真空灭弧室项目可行性研究报告
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《项目可行性研究报告》简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。
项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。
《真空灭弧室项目可行性研究报告》主要是通过对真空灭弧室项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对真空灭弧室项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该真空灭弧室项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为真空灭弧室项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。
《真空灭弧室项目可行性研究报告》是确定建设真空灭弧室项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建真空灭弧室项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建真空灭弧室项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。
北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司是一家专业编写可行性研究报告的投资咨询公司，我们拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格、我单位编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而享有盛誉，已经累计完成6000多个项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告编写，可以出具如下行业工程咨询资格，为企业快速推动投资项目提供专业服务。
真空灭弧室项目
可行性研究报告
编制单位：北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司工咨甲：甲级资质单位
编制工程师：范兆文注册咨询工程师
参加人员：王胜利教授级高工
朱立仁高级工程师
高勇注册咨询工程师
李林宁注册咨询工程师
项目审核人：王海涛注册咨询工程师
教授级高工编制负责人：范兆文
目录
第一章总论 (1)
1.1项目概要 (1)
1.1.1项目名称 (1)
1.1.2项目建设单位 (1)
1.1.3项目建设性质 (1)
1.1.4项目建设地点 (1)
1.1.5项目负责人 (1)
1.1.6项目投资规模 (1)
1.1.7项目建设内容 (2)
1.1.8项目资金来源 (2)
1.1.9项目建设期限 (3)
1.2项目提出背景 (3)
1.2.1“十二五”时期可再生能源建筑应用规模将不断扩大 (3)
1.2.2真空灭弧室产业市场前景可观 (3)
1.2.3本次建设项目的提出 (4)
1.3项目单位介绍 (4)
1.4编制依据 (5)
1.5编制原则 (5)
1.6研究范围 (6)
1.7主要经济技术指标 (6)
1.8综合评价 (7)
第二章项目必要性及可行性分析 (9)
2.1项目建设必要性分析 (9)
2.1.1有效缓解我国能源紧张问题的重要举措 (9)
2.1.2促进我国节能环保产业快速发展的需要 (9)
2.1.3资源合理利用实现变废为宝的需要 (10)
2.1.4增加当地就业带动相关产业链发展的需要 (10)
2.1.5带动当地经济快速发展的需要 (10)
2.2项目建设可行性分析 (11)
2.2.1项目建设符合国家产业政策及发展规划 (11)
2.2.2项目建设具备一定的资源优势 (12)
2.2.3项目建设具备技术可行性 (12)
2.2.4管理可行性 (14)
2.3分析结论 (14)
第三章行业市场分析 (15)
3.1国内外利用情况分析 (15)
3.2真空灭弧室应用情况与发展前景分析 (20)
3.3国内真空灭弧室企业建设情况分析 (26)
3.4市场小结 (27)
第四章项目建设条件 (28)
4.1厂址选择 (28)
4.2区域建设条件 (28)
4.2.1地理位置 (28)
4.2.2自然条件 (28)
4.2.3矿产资源条件 (29)
4.2.4水资源环境 (33)
4.2.5经济发展环境 (33)
4.2.6交通运输条件 (35)
第五章总体建设方案 (37)
5.1项目布局原则 (37)
5.2项目总平面布置 (37)
5.3总平面设计 (38)
5.4道路设计 (39)
5.5工程管线布置方案 (39)
5.5.1给排水 (39)
5.5.2供电 (40)
5.5.3燃料供应 (41)
5.5.4采暖通风 (41)
5.6土建方案 (42)
5.6.1方案指导原则 (42)
5.6.2土建方案的选择 (42)
5.7土地利用情况 (42)
5.7.1项目用地规划选址 (42)
5.7.2用地规模及用地类型 (43)
5.7.3项目建设用地指标 (43)
第六章产品方案及工艺技术 (44)
6.1主要产品 (44)
6.2产品简介 (44)
6.3主要规格型号 (44)
6.4产品生产规模确定 (45)
6.5技术来源及优势 (45)
6.6工艺流程 (47)
6.6工艺方案 (48)
第七章原料供应及设备选型 (50)
7.1主要原材料供应 (50)
7.2燃料供应 (50)
7.3主要设备选型 (50)
第八章节约能源方案 (53)
8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (53)
8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (54)
8.2.1能源消耗种类 (54)
8.2.2能源消耗数量分析 (54)
8.3项目所在地能源供应状况分析 (54)
8.4主要能耗指标及分析 (55)
8.4.1项目能耗分析 (55)
8.4.2国家能耗指标 (56)
8.5节能措施和节能效果分析 (56)
8.5.1工业节能 (56)
8.5.2建筑节能 (57)
8.5.3企业节能管理 (58)
8.6项目产品节能效果分析 (58)
8.7结论 (58)
第九章环境保护与消防措施 (59)
9.1设计依据及原则 (59)
9.1.1环境保护设计依据 (59)
9.1.2设计原则 (59)
9.2建设地环境条件 (60)
9.3项目建设和生产对环境的影响 (60)
9.3.1项目建设对环境的影响 (60)
9.3.2项目生产过程产生的污染物 (61)
9.4环境保护措施方案 (61)
9.4.1项目建设期环保措施 (61)
9.4.2项目运营期环保措施 (63)
9.5环保评价 (64)
9.6绿化方案 (64)
9.7消防措施 (64)
9.7.1设计依据 (64)
9.7.2防范措施 (64)
9.7.3消防管理 (66)
9.7.4消防措施的预期效果 (66)
第十章劳动安全卫生 (67)
10.1编制依据 (67)
10.2概况 (67)
10.3劳动安全 (67)
10.3.1工程消防 (67)
10.3.2防火防爆设计 (68)
10.3.3电力 (68)
10.3.4防静电防雷措施 (68)
10.4劳动卫生 (69)
10.4.1防暑降温及冬季采暖 (69)
10.4.2卫生 (69)
10.4.3照明 (69)
第十一章企业组织机构与劳动定员 (70)
11.1组织机构 (70)
11.2劳动定员 (70)
11.3员工培训 (70)
11.4福利待遇 (71)
第十二章项目实施规划 (72)
12.1建设工期的规划 (72)
12.2建设工期 (72)
12.3实施进度安排 (72)
第十三章投资估算与资金筹措 (73)
13.1投资估算依据 (73)
13.2固定资产投资估算 (73)
13.3流动资金估算 (74)
13.4资金筹措 (74)
13.5项目投资总额 (74)
13.6资金使用和管理 (77)
第十四章财务及经济评价 (78)
14.1总成本费用估算 (78)
14.1.1基本数据的确立 (78)
14.1.2产品成本 (79)
14.1.3平均产品利润与销售税金 (80)
14.2财务评价 (80)
14.2.1项目投资回收期 (80)
14.2.2项目投资利润率 (81)
14.2.3不确定性分析 (81)
14.3综合效益评价结论 (84)
第十五章招标方案 (86)
15.1招标管理 (86)
15.2招标依据 (86)
15.3招标范围 (86)
15.4招标方式 (87)
15.5招标程序 (87)
15.6评标程序 (88)
15.7发放中标通知书 (88)
15.8招投标书面情况报告备案 (88)
15.9合同备案 (88)
第十六章风险分析及规避 (89)
16.1项目风险因素 (89)
16.1.1不可抗力因素风险 (89)
16.1.2技术风险 (89)
16.1.3市场风险 (89)
16.1.4资金管理风险 (90)
16.2风险规避对策 (90)
16.2.1不可抗力因素风险规避对策 (90)
16.2.2技术风险规避对策 (90)
16.2.3市场风险规避对策 (90)
16.2.4资金管理风险规避对策 (91)
第十七章结论与建议 (92)
17.1结论 (92)
17.2建议 (92)
附表 (93)
附表1销售收入预测表 (93)
附表2总成本费用表 (94)
附表3外购原材料表 (95)
附表4外购燃料及动力费表 (96)
附表5工资及福利表 (97)
附表6利润与利润分配表 (98)
附表7固定资产折旧费用表 (99)
附表8无形资产及递延资产摊销表 (100)
附表9流动资金估算表 (101)
附表10资产负债表 (102)
附表11资本金现金流量表 (103)
附表12财务计划现金流量表 (104)
附表13项目投资现金量表 (106)
附表14资金来源与运用表 (108)
第一章总论
1.1项目概要
1.1.1项目名称
真空灭弧室项目
1.1.2项目建设单位
新能源科技有限公司
1.1.
