Файл: Курсовая работа содержит рисунок. Список использованных источников.docx

РЕФЕРАТ
Текст курсовой работы изложен на страницах машинописного текста. Курсовая работа содержит рисунок. Список использованных источников.

Ключевые слова: конструкционные материалы, сильфон, вакуумный выключатель, материалы изготовления сильфона, дугогасительная камера.

Объектом данной работы выступают вакуумные выключатели номинальным напряжением 10кВ.

Предметом исследования являются материалы для изготовления сильфона дугогасительной камеры вакуумного выключателя номинальным напряжением 10 кВ.

Целью данной работы является исследование использования материалов для изготовления сильфона дугогасительной камеры вакуумного выключателя номинальным напряжением 10 кВ.

Оглавление

---

ВВЕДЕНИЕ

Вакуумная дугогасительная камера является важной частью вакуумного выключателя, опыт производства вакуумной дугогасительной камеры известен в уже много лет, и за годы разработки, поглощения и усвоения, популяризации и применения и например, сформирована зрелая система производственного процесса, качество и надежность вакуумной дугогасительной камеры для вакуумного выключателя среднего и низкого напряжения 10 кВ или ниже значительно улучшены, и требования к использованию вакуумного выключателя могут быть быть в основном удовлетворены.

В комплект сильфона вакуумного выключателя входят: гофрированная труба содержит основной корпус гофрированной трубы, корпус гофрированной трубы и корпус гофрированной трубы, при этом основной корпус гофрированной трубы имеет многослойную структуру, образованную более чем двумя слоями корпусов труб; части с прямыми кромками расположены на двух осевых концах основного корпуса гофрированной трубы, а части с прямыми кромками сформированы за одно целое путем соединения всех слоев корпусов труб основного корпуса гофрированной трубы с помощью сварки вальцами; фланцы расположены на двух осевых концах основного корпуса гофрированной трубы, и каждый фланец снабжен торцом внутренней стороны, обращенным к другому фланцу, и торцом внешней стороны, обращенным к другому фланцу; первая свариваемая часть образована внешней периферийной поверхностью прямолинейной части и неподвижно соединена и уплотнена с внутренней боковой торцевой поверхностью полки посредством первой кольцевой линии сварки; и вторая свариваемая часть образована торцом основного корпуса гофрированной трубы и жестко соединена и уплотнена с внутренней стенкой фланца через вторую кольцевую сварочную линию.
Объектом данной работы выступают вакуумные выключатели номинальным напряжением 10кВ.

Предметом исследования являются материалы для изготовления сильфона дугогасительной камеры вакуумного выключателя номинальным напряжением 10 кВ.

Целью данной работы является исследование использования материалов для изготовления сильфона дугогасительной камеры вакуумного выключателя номинальным напряжением 10 кВ.

Для достижения поставленной цели в курсовой работе решались следующие задачи:

1. рассмотрение устройства вакуумного выключателя;

2. изучение дугогасительной камеры вакуумного выключателя;

3. рассмотреть материалы для изготовления сильфона дугогасительной камеры вакуумного выключателя номинальным напряжением 10 кВ;

---

4. предложить альтернативный способ изготовления материалов для изготовления сильфона дугогасительной камеры вакуумного выключателя номинальным напряжением 10 кВ.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы.

ГЛАВА 1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О дугогасительной камеры ваакумного выключателя

1.1 Рассмотрение устройства вакуумного выключателя

Вакуумные выключатели используют вакуум в качестве среды гашения дуги. Давление в камере гашения дуги под высоким вакуумом очень низкое (всего 1,3×10-4～1,3×10-5 Па), существует всего несколько молекул газа, прочность изоляции между электродами высока, а изоляция происходит быстро. Скорость восстановления интенсивности (до 20 кВ/мкс), малый зазор между контактами, малая энергия дуги и легкое гашение дуги в вакууме. : Когда автоматический выключатель отключает ток, в тот момент, когда контакты только что разъединились, ток уменьшится до определенной точки или нескольких точек, где контакты только что разъединились, и сопротивление между контактами резко возрастет, а температура возрастет. быстро, пока не произойдет контакт. 

Испарение металла одновременно образует очень большую напряженность электрического поля, что приводит к сильному излучению напряженности поля и пробою промежутка, а затем формируется вакуумная дуга. Высокая температура дуги расплавляет материал контактной части, а испаряющийся пар металла поддерживает дугу. Когда ток пересекает ноль, поскольку в окружающем вакууме очень мало молекул газа и поскольку контакт создает магнитное поле при прохождении тока, дуга быстро распространяется вдоль тангенциального направления контактной поверхности под действием силы магнитного поля.

Таким образом, пар металла дуги и переносимые точки массы быстро диффундируют в окружающий металлический экран, охлаждаются и повторно конденсируются, так что контактный зазор возвращается в состояние относительно высокого вакуума в течение нескольких микросекунд после того, как ток пересекает ноль. 

Вакуумные выключатели можно разделить на вакуумные выключатели для автоматических выключателей, вакуумные выключатели для выключателей нагрузки, вакуумные выключатели для контакторов и вакуумные выключатели специального назначения в соответствии с их конкретными требованиями, такими как использование, расположение и отключающая способность. Номер и другие виды.

