工艺过程对真空灭弧室影响.docVIP

工艺过程对真空灭弧室影响 　　[摘 要] 本文通过结合真空灭弧室在工艺过程中的相关知识点，包括真空灭弧室的基本工作原理、真空灭弧室的生产工艺过程，以及工艺过程中真空灭弧室的影响要素等方面，分析和探究了工艺过程中真空度、绝缘性能、导电性能和机械性能及环境耐受性能等几大要素对真空灭弧室的影响，希望能够给予相关的技术人员一些帮助和参考。 [关键词] 工艺过程； 真空灭弧室； 工作原理； 影响要素； 分析和探究 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 16. 045 [中图分类号] TM561.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2013）16- 0072- 01 1 真空灭弧室的基本工作原理 真空灭弧室，主要由一对密封在真空中的电极构成。利用真空绝缘的特点，真空灭弧室能够实现电路电流的导通和开断功能。其基本工作原理是：在分断电流时，首先动定触头分离致使金属桥爆炸，从而产生绝缘的真空电弧，并在自生磁场的作用下，保持电弧的扩散形态，以保证触头的燃弧面能够均匀烧蚀，然后在电流过零时电弧熄灭，动定触头的熔断处会冷却凝固，与此同时，触头之间的等离子体也将迅速恢复，从而保证触头能够承受快速升高的恢复电压，实现电流的开断。 2 真空灭弧室的生产工艺过程及其影响要素 2.1 真空灭弧室的生产工艺过程 真空灭弧室的生产工艺过程及其水平，是影响真空灭弧室与其他灭弧室具备竞争力的重要因素。通过结合陶瓷外壳真空灭弧室的制造过程，真空灭弧室的工艺过程需要经过原材料检验、零件加工、陶瓷表面处理、部件装配与钎焊、氦质谱检、超声波清洗、一次封排和老炼测试及烘装，以及成品综合检验等几个步骤。其中，在对原材料进行检验时，需要对所有真空灭弧室材料的性能和结构进行分析测量；在加工零件时，要根据真空灭弧室的不同功能要求，精确零件的尺寸和形状设计；在陶瓷表面的处理及清洗工作中，需要严格控制真空灭弧室的各个零件的洁净程度；在装配与钎焊、封排外壳部件时，则需要控制其焊缝的气密性和牢固性。在陶瓷外壳真空灭弧室的整个生产过程中，每一个环节的生产都会对真空灭弧室的某一性能参数带来致命性的影响。因此，通过对工艺过程中真空灭弧室的影响要素的分析，有着极为重要的意义。 2.2 真空灭弧室的影响要素 2.2.1 真空度要素 真空度指标通常可以分为静态真空度和动态真空度。静态真空度是指真空灭弧室触头完全断开或关合后，留在灭弧室内的真空度。而动态真空度则是触头断开或关合的过程中的真空度。为保证真空灭弧室具备高度的真空度，前提条件是要保证静态真空度和动态真空度两者的工艺过程得到有效控制。包括原材料质量、工艺环境和排气工艺等方面的控制。 在原材料质量上，要加强控制真空灭弧室所有的金属材料及其绝缘外壳的机械、物理和化学特性，例如选用无氧铜时，要控制其含氧量在0.003%以下，在选用陶瓷外壳时，最大限度保证其三氧化二铝的含量在90%以上。在这方面，我公司的陶瓷外壳主要采用95瓷的三氧化二铝，保证了真空灭弧室良好的气密性和较低的放气量。在真空灭弧室的装配、封接等工艺环境方面的控制，应该将重点放在控制影响各种金属零件的温度及湿度上，温度一般在20℃～25℃之间，相对湿度控制在30%～80%左右。同时，还应按洁净间的要求严格控制尘埃数。最后，在控制排气工艺方面，应该在一次封排生产过程时，进行大量的工艺试验，确保零部件去气彻底。 2.2.2 绝缘性能要素 在真空度控制上，若真空度在1.33 × 10-3 Pa以上，会影响真空灭弧室的绝缘强度，而当真空度在1.33 × 10-3 Pa以下时，则能够保证绝缘强度基本维持不变。为了保证真空灭弧室的绝缘性能，必须将真空度控制在优于1.33 × 10-3 Pa的水平上。在零件清洁工艺及保护措施上，除了生产厂家的清洗，还包括零件在运输和保存当中的清洁和保护问题。应该最大限度避免零件受到污染、损伤，从而降低其绝缘性能。在老炼工艺方面，通过高电压老炼、电流老炼、电容老炼和辉光放电等方式，能够进一步提高真空灭弧室的触头、导电杆或波纹管及其他部件的质量，保证其绝缘性能的良好。 2.2.3 导电性能要素 在影响真空灭弧室的工艺过程中，导电性能也是主要因素之一。因此，在控制导电性能时，要严格要求其电流密度和回路电阻足够低，且均匀分布。可以在了解焊缝结构和焊接要求的前提下，选用合适的焊接工艺来实现焊缝焊料流散均匀饱满。 2.2.4 机械性能及环境耐受性能要素 除了上述几个要素之外，工艺过程中机械性能及环境耐受性能也会对真空灭弧室造成一定影响。机械性能通常是指其机械强度和机械寿命。若真空灭弧