2.1项目编制单位
北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司
1.1.3项目建设性质
新建项目
1.1.4项目建设地点
本项目厂址选定在经济开发区，周围环境及建设条件能够满足本项目建设及发展需要。
1.1.5项目负责人
刘x
1.1.6项目投资规模
项目总投资金额为70015.10万元人民币，主要用于项目建设的建筑工程投资、配套工程投资、设备购置及安装费用、无形资产费用、其他资产费用以及充实企业流动资金等。
项目正式运营达产后，可实现年均销售收入130909.09万元，年均利润总额为28908.93万元，年均净利润为24557.75万元，年可上缴增值税9508.41万元，年可上缴所得税4351.18万元，年可上缴城建费及附加950.84万元，投资利润率为41.29%，税后财务内部收益率25.12%，高于设定的基准收益率10%。
1.1.7项目建设内容
本项目总占地面积1000亩，总建筑面积383335.25M2。项目主要建设内容及规模如下：
主要建筑物、构筑物一览表
工程类别工段名称层数占地面积（M2）建筑面积（M2）
1、主要生产系统生产车间1266668266668辅助车间110000.0510000.05
2、辅助生产系统物流库房15333.365333.36产品仓库15333.365333.36供配电站12000.012000.01机修车间13333.353333.35
3、辅助设施
办公综合楼55333.3626666.8研发中心23333.356666.7检测中心22000.014000.02职工生活中心26666.713333.4道路16666.76666.7绿化133333.533333.5
合计350001.75383335.25 1.1.8项目资金来源
本项目总投资资金70015.10万元，其中企业自筹30015.10万元，申请银行贷款40000.00万元。
1.1.9项目建设期限
本项目建设分二期进行：建设工期共计2年。
1.2项目提出背景
1.2.1“十二五”时期可再生能源建筑应用规模将不断扩大
近年来，为贯彻落实党中央、国务院关于推进节能减排与发展新能源的战略部署，财政部、住房城乡建设部大力推动、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用，可再生能源建筑应用规模迅速扩大，应用技术逐渐成熟、产业竞争力稳步提升。
1.2.2真空灭弧室产业市场前景可观
能源问题和环境问题是全球关注和迫切需要解决的问题。随着常规能源煤、石油、天然气的开采，这些能源被大量消耗、逐步减少的同时也带来了环境问题.
1.2.3本次建设项目的提出
项目方即是在结合我国可再生能源产业，本项目是国家鼓励支持发展的低碳、节能、利用项目,该项目的实施将为项目方带来较为可观的经济效益与社会效益。
1.3项目单位介绍
新能源科技有限公司是一家主要从事矿山开采、加工、销售于一体的现代化制造企业。企业拥有一支研发、生产各种矿产品的专业队伍，拥有一个覆盖全国的销售网络。
1.4编制依据
（1）《中华人民共和国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》；
（2）《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》（第三版）；
（3）《工业可行性研究编制手册》；
（4）《现代财务会计》；
（5）《工业投资项目评价与决策》；
（6）国家及X X有关政策、法规、规划；
（7）项目公司提供的有关材料及相关数据；
（8）国家公布的相关设备及施工标准。
1.5编制原则
（1）充分利用企业现有基础设施条件，将该企业现有条件（设备、场地等）均纳入到设计方案，合理调整，以减少重复投资。
（2）坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则，采用国内最先进的产品生产技术，设备选用国内最先进的，确保产品的质量，以达到企业的高效益。
1.6研究范围
本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证；对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价；
1.7主要经济技术指标
项目主要经济技术指标如下：
项目主要经济技术指标表
序号项目名称单位数据和指标
一主要指标
1总占地面积亩1000.00 2总建筑面积㎡383335.25 3道路㎡6666.70 4绿化面积㎡33333.50 5总投资资金万元70015.10 5.1其中：建筑工程万元29813.48 5.2设备及安装费用万元24609.90 5.3土地费用万元0.00二主要数据
1年均销售收入万元130909.09 2年平均利润总额万元28908.93 3年均净利润万元24557.75 4年销售税金及附加万元950.84 5年均增值税万元9508.41 6年均所得税万元4351.18 7项目定员人800 8建设期年2三主要评价指标
1项目投资利润率%41.29% 2项目投资利税率%56.23% 3税后财务内部收益率%25.12% 4税前财务内部收益率%29.23% 5税后财务静现值(ic=10%)万元73,943.53 6税前财务静现值(ic=10%)万元79,114.69 7投资回收期(税后)年 5.93 8投资回收期(税前)年 5.48 9盈亏平衡点%37.56%
1.8综合评价
1、本项目建设设符合“十二五”时期国家及当地产业政策及发展规
第二章项目必要性及可行性分析
2.1项目建设必要性分析
2.1.1有效缓解我国能源紧张问题的重要举措
我国是最大的发展中国家，地处北半球亚热带、温带地区，常规能源贫乏而资源相对丰富，天然气、石油、煤炭等常规能源的人均占有量仅为世界人均占有量的30%左右，近30年的高速发展进一步造成我国常规能源的过度开采，对国外石油、天然气资源的过度依赖和环境的日益恶化，严重制约我国的可持续发展。
2.1.2促进我国节能环保产业快速发展的需要
低碳、节能、环保，是真空灭弧室最大的特点。