---

Вакуумный прерыватель имеет различные конструктивные типы, но независимо от того, какой конструктивный тип принят, он состоит из воздухонепроницаемой системы изоляции, токопроводящей системы, экранирующей системы, сильфона и т. д., а также токопроводящих стержней, неподвижных компонентов, направляющих втулок и состав других частей и узлов.

Структура воздухонепроницаемой системы изоляции. Он состоит из газонепроницаемого изолирующего цилиндра из стекла, керамики или стеклокерамики, подвижной торцевой крышки, неподвижной торцевой крышки и сильфона из нержавеющей стали.

Роль воздухонепроницаемой системы изоляции. Это металлическая деталь, поддерживающая подвижные и статические контакты и защитную крышку, герметично сваренная с этими деталями для обеспечения высокого вакуума в дугогасительной камере.

Требования к воздухонепроницаемой системе изоляции:

• 
  Для обеспечения хорошей герметичности между стеклом, керамикой или стеклокерамикой и металлом, помимо строгой техники эксплуатации при герметизации, требуется также, чтобы воздухопроницаемость самого материала была как можно меньше, а внутреннее газовыделение ограничивалось. Минимальное значение гарантирует, что степень вакуума вакуумного прерывателя не будет ниже заданного значения в течение 10-20 лет.
  
• 
  Необходимо обеспечить, чтобы прочность изоляции имела достаточный запас прочности.
  
• 
  Должна быть обеспечена определенная степень механической прочности, особенно подвижная и неподвижная накладки должны иметь определенную эластичность, чтобы выдерживать механическую вибрацию во время транспортировки, установки и эксплуатации и избегать повреждения вакуумного прерывателя.
  
• 
  Герметичность, изоляция и механическая прочность всей герметичной системы изоляции в течение всего срока службы должны быть гарантированы.
  

1.2 Дугогасительная камера вакуумного выключателя

Вакуум, который используется в качестве среды гашения дуги в выключателе, известен как вакуумный выключатель, потому что вакуум обеспечивает высокую прочность изоляции благодаря превосходным свойствам гашения дуги. Это подходит для большинства приложений со стандартным напряжением, потому что для более высокого напряжения вакуумная технология была разработана, но коммерчески нецелесообразна.

Работа токоведущих контактов и связанное с этим прерывание дуги происходит в вакуумной камере выключателя, который известен как вакуумный прерыватель. Этот прерыватель включает стальную дугогасительную камеру в центре симметрично расположенных керамических изоляторов. Поддержание вакуумного давления внутри вакуумного прерывателя может осуществляться на уровне 10–6 бар. Производительность вакуумного выключателя в основном зависит от материала, используемого для токоведущих контактов, напримерCu/Cr.

---

Принцип работы вакуумного выключателя заключается в том, что после размыкания контактов выключателя в вакууме между контактами может образоваться дуга за счет ионизации паров металла в контактах. Но дугу можно легко погасить, так как электроны, ионы и пары металлов, генерируемые дугой, быстро конденсируются на внешней стороне контактов CB, поэтому диэлектрическая прочность может быть быстро восстановлена.

Наиболее важной особенностью вакуума является то, что как только дуга возникает в вакууме, ее можно быстро погасить из-за быстрого улучшения диэлектрической прочности вакуума.

Контактный материал автоматических выключателей должен соответствовать следующим свойствам.

• 
  Высокая плотность
  
• 
  Контактное сопротивление должно быть меньше
  
• 
  Электропроводность высокая, чтобы пропускать обычные токи нагрузки без перегрева.
  
• 
  Высокая теплопроводность позволяет быстро рассеивать большое количество тепла, выделяемого при дуговом разряде.
  
• 
  Термоэлектронная функция должна быть высокой, чтобы обеспечить раннее разрушение дуги.
  
• 
  Склонность к сварке должна быть низкой
  
• 
  Меньший текущий уровень измельчения
  
• 
  Высокая устойчивость к дуге
  
• 
  Температура кипения должна быть высокой, чтобы уменьшить дуговую эрозию.
  
• 
  Содержание газа должно быть ниже, чтобы обеспечить более длительный срок службы
  
• 
  Низкое давление пара должно быть достаточным для уменьшения количества неделимого пара металла внутри камеры.
  

Отключение дуги в вакуумных прерывателях отличается от других типов автоматических выключателей . Разъединение контактов вызывает выделение пара, заполняющего контактное пространство. Он состоит из положительных ионов, высвобождаемых из контактного материала. Плотность пара зависит от силы тока в дуге. При уменьшении тока скорость выделения пара уменьшается, и после нулевого тока среда восстанавливает свою диэлектрическую прочность, если плотность пара уменьшается.

Когда отключаемый ток в вакууме очень мал, дуга имеет несколько параллельных путей. Полный ток делится на множество параллельных дуг, которые отталкиваются друг от друга и распространяются по поверхности контакта. Это называется диффузной дугой, которую можно легко прервать.

---