧力大于吸力而使動靜觸頭分開．閉合開關時外加電磁力，則動靜觸頭的終壓力為：

　　F蛑 =F負壓+F磁——F_彈⋯ ⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯(1)

　　顯然， 當管子漏氣時F自 減小會引起F 的下降，達到一定程度時會造成吸臺不穩定。此時應及時更換管子。

　　5．3 彈簧反彈力過小及銜鐵有剩磁

　　其故障現象表現為接觸器不能釋放，由(1)式不難分析出，當F彈下降F磁(此時應為F磁)上升，達到一定程度會使接觸器不釋放，這時對電磁系統要進行消磁．如需更換管子則還要調節三相管子同步。

　　總之．真空接觸器的壽命比空氣接越器的壽命要大得多，操作次數從幾萬次到幾十萬次． 在使用過程中不需要對觸頭進行維修，而只是注意觀察其超行程、真空度等方面的情況。特別是對過電壓保護電路要經常檢查。壓真空開關其保護電路一般采用箱式結構較多．有條件應有備用件．因為井下維修電子線路較為困難，一旦發生故障，可以只拆出保護電路到地面維修．對低壓開關來講，則可考慮更換機芯。這樣既簡化維修．又減少停電時間。真空開關適用于煤礦井下． 特別是真空管通斷電源時火花不外泄，負荷能力強，壽命長．維修量小，重量輕等優點符合煤礦井下生產的特殊要求。