2.1.3资源合理利用实现变废为宝的需要
随着社会经济及陶瓷工业的快速发展，陶瓷工业废料日益增多，它不仅对城市环境造成巨大压力，而且还限制了城市经济的发展及陶瓷工业的可持续发展，可见陶瓷工业废料的处理与利用非常重要。
2.1.4增加当地就业带动相关产业链发展的需要
本项目建成后，将为当地800多人提供就业机会，吸收下岗职工与闲置人口再就业，可促进当地经济和谐发展
2.1.5带动当地经济快速发展的需要
本项目正式运营后，可实现年均销售收入130909.09万元，年均利润总额为28908.93万元，年均净利润为24557.75万元，年可上缴增值税
9508.41万元，年可上缴所得税4351.18万元，年可上缴城建费及附加950.84万元。因此，项目的实施每年可为当地增加14810.43万元利税，可有效促进当地经济发展进程。
2.2项目建设可行性分析
2.2.1项目建设符合国家产业政策及发展规划
1、“十二五”新能源发展规划
国家能源局新能源与可再生能源司透露，在即将出台的《可再生能源“十二五”发展规划》中。
2、《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》
根据《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》，新一代信息技术、生物、节能环保、高端装备制造产业将成为支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业将成为先导产业。
3、财政部、住房城乡建设部关于进一步推进可再生能源建筑应用的通知中指出：
2.2.2项目建设具备一定的资源优势
2.2.3项目建设具备技术可行性
\2.2.4管理可行性
2.3分析结论
综合以上因素，本项目建设可行，且十分必要。
第三章行业市场分析
3.1国内外利用情况分析
经过近200年的持续加速开采，煤、石油、天然气等常规化石燃料资源逐步减少，据有关资料，我国煤、石油、天然气的可开采年数分别是114年、20.1年、49.3年，人均占有量分别是世界人均占有量的70%、11%、4%，所以我国比多数国家更迫切需要研究和寻求新能源和可再生能源。
3.2真空灭弧室应用情况与发展前景分析
真空灭弧室具有瓷器通性，强度大、硬度高、热稳定性好、吸水率<0.5％、阳光吸收比0.93、阳光吸收比不随使用时间衰减、可具有与建筑物相同的使用寿命等优点。
3.3国内真空灭弧室企业建设情况分析
3.4市场小结
通过以上分析，可以得知当前国内外利用产业背景较好，我国发展真空灭弧室产业政策及市场需求前景可观，市场潜力较大。投资该产业面对较强的市场可行性、经济收益可行性，因此该项目的建设不仅可以促进我国新兴真空灭弧室产业的快速发展，还可有效满足当前市场需求，促进我国低碳环保业及相关产业链快速发展，具有良好的社会效益和经济效益，同时对于促进经济社会可持续发展有着长远的意义。
第四章项目建设条件
4.1厂址选择
本项目厂址选定在广州怀德经济开发区，周围环境及建设条件能够满足本项目建设及发展需要。
4.2区域建设条件
4.2.1地理位置
。南与广东固原市及甘肃省靖远县相连，西与甘肃省景泰县交界，北与内蒙古自治区阿拉善左旗毗邻，地跨东经104度17分～106度10分、北纬36度06分—37度50分，东西长约130公里，南北宽约180公里。截至2010年，全市总面积17441.6平方公里
4.2.2自然条件
地形由西向东、由南向北倾斜。境内海拔高度在2955米～1100米之间。
4.2.3矿产资源条件
矿产资源种类多，开发历史悠久。截止2010年底已发现矿产30多种，矿产地189处，其中工业矿床62处1、能源矿产：主要为煤煤炭资源是中卫市的主要矿产之一，
4.2.4水资源环境
水资源条件优越，地下水蕴藏丰富。黄河自西向东穿境而过，全长约182公里，占黄河在广东流程397公里的45.8%，年均流量1039.8立方
米／秒，年均过境流量328.14亿立方米，最大自然落差144.13米宁、4.2.5经济发展环境
全市工业完成工业总产值173.97亿元，比2009年增长22.1%，工业对全市经济增长贡献率为33.4%。其中规模以上工业总产值158.71亿元，增长27.2%；完成增加值49.01亿元，比上年增长13.9%。全年规模以上工业
4.2.6交通运输条件
第五章总体建设方案
5.1项目布局原则
本次建设项目总占地面积为1000亩，总建筑面积为383335.25㎡。
布局原则：
建设区平面布置充分利用现有条件，在满足消防及交通运输的条5.2项目总平面布置
项目总平面布置分为：行政办公区、研发区、生活区、生产区等。生产区的主要内容有：生产车间、辅助车间、物流库房、产品库房、维修车间、配电房等。
5.3总平面设计
本工程各建、构筑物之间的防火间距均严格按照《建筑设计防火规范》的要求进行设计。
5.4道路设计
厂区内根据平面布置，设置环形道路，为混凝土路面，路面宽度主道6米。该干路主要为运输原料、成品出厂。
5.5工程管线布置方案
5.5.1给排水
◆给水
本项目生产用水及生活用水均采取打井汲取地下水的方式解决，预计井深100米，出水量可满足生产运行需求。
◆排水
高压开关柜中真空负荷开关的结构和工作原理 目前，国内高压开关柜市场上最常用的负荷开关是真空负荷开关和SF6负荷开关。今天，山西开关柜厂家锦泰恒着重介绍一下真空负荷开关的结构和工作原理。 真空负荷开关是利用真空灭弧室作为灭弧装置的负荷开关，开断电流大，适宜于开关柜中频繁操作。其灭弧室较真空断路器的灭弧室简单、管径小。真空灭弧室固定在隔离刀上，真空断口与隔离断口串联。熄弧由真空灭弧室完成，主绝缘由隔离断口承担。关合时，隔离刀关合真空灭弧室快速关合；开断时，真空灭弧室先分断后隔离刀打开，通过换向装置，隔离刀继续运动至接地位置。灭弧断口与隔离断口的配合有两种结构，即联动和联锁。 1.联动式结构的负荷开关。ZFN-□-RD（□表示各种电压等级）型真空负荷开关采用联动式结构，将开断时的灭弧与绝缘功能分开，隔离刀承担绝缘功能。如图1所示，由一个操作手柄，通过特殊设计的
