真空開關管的結構

主要由氣密絕緣外殼、導電回路、屏蔽系統、波紋管等部分組成。

1、氣密絕緣系統

由玻璃或陶瓷制成的氣密絕緣外殼、動端蓋板、定端蓋板，不銹鋼波紋管組成了氣密絕緣系統。為了保證玻璃、陶瓷與金屬之間有良好的氣密性，除了封接時要有嚴格的操作工藝外，還要求材料本身的透氣性盡量小和內部放氣量限制到極小值。不銹鋼波紋管的作用不僅能將真空滅弧室內部的真空狀態與外部的大氣狀態隔離開來，而且能使動觸頭連同動導電桿在規定的范圍內運動，以完成真空開關的閉合與分斷操作。

2、導電系統

定導電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導電桿構成了滅弧室的導電系統。其中定導電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極，動觸頭、動跑弧面、動導電桿合稱動電極，由真空滅弧室組裝成的真空斷路器，真空負荷開關和真空接觸器合閘時，操動機構通過動導電桿的運動，使兩觸頭閉合，完成了電路的接通。為了使兩觸頭間的接觸電阻盡可能減小且保持穩定和滅弧室承受動穩定電流時有良好的機械強度，真空開關在動導電桿一端設置有導向套，并使用一組壓縮彈簧，使兩觸頭間保持有一個額定壓力。當真空開關分斷電流時，滅弧室兩觸頭分離并在其間產生電弧，直至電流自然過零時電弧熄滅，便完成了電路的開斷。

3、屏蔽系統

真空滅弧室的屏蔽系統主要由屏蔽筒，屏蔽罩和其他零件組成。

屏蔽系統的主要作用是：

（1）防止觸頭在燃弧過程中產生大量的金屬蒸汽和液滴噴濺，污染絕緣外殼的內壁，避免造成真空滅弧室外殼的絕緣強度下降或產生閃絡。

（2）改善真空滅弧室內部的電場分布，有利于真空滅弧室絕緣外殼的小型化，尤其是對于高電壓的真空滅弧室小型化有顯著效果。

（3）吸收一部分電弧能量，冷凝電弧生成物。特別是真空滅弧室在開斷短路電流時，電弧所產生的熱能大部分被屏蔽系統所吸收，有利于提高觸頭間的介質恢復強度。屏蔽系統吸收電弧生成物的量越大，說明他吸收的能量也越大，這對增加真空滅弧室的開斷容量起良好作用。

4、觸頭

觸頭是產生電弧、熄滅電弧的部位，對材料和結構的要求都比較高。

5、波紋管

真空滅弧室的波紋管主要擔負保證動電極在一定范圍內運動和長期保持高真空的功能，并保證真空滅弧室具有很高的機械壽命。

真空滅弧室的波紋管是由厚度為0.1~0.2mm的不銹鋼制成的薄壁元件。真空開關在分合過程中，滅弧室波紋管受伸縮作用，波紋管截面上受變應力作用，所以波紋管的壽命應根據反復伸縮量和使用壓力來確定。

波紋管的疲勞壽命和工作條件的受熱溫度有關，真空滅弧室在分斷大的短路電流后，導電桿的余熱傳遞到波紋管上，使波紋管的溫度升高，當溫升達到一定程度時，這就會影響波紋管的疲勞強度。

真空開關管的工作原理

真空開關是一種用于真空系統的壓力保護自動控制器。當系統中的真空壓力大于設定點，則控制器會自動切斷電路，發出信號，以保證系統的正常工作。當系統內的壓力高于或低于安全壓力時，控制器內的壓力感應器立即動作，使控制器內的觸點接通或斷開，此時設備停止工作；當系統內的壓力回到設備的安全壓力范圍時，控制器內的壓力感應器立即復位，使控制器內的觸點接通或斷開，此時設備正常工作。

機械式真空開關為純機械形變導致微動開關動作。當壓力增加時，真空開關作用在不同的傳感壓力元器件（膜片、波紋管、活塞）產生形變，將向上移動，通過欄桿彈簧等機械結構，最終啟動最上端的微動開關，使電信號輸出。機械壓力開關設定方式從功能原理上均為連續位移型，設定點可單點設定并最多可達到3個不同的設定點。

真空開關管的測量原理

當系統內壓力高于或低于額定的安全壓力時，感應器內碟片瞬時發生移動，通過連接導桿推動開關接頭接通或斷開，當壓力降至或升額定的恢復值時，碟片瞬復位，開關自動復位，或者簡單的說是當被測壓力超過額定值時，彈性元件的自由端產生位移，直接或經過比較后推動開關元件，改變開關元件的通斷狀態，達到控制被測壓力的目的。壓力開關采用的彈性元件有單圈彈簧管、膜片、膜盒及波紋管等。