限流型真空断路器是指当短路电流还未到达单个周波的最大值之前断路器就能够执行分断操作，其特性类似熔断器。

断路器的工作原理：

与一般的断路器的灭弧室不同,低压限流型真空断路器的灭弧室采用多个灭弧栅片。在开断过程中,首先动触头和静触头分开产生电弧,在电磁场和热场, 流场的作用下运动至灭弧栅片。当电弧进入栅片后,由于被分成的多个短弧的近极压降,使电弧电压迅速上升,从而达到限流的目的。为了有较高的电弧电压,限流断路器灭孤室的栅片数比一般的断路器要多, 并且排列得更紧密。电弧电压上升得越快,限流效果就越好,最终电弧电压超过电源电压的值,使得电源电压无法维持电弧, 从而完成熄弧限流分断。

具体的实施步骤如下：

要使电弧电压迅速升高, 传统的有两种方法:

一、磁吹线圈：

这种情况下,电弧将会被迅速拉长,它不仅增加了电弧的长度,而且也增加电弧的热传导面积。

二、使用引弧道来迅速升高电弧电压：

当触头打开时,沿着引弧道上的电磁力将拉长电弧,当电弧被驱动到灭弧室, 就会进一步分割,冷却,这种方法的前提要求：

1、电弧必须能被强迫脱离触头(在触头间的间隙大于约 1mm 时,它才会发生)；

2、电弧必须非常快地脱离触头区,这样就减少了触头材料的损耗,同时,触头间隙恢复； 

3、电弧必须以非常快的速度沿着引弧道运动(约 l00m/s),然后进入去离子栅片以提高最终的电弧电压值。

限流型断路器的设计要遵循如下4个基本的原则:

1、触头迅速打开

2、迅速提高电弧电压

3、使最终的 电弧电压值高

4、快速的介质强度恢复

常用的限流技术分三类:

1、人工零点法：

利用电弧去产生人工零 点,使得弧隙中的电流为零,从而使电弧熄灭.

2、提高电弧静态伏安特性法：

常用的方法通常有去离子栅法、绝缘栅法、窄缝法及 VJC 法等。

第一、去离子栅法：

利用金属栅片把电弧分割成若干个互相串联的短弧,利用短弧的压降来提高电弧电压而使电弧熄灭；

第二、绝缘栅法:

即栅片是绝缘的,其作用是导出电弧的热量,以提高电弧的弧柱压,同时,栅片将电弧分割成若干段的短弧,每一栅片就是短弧的电极,同时产生许多个阳极压降和阴极压降,对直流电弧而言,利用近极处的电弧电压降加弧柱的电压降一起灭弧；

第三、窄缝法：

通常采用多重窄缝,这样,可以减少电弧进入上部窄缝的阻力,因而在驱动电弧运动的电磁力给定时,可以采用比单窄缝灭弧室更小的缝隙,一方面可将电弧直径压缩,使电弧同缝隙壁紧密接触；另一方面,也使电弧面积增加,长度增长,这些都进一步加强了冷却和去游离的作用,使电弧熄灭；

第三、VJC 法：

主要是在电极的四周覆盖一定厚度的绝缘物或高电阻金属材料,从而对电弧弧柱进行控制,以达到升高电弧电压的目的。固体绝缘屏幕法是利用一固体绝缘屏幕快速插入到分断故障电流的触头中,使触头间燃烧的电弧被屏幕隔开而迅速熄灭。

注：

以上这些方法通常综合使用,如 VJC 及多窄缝法,以取得更好的限流分断的效果。

3、提高触头分断速度法：

通常利用巨大的断开弹簧或其他加速装置将触头拉开,或利用储能的电容器对斥力线圈放电在铝盘中感应出涡流来产生巨大电动斥力,将动触头打开,与此同时,尽量加快脱扣器的动作及机构的动作,以达到高速分断的目的,这样,分离时所需时间越小,则限流作用就越大。

高压限流型熔断器与低分断能力真空断路器之间的选择性配合使用：

在这种使用情况下,限流型熔断器在大故障电流下动作,低分断能力电器之间只能分断它所允许分断的小电流,因此需要根据两者不同的时间-电流曲线配合实现。

1)以曲线相交点为分界,限流型熔断器承担大故障电流分断,其他电器承担正常电流和小故障电流开断。

2)如果其他电器不随熔断器撞击器联锁脱扣,则相交点必须大于高压限流型熔断器的最小动作电流。

3)曲线相交点电流必须小于其他电器的开断能力。

4)当用高压限流型熔断器开断电路时,其他电器必须具有足够通过短路电流和关合短路电流的能力(校验该电器的热稳定,动稳定对应采用其开断电流,关合电流),这些能力应与高压限流型熔断器截止电流和 12t 值相适应。

5)如果其他电器随熔断器撞击器联锁脱扣,例如负荷开关,则要求负荷开关允许的转移电流值大于熔断器的最大转移电流值。

 

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