传动系统同时操作真空灭弧室和串联的外隔离刀，以保证这两个端口按正常程序动作。为了减小负荷开关的高度，真空灭弧室2固定在了隔离刀1上。主轴4可操作隔离操作轴3和真空灭弧室操作轴5。合闸时，轴3带动隔离刀先合，真空灭弧室在过中弹簧的作用下后合；分闸时，真空灭弧室在过中弹簧的作用下快速分闸后，隔离刀接着分开。 2.联锁式结构的负荷开关。FZN21-12D系列户内式真空负荷开关采用联锁式结构，将真空灭弧室与隔离刀两功能单元通过机械连锁保证两元件按正常程序动作。其结构如图2所示，主要由隔离开关1、真空灭弧室2、接地开关4组成。其中，真空灭弧室由弹簧机构3操动。真空灭弧室既能关合、开断各种电流，又能承受绝缘实验电压。隔离开关只在真空开关检修时打开。隔离开关与接地开关用一个操作手柄联动操作，以保证两者之间的操动机构，整台真空负荷开关具有两个操作手柄，既可以电动，也可手动。弹簧机构采用了电动弹簧过
一、真空灭弧室基本结构 组成真空灭弧室的主要结构件为绝缘外壳、动静盖板、触头、波纹管、屏蔽罩、动静导电杆、导向套等，分别根据相应的功用选用不同的材料，采用真空钎焊工艺将相应的零部件封接成密闭的真空腔室，借助真空优良的绝缘性能与熄弧性能，在切断电源后能迅速熄弧并抑制电流， 1、结构简图 1—静端盖板2—主屏蔽罩3—动静触头4—波纹管 5—动端盖板6—静导电杆7—绝缘外壳8—动导电杆 2、各个主要零部件的作用 1）绝缘外壳 一般选用Al2O3陶瓷管壳。Al2O3陶瓷材料具有优异电绝缘性能、较高的机械强度、高温下不易分解与蒸发等一系列优点，即能保证真空灭弧室在生产及运行过程中的气密性又不易损坏。 2）波纹管
波纹管是真空灭弧室中不可缺少的重要元件。是唯一可动的外壳部分，因此它的作用也称为“动密封”。既能保证灭弧室的密封，又能借助于它来实现触头的相对运动，波纹管的允许伸缩量决定了所能获得的最大触头开距。 波纹管的材料壁厚仅为0.10——0.16mm，开关在每次合分动作时都会使波纹管的波状薄壁产生一次较大幅度的机械变形。由于剧裂而频繁的机械变形很容易使波纹管因疲劳而损坏，最终导致灭弧室漏气而报废。某种程度上，波纹管的疲劳寿命也就决定了真空灭弧室的机械寿命，所以说，整个寿命期间，一定严禁扭伤或划伤波纹管。 波纹管的疲劳寿命还和工作条件的受热温度有关，真空灭弧室在分断大的短路电流后，导电杆的余热传递到波纹管上，使波纹管的温度升高，当温升达到一定程度时，这也会影响波纹管的疲劳强度。 3）触头 真空灭弧室是真空开关的心脏，而触头则是真空灭弧室的心脏，因此触头材料和触头结构等对真空灭弧室的性能影响极大。 ①触头材料主要从开断能力、耐受电压能力、抗电腐蚀性、抗熔焊能力、截流 值、含气量等方面来选择。目前断路器用真空灭弧室的触头材料大都采用铜铬合金，铜与铬各占50%。 ②触头结构对灭孤室的开断能力有很大影响。采用不同结构触头产生的灭弧效 果有所不同的，早期采用简单的圆柱形触头，结构虽简单，但开断能力不能满足断路器的要求，仅能开断10kA以下电流，目前仅有真空负荷开关、高压真空接触器等用真空灭弧室才采用。目前采用较多的有螺旋糟型结构触头、带斜槽杯状结构触头和杯状纵磁结构触头三种，其中以采用杯状纵磁结构触头为主。 4）主屏蔽罩 主屏蔽罩也称为中间屏蔽罩或冷凝屏蔽罩。设置在触头周围，应该正对着触头拉开后的燃弧区。其主要作用是可以阻挡电弧生成物四周喷溅的作用，有助于电弧熄灭后残余等离子体的衰减，防止绝缘外壳受污染。因而主屏蔽罩对真空灭弧室的弧后介质强度恢复速度和开断能力的提高起到很大作用。 5）动静导电杆
国内真空灭弧室产品市场浅析 摘要本文通过国内真空灭弧室的型号规划、参数设置和市场发展等多个方面，阐述真空灭弧室产品在未来市场上的战略定位、行业发展态势以及存在的问题和应对措施。 关键词真空灭弧室；产品；市场；定位；问题 产品是企业发展的承载体，为什么一些企业长久不衰，有一个长期市场需求的产品体系非常关键！陕西宝光（下简称“宝光”）之所以能在真空电器行业发展40年，是产品体系的市场需求一直在不断扩大、推广、延伸。 企业的发展模式决定了企业存续。宝光的发展模式目前限于产品引领。真空电器产品市场需求再持续30年应该不是问题，问题是我们的产品体系可否持续引领。 真空灭弧室在中国从诞生至今差不多与宝光成长同龄。一般需求，在不断的更新换代中已经基本满足，特色需求则正在凸显。 1 我以为真空灭弧室的战略发展着眼于以下几点 （1）一般需求（或者基本、通用、普遍）：品质夺天下。想一想，之所以在21世纪始，京东方能成为行业“公认”的一个优秀，其主要原因是：品质表现良好比如切电容器组、固封极柱用真空灭弧室等，接触电阻低、截流值低等试验成功率高成为用户认可、同业感受得到的事实，他就从以前的企业中夺走一大块市场份额。还有合资企业、外资企业，价高而需求量按照其优良的品质（主要在质量稳定、可靠性高）在逐年增高。 （2）新用途（或者特色、新用户）需求：差异性得天下。国内市场已有约50余家真空灭弧室制造商，价格竞争已经极其激烈，差异性主要表现在技术、质量和营销策略。有的企业擅长独特工艺，有些在某个参数领导质量稳定，比如旭光的35kV，有的是固封极柱使用和投切电容器组等等…。 2 真空灭弧室产品在国家经济建设中的战略定位和市场容量 真空灭弧室适用于电力开关设备，电力开关设备是电力系统的主要控制设备，电力系统（主网、用户）是国家经济的基础。好在过去、目前以至于将来，电力的基础作用将随经济规模与质量的扩大与提高日显重要。但是，近期国内外经济形势很不乐观，国际上，欧债危机继续发酵（已有五国申请欧元救助），美国金融危机远未结束（经济增长极其乏力）；国内除烟草、汽车、商贸和邮电、通讯外，大都没有良好增长。大宗商品价格今年一直走低，市场需求匮乏。 即便如此，电气设备发展消息不断报道：《行业通讯》2012.1期郑国伟《电
1 真空灭弧室工作原理 1.1电弧 电弧是一种能量集中、温度高、亮度大的气体放电现象,是一种电离的气体,质量极轻,发出耀眼的光芒,在外力作用下迅速移动、卷缩和伸长。在操作电力开关分断电路的过程中,当开关的触头即将分离时,由于触头的接触面突然减小,使得触头接触处的电阻猛增,同时电路上被消耗的电能将产生上千度的高温,使触头产生热电子发射,这与人们在电子管中观察到的热电子发射情况类似,只不过这时触头表面的温度比电子管内灯丝的温度要高得多,发射的热电子强度也大得多。同时在开关触头分离的瞬间,电路加在触头上的电压将在触头间极小的间隙内形成很强的电场,它将在高温作用下触头发射的热电子迅速加速,这些高速运动的热电子碰撞其周围的气体分子而产生自由电子和正离子,被电离出来的自由电子在高温和强电场的作用下继续加速,又碰撞其附近的其它气体分子,如此继续,形成连锁反应,使开关触头间的气体在极短的时间发生雪崩似的电离,接通电路,发出耀眼的亮光,这就是人们看到的电弧。 1.2熄灭电弧的方法 交流电弧的熄灭条件是在零休期间不发生热击穿，同时在此之后弧隙介质恢复过程总是胜过电压恢复过程，也即不发生击穿。但从灭弧效果来看，零休期间是最好的灭弧时机：一则这时弧隙的输入功率近乎等于零，只要采取适当措施加速电弧能量的散发以抑制热电离，即可防止因热击穿引起电弧重燃；二则这时线路所储能量很小，需借电弧散发的能量不大，不易因出现较高的过电压而引起电击穿。反之，若灭弧非常强烈，在电流自然过零前就“截流”，强迫电 弧熄灭，则将产生很高的过电压，即使不致影响灭弧，对线路及其中的设备也很不利。因此，除非有特殊要求，交流开关电器多采用灭弧强度不过强的灭弧装置，使电弧是在零休期间，而且是在电流首次自然过零时熄灭 实际上交流电弧未必均能于电流首次自然过零时熄，有时需经2～3个半周才熄灭。如图2所示，触头刚分（t＝t0）时，弧隙甚小，uh也不大。故电流在首次过零（t＝t1）前，其波形基本上仍属正弦波，且在电流过零处电源电压滞后约为δ≈90°。这时，介质强度ujf不大，恢复电压uhf于不久后上升到大于燃弧电压ub1时，弧隙击穿，电弧重燃。
ZN65-12户内高压真空断路器 一． 概述 断路器作为配电线路中的一个重要元件，承担着线路电力的接通、切断、故障保护等功能。真空断路器以其绝缘强度高，熄弧能力强，没有火灾和爆炸危险等诸多优点而受到电力部门的完全认可，在７．２ｋＶ～１２ｋＶ范围内，真空断路器以占绝对优势，并在很短的时间内会完全取代油（或少油）断路器。 九十年代以来，国外著名的公司纷纷推出新一代１２ｋＶ真空断路器，如德国ＳＩＥＭＥＮＳ公司推出的３ＡＨ１～３ＡＨ５系列真空断路器，ＡＢＢ公司推出的ＶＤ４型真空断路器，日本三菱公司推出的ＶＫ型真空断路器等等。它们显著的特点是：可靠性大为提高，尺寸小巧，外观精美，适合目前电力行业的发展要求。 随着我国电力事业的大力发展，市场迫切需要在性能、可靠性、外观上接近但价格明显低于国外同类产品的真空断路器。根据这一趋势，我厂根据我国电力行业的要求和国际上真空断路器技术发展的最新发展趋势自行研制开发的ＺＮ６５Ａ－１２型新一代系列户内交流真空断路器，并通过甘肃省经济贸易委员会组织的专家鉴定。本断路器可以使用在交流50Hz （60Hz ），12kV 及以下的电力系统中。 ZN65A –12系列户内高压真空断路器符合GB1984、DL403、GB/T11022、IEC56等标准规定，并在国家高压电器质量监督检验中心和KEMA 试验站通过了严格的型式试验。 二． ＺＮ６５Ａ－１２／Ｔ６３０￣４０００－２０￣６３系列交流高压真空断路器技术参数（表１） 表１ 数 值 序号 名称 单位 ZN65A -12/20 ZN65A -12/25 ZN65A -12/31.5 ZN65A -12/40 ZN65A -12/63 1 额定电压 kV 12 2 额定电流 A 630 1000 1250 1000 1250 1250 1600 2000 2500 1250 1600 2000 2500 3150 4000 1min 工频耐受电压 42 3 额定绝 缘 水平 冲击耐受电压 kV 75 4 额定短路开断电流 20 2 5 31．5 40 63 5 额定短路关合电流（峰值） 50 63 100(80) 130(100) 160 6 额定动稳定电流（峰值） 50 63 100(80) 130(100 160 7 额定热稳定电流（有效值） kA 20 25 31．5 40 63 8 额定短路开断电流开断次数 次 50 30 20 9 额定短路开断电流的直流分量 ≥35% ≥40% 10 额定热稳定时间 s 4
见过这么全的真空灭弧室的基础知识吗？ 1、什么是真空 真空是指在给定的空间内，远低于一个环境大气压的气体状态。真空状态下气体的稀薄程度通常用真空度来描述，以压强值来表示。 1大气压= 760×133.3＝1.013×105（帕斯卡）或0.1013 压强越高则真空度越低；压强越低则真空度越高。 真空灭弧室中，真空度很高，一般为10-3～10-4。 2、什么是真空灭弧室 真空灭弧室也叫真空开关管或真空泡，是真空开关的核心器件。它是用一对密封在真空中的电极（触头）和其它零件，借助真空优良的绝缘和熄弧性能，实现电路的关合或分断，在切断电源后能迅速熄弧并抑止电流的真空器件。 3、真空灭弧室的分类 按外壳分：玻璃真空灭弧室、陶瓷真空灭弧室。 按用途分：断路器用真空灭弧室、负荷开关用真空灭弧室、接触器用真空灭弧室、重合器真空灭弧室、分段器用真空灭弧室与其它特殊用途真空灭弧室。 40.5/2500-31.5 T 陶瓷外壳 D 断路器用40.5为电压等级单位2500为额定电流单位A 31.5为短路开断电流单位为 12/3150-40 B 玻璃外壳D断路器用12 3150A额定电流40短路开断电流 12为T陶瓷外壳F 负荷开关用
12为T陶瓷外壳接触器用 4、真空灭弧室的基本结构 真空灭弧室主要由气密绝缘系统、导电系统、屏蔽系统、触头系统几部分组成。 4.1 绝缘外壳 材料：绝缘外壳的材料有玻璃、陶瓷、微晶玻璃三种。微晶玻璃价格昂贵，因而没有得到过实际应用；玻璃结构强度较差，使用量已逐渐减少；陶瓷综合性能最好，因而应用最广泛。 主要作用：绝缘外壳主要是起绝缘支撑作用，并参与组成气密绝缘系统。 4.2 波纹管 材料：波纹管主要由厚度为0.1～0.2的不锈钢制成。 主要作用：波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、与高真空密封
电气技术 中国电力报/2003年/10月/30日/第008版/ 真空灭弧室产品研发四大看点 姚书伟 从最新公布的统计数据看,2002年我国12千伏真空断路器产量达133519台,占世界12千伏中压断路器产量的92.27%,我国已进入包括美国、德国和日本在内的真空断路器大国行列,这其中真空灭弧室生产厂家功不可没。 目前,中国有十多家真空灭弧室生产厂家,产量已能满足真空断路器生产的需要。对于真空灭弧室生产厂家来说,今后面临的问题主要不是增加产量,互相无序竞争,而是技术创新,研发新品,增加品种,提高质量,不断开拓新的市场。当前中国真空灭弧室主要为一般型,而国外已向具有更高功能的专用型发展。从应用看,中国真空灭弧室主要用于真空断路器、接触器和负荷开关,而国外正在不断扩大真空灭弧室的使用领域,除以上应用领域外,还用于变压器有载开关、发电机断路器、大容量试验站的保护开关、热核聚合试验时切合超导线圈的开关、磁悬浮列车用于切合直线电机的接触器等。从功能上讲,真空灭弧室不再是单一的完成分-合功能,而呈现出多功能,如日本新研制的24千伏真空灭弧室要完成合-分-隔离-接地等多种功能。 有关专家强调,根据目前真空灭弧室的发展情况,国内生产厂家应加强研发投入,重点瞄准四个目标: 高电压型。如72/84千伏和126千伏真空灭弧室。日本已将它的72/84千伏800/1200安25/31千伏真空灭弧室用于72/84千伏充气柜(C-GIS)。如果中国能研制出72.5千伏单断口真空灭弧室,将为发展72.5千伏户外真空断路器和充气柜奠定基础。另外,中国已研制出126千伏户外真空断路器,而灭弧室却从日本进口,这不利于降低产品造价。因真空灭弧室一般占真空断路器造价的40%～45%。电压等级越高,真空灭弧室越难作,造价越贵。从发展看,真空灭弧室厂家应发展72.5千伏和126千伏单断口真空灭弧室,满足真空断路器向高电压发展的需要。 大电流型。如发电机保护断路器,不仅要求额定电流大(6300～12000安),而且短路开断电流大(80～160千伏)。中国现在可以做到12千伏短路开断电流63千伏,还需要进一步增大容量,满足发电机特大容量的要求。 频繁操作型。如电炉炼钢,需要频繁操作的断路器。当前的部分厂家应用的3AH4型真空断路器就专门用作频繁操作电炉,其操作次数可达120000次。国外新开发的24千伏1250安/2000安20千伏和36千伏1250安/ 2000安12.25千伏特频繁操作真空断路器,将操作次数从10万次提高到15万次。国内产品在这方面还有较大差距。 低过电压型。真空断路器在开断发生堵转或正在启动电动机时,会产生危险的过电压。一般解决过电压的办法是加装过电压吸收装置,如SiC、RC回路、ZnO避雷器等,最新的做法是开发低过电压触头材料,不再加装过电压吸收装置。日本几家公司在这方面已获得成功,各自研发出低过电压触头材料。如以银为主的Co-Ag-Se触头材料,Ag-WC触头材料,Cu-Cr+高蒸气材料,Cu-Cr-Bi-a多元触头材料。由于低过电压和大电流开断有矛盾,低过电压真空断路器一般做到7.2千伏20千安水平。低过电压触头材料可将过电压降到常规的1/10,效果明显。因此,我国应加紧研
真空灭弧室结构及原理 ◆ 电弧 ◆ 真空和真空度 ◆ 真空电弧 ◆ 交流真空电弧 ◆ 真空击穿 ◆ 灭弧原理 ◆ 真空灭弧室的寿命 1、电弧 电弧或弧光放电是气体放电的一种形式。气体放电在性质上和外观上是各种各样的。在正常状态下，气体有良好的电气绝缘性能。但当在气体间隙的两端加上足够大的电场时，就可以引起电流通过气体。这种现象称为放电。放电现象与气体的种类和压力、电极的材料和几何形状、两极间的距离以及加在间隙两端的电压等因素有关。例如在正常状态下，给气体间隙两端的电极加压到一定程度时，普通空气中电子在电场作用下高速运动，与气体分子碰撞后产生较多的电子和离子，新生的电子和离子又同中性原子碰撞，产生更多的电子和离子，这时，气体开始发光，两电极变为炽热，电流迅速增大。这种性质上的转变称为气体间隙的击穿，其所需的电压称为击穿电压。这时，由于电场的支持，放电并不停止，故称为自持放电。电弧则是气体自持放电的一种形式。电弧具有电流密度大和阴极电位降低的特点。 2、真空和真空度 低于1个大气压的气体状态，都称为真空。描述真空程度的量叫真空度，用该气体的压力大小来表示。 l大气压= 760×133.332Pa＝1.013×105Pa（帕斯卡）或0.1013MPa 真空技术中将广阔的真空度范围划分为粗、低、高、超高、极高等区域。其中高真空区域的气体压力为 10-1～10-6Pa，这一区域的后半段，即 1.33 ×10-3～1.33 ×10-6就是真空灭弧室通常采用的真空度范围。
在高真空区域中，单位体积内的气体分子数目大大减少了，气体分子之间碰撞的几率大大减少，气体分子之间的平均距离大大增加。 真空度的高低对灭孤能力有影响。实验表明：灭孤室真空度在10-3Pa 数量级时就能够可靠地灭弧。真空灭弧定制造厂在产品出厂时，提高了灭孤室的真空度，达到 10-5～ 10-6 Pa，待经过20年的使用或贮存期，或多或少产生外部渗气等现象使其真空度下降到10-3Pa范围，仍能保证它的灭孤能力。 3、真空电弧 在真空环境中，气体非常稀薄，残存气体的电离可忽略不记。一对带电触头在这种高真空环境中的分离，便会产生真空电弧。真空电弧是这样产生的：当触头行将分离前，触头上原先施加的接触压力开始减弱，动静触头间的接触电阻开始增大，由于负荷电流的作用，发热量增加。在触头刚要分离瞬间，动静触头之间仅靠几个尖峰联系着，此时负荷电流将密集收缩到这几个尖峰桥上，接触电阻急剧增大，同时电流密度又剧增，导致发热温度迅速提高，致令触头表面金属产生蒸发，同时微小的触头距离下也会形成极高的电场强度，造成强烈的场致发射，间隙击穿，继而形成真空电弧。真空电弧一旦形成，就会出现电流密度在 104A/cm2 以上的阴极斑点，使阴极表面局部区域的金属不断熔化和蒸发，以维持真空电弧。在电弧熄灭后，电极之间与电极周围的金属蒸气密度不断下降直到零，仍然恢复高真空状态。 3.1真空中电弧的形式： 真空中的电弧有两种形式，扩散形电弧和收缩形电弧。 3.1.1扩散型真空电弧： 当真空电弧电流不大时，阴极斑点将不停地运动，通常是由电极中心向边缘运动。当阴极斑点到达边缘，等离子锥便弯曲，接着阴极斑点就突然熄灭，在电极中心又会继续不断地产生新的阴极斑点。如果电流保持不变，阴极表面存在的阴极斑点数基本上维持不变。当电弧电流增大或减小时，阴极斑点也随之增加或减少。这种存在许多阴极斑点的真空电弧，随着阴极斑点的运动不断地向四周扩散，所以叫扩散型真空电弧。
①少油断路器 少油断路器以变压器油作为灭弧介质及动、静触头之间的绝缘。而用空气、陶瓷或有机绝缘材料作为相与相之间或相与地之间的绝缘。因此，少油断路器油量少、体积小、耗用钢材，价格便宜。目前在我国10~220KV电力系统中得到广泛应用。 其灭弧原理是少油断路器在油中开断电流时，触头间将产生电弧。高温电弧使油急速蒸发和分解。于是电弧便在油蒸汽和油分解的气体气泡中燃烧。油分解的气体中氢气约占70% ~ 80%，而且氢气的热导率非常高，并有很强的扩散作用。氢气和其他冷热气体对弧道产生强烈的冷却和去游离作用，特别是当电流经过零值瞬间，这种作用更加强烈，有利于熄灭电弧。断路器通常采用绝缘材料制成灭弧室，电弧在灭弧室中燃烧，利用灭弧室内升高的压力（可达几十兆帕）使油一方面流动，一方面与电弧接触，则灭弧效果更好。 ②六氟化硫断路器 六氟化硫断路器采用SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质，SF6气体具有良好的绝缘性能和灭弧能力，因此在断路器中的应用得到迅速发展。SF6断路器的类型按灭弧方式分，有单压式和双压式；按触头工作方式可分为定开距式和变开距式；按总体结构分，有落地罐式和瓷瓶支柱式。 灭弧原理： 单压式SF6断路器只有一种压力较低的压力系统，既只有0.3~0.6MPa 压力（表压）的SF6气体作为断路器的内绝缘。在断路器开断的过程中，
由动触头带动压力活塞或压气罩，利用压缩气流吹熄电弧。分闸完毕，压气作用停止，分离的动静触头处在低压的SF6气体中 双压式SF6断路器内部有高压区和低压区，低压区0.3~0.5Mpa的SF6气体作为断路器的主绝缘。在分闸过程中，排气阀开启，利用高压区约1.5MPa的气体吹熄电弧。分闸完毕，动、静触头处于低压气体中或高压气体中。高压区喷向低压区的气体，再经气体循环系统和压缩机抽回高压区。 目前我国生产的SF6断路器采用单压式；并且触头多采用变开距结构 ③真空断路器 真空断路器是利用真空(真空度为10-4mm汞柱以下)具有良好的绝缘性能和耐弧性能等特点，将断路器触头部分安装在真空的外壳内而制成的断路器。真空断路器具有体积小、重量轻、噪音小、易安装、维护方便等优点。尤其适用于频繁操作的电路中。 真空灭弧室中电弧的点燃是由于真空断路器刚分瞬间，触头表面蒸发金属蒸汽，并被游离而形成电弧造成的。真空灭弧室中电弧弧柱压差很大，质量密度差也很大，因而弧柱的金属蒸汽（带电质点）将迅速向触头外扩散，加剧了去游离作用，加上电弧弧柱被拉长、拉细，从而得到更好的冷却，电弧迅速熄灭，介质绝缘强度很快得到恢复，从而阻止电弧在交流电流自然过零后重燃。(责任编辑：admin)
真空灭弧室基本知识 一、真空的基本概念 真空技术中，“真空”泛指在给定的空间内，气体压强低于一个大气压的气体状态，也就是说，同正常的大气压相比，是较为稀薄的一种气体状态。 真空度是对气体稀薄程度的一种客观量度。根据真空技术的理论，真空度的高低通常都用气体的压强来表示。在国际单位制中，压强是以帕(Pa)为单位1Pa=1N/m2。另外常用的单位还有托(Torr)、毫米汞柱(mmHg)、毫巴 (mbar)、工程大气压(公斤／厘米2)等。 真空区域的划分没有统一规定，我国通常是这样划分的： 粗真空：(760～10)托 低真空：(10～10-3)托 高真空：(10-3～10-8)托 超高真空：(10-8～10-12)托 极高真空：10-12托 托和帕的关系：1 托=1 毫米汞柱(mmHg)=133.322Pa，1 帕=7.5×10-3 托。 真空区域的特点不同其应用也不同，例如吸尘器工作于粗真空区域，暖瓶、灯泡等工作于低真空区域，而真空开关管和其它一些电真空器件则是工作在高真空区域。 二、真空间隙的绝缘特性 真空中放置一对电极，加上高压时，在一定的电压下也会产生电极之间的电击穿。它的击穿与空气中的电击穿有很大不同。空气中的击穿是由于气体中的少量自由电子在电场作用下高速度运动，与气体分子碰撞产生较多的电子和离子，新生的电子和离子又同中性原子碰撞，产生更多的电子和离子。这种雪崩式的电离过程，在电极间形成了放电通道，产生了电弧。而真空中，由于压强较低，气体分子极少，在这样的环境中，即使电极间隙中存在着电子，它们从一个电极飞向另一个电极时，也很少有机会与气体分子碰撞。因而不可能有电子和气体分子碰撞造成雪崩式的电击穿。正是因为气体分子十分稀少，真空间隙电击穿需要在非常高的电压下出现场致发射等其它现象时才有可能形成。从理论上推测，电场强度需达到108V/cm以上时才会造成电击穿，实际上真空间隙的绝缘强度由于一系列不利因素例如电极表面粗糙度、洁净度等的影响，将低于理论计算值几个数量级。 真空灭弧室中的真空度很高，一般为10-3～10-6 帕，此时真空间隙的绝缘强度远远高于1 个大气压的空气和SF6 的绝缘强度，比变压器油的绝缘强度还要高。正因为真空的绝缘强度很高，
真空灭弧室的基本结构和工作原理 真空灭弧室，又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生，主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。真空灭弧室从用途上又分为断路器用灭弧室和负荷开关用灭弧室，断路器灭弧室主要用于电力部门中的变电站和电网设施，负荷开关用灭弧室主要用于电网的终端用户。 我公司生产的多种型号的真空灭弧室，按其用途、参数、开断容量可分为断路器用真空灭弧室、负荷开关用真空灭弧室、接触器用真空灭弧室、重合器用真空灭弧室和分段器用真空灭弧室等。 其结构形式均由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、波纹管等部分组成。 1、 气密绝缘系统 由玻璃或陶瓷制成的气密绝缘外壳、动端盖板、定端盖板，不锈钢波纹管组成了气密绝缘系统。为了保证玻璃、陶瓷与金属之间有良好的气密性，除了封接时要有严格的操作工艺外，还要求材料本身的透气性尽量小和内部放气量限制到极小值。不锈钢波纹管的作用不仅能将真空灭弧室内部的真空状态与外部的大气状态隔离开来，而且能使动触头连同动导电杆在规定的范围内运动，以完成真空开关的闭合与分断操作。 2 、导电系统 定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极，动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极，由真空1.排气管保护罩 2.排气管密封刀口 3.环氧树脂填料 4.定端盖版 5.定导电杆 6.屏蔽筒 7.玻壳（或陶瓷壳） 8.定触头座 9.定触头 10.动触头 11.动触头座 12.动导电杆 13.波纹管 14.均压罩 15.动端盖版 16.导向套
O pinon 观点评论产业14 ｜ ?２００９年第１期 袁战荣 孟庆喜 王军志／平高集团有限公司电控公司 浅谈真空灭弧室的制造工艺及发展方向 真空灭弧室是真空断路器的核心部件，真空断 路器的通断操作是通过位于真空灭弧室外的操动机构使真空灭弧室内的一对对置触头闭合或断开来完成的。真空灭弧室的基本结构如图１所示。在我国，真空灭弧室的发展已经经历了五代。国产的第一代真空灭弧室，以额定电压１２ ｋＶ，φ１４５ ｍｍ玻璃绝缘外壳，阿基米德螺旋槽横磁电极结构，使用ＣｕＢｉ系合金触头，分断能力达到２０ ｋＡ，额定电流１ ２５０ Ａ的ＺＫＢＤｌ２５０／１０—２０型真空灭弧室为代表；第二代真空灭弧室就是引进西门子的３ＡＦ系列真空灭弧室，其特点是屏蔽筒外露、陶瓷绝缘外壳、电极结构为杯状横磁、使用ＣｕＣｒ５０合金环状触头，分断能力达到３１．５ ｋＡ，额定电流达 ２ ５００ Ａ，后经开发额定电 流可达３ １５０ Ａ、分断能力可达到４０ ｋＡ；在消化吸收引进技术的基础上开发的第三代真空灭弧室，其特点 是屏蔽筒内置，φ８８～１２５ ｍｍ陶瓷绝缘外壳，电极 结构为杯状纵磁，ＣｕＣｒ５０触头材料，分断能力达到 ４０ ｋＡ，额定电流可达３ １５０ Ａ。这期间也研制了一些线圈式纵磁场电极的灭弧室，主要提高了分断能 力，但仍以杯状纵磁为主；以一次封排技术为代表的 第四代真空灭弧室的整体质量有了很大的提高，此时各种成熟技术的综合应用开发出大量的１２ ｋＶ、 ２４ ｋＶ、４０．５ ｋＶ，低压０．３８～１．１４ ｋＶ各种参数的真空灭弧室 批量供应市场，产品覆盖了整个中压领域。小型化、有 外绝缘保护的真空灭弧室可称为第五代产品，目前已 开始批量供应市场。 １ 真空灭弧室制造工艺随着生产技术及工艺水平的不断提高，真空灭弧室的生产方式发生了巨大的变化，灭弧室的体积变得越来 越小，性能越来越可靠，结构也变得越来越简单。 １．１ 排气台工艺将真空灭弧室的零件通过钎焊及氩弧焊等工艺制成为待排气的整管，再连接到排气台进行抽真空及烘烤除 气，最后进行冷夹封口的过程。此工艺过程复杂，路线 长，一般有９道工序，因效率低且对真空灭弧室零件的 污染环节多。而且，按此工艺生产的真空灭弧室烘烤温 度低（４５０℃左右），因而除气不彻底。其工艺过程如图 ２ａ所示。 １．２ 一次封排工艺 将真空灭弧室各零件先钎焊成几个部件，再将几个 部件组装成真空灭弧室整件，然后再在真空炉中完成排 气、烘烤去气及钎焊封口的过程。此工艺过程较简单，随着真空技术的不断发展，真空灭弧室的制造技术也得到了很大的提高，我国真空灭弧室的设计理论、制造工艺和质量水平都有了质的飞跃。真空灭弧室制造工艺的发展，主要表现在四个方面：触头材料、电弧控制系统、灭弧室结构及灭弧室制造工艺，本文主要介绍真空灭弧室的制造工艺特点以及发展方向。 １—动端盖板 ２—波纹管 ３—触头 ４—主屏蔽罩 ５—静端盖板 ６—静导电杆 ７—绝缘外壳 ８—动导电杆 图１ 真空灭弧室的基本结构５ ４ ３２ １６７ ８
真空灭弧室真空度检测技术的现状和方法 杨清华 陈仕修 沈远茂 (武汉大学电气工程学院 430072) 摘 要 概述了真空灭弧室真空度检测技术的研究现状,着重介绍了在工程中实用的真空灭 弧室真空度检测方法,并对真空灭弧室真空度检测技术的发展前景作了探讨。 关键词 真空灭弧室 真空度 检测 1 引言 真空断路器是在低压及中压领域极有前途的电力开断器件,它是以真空为绝缘和熄弧介质的开关电器。真空中气体分子极为稀少,电子与分子相碰撞的机会极少,故真空断路器的绝缘强度很高。真空断路器与其他类型断路器相比,具有安全可靠、寿命长、维修工作量小、环境不受污染等优点。 真空灭弧室是真空断路器的核心部分。为了实现电流的分断和灭弧,真空灭弧室内的压强一般不高于10-2Pa 。因此,真空度是决定真空灭弧室的开断性能的主要因素之一,真空度的降低将直接影响真空断路器的开断能力,严重时将导致其开断完全失效。因此,在实际应用领域迫切需要测量和记录运行中真空灭弧室的真空度。 实际应用中,真空灭弧室真空度的测试方法主要有:工频耐压法、高频放电法、观察法、火花计法,吸气剂颜色变化的判定法、高频电流法、耦合电容法、磁控放电法、电光变换法及射线法等。其中电光变换法和耦合电容法可实现真空度的在线检测。 2 常见的真空灭弧室真空度测试方法 211 工频耐压法 对于不拆卸灭弧室的测试,真空断路器的真空灭弧室真空度检查现场一般采用工频耐压法,就是将真空断路器两触头拉至额定开距,逐渐增大触头间的工频电压至规定值,若能耐受电压1min ,即可认为真空度合格,否则即为不合格。实践表明,采用工频耐压法检测严重劣质的真空灭弧室的真空度是一种简便有效的方法,但对处于临界状态的灭弧室则无能为力。对于两个或两个以上串联使用的真空灭弧室,工频耐压法不适用于同时检查串联灭弧室的真空度[1]。此外,用于耐压实验的工频试 验变压器体积大、笨重、操作不便,而且价格较贵,不是每个输变电单位都能配备的。212 观察法由于真空灭弧室内部真空度降低时常常伴随着电弧颜色改变及内部零件氧化,所以对玻璃外壳的真空灭弧室可以定期观察。正常时内部的屏蔽罩等部件表面颜色应很明亮,在开断电流时发出的是蓝色弧光;当真空度严重降低时,内部颜色就会变得灰暗,在开断电流时将发现暗红色弧光[2]。该法适用于对玻璃外壳真空灭弧室作定性检查。213 火花计法 这种方法是采用火花探漏仪检测,检测时将火花探漏仪沿灭弧室表面移动,在其高频电场作用下内部有不同的发光情况。根据发光的颜色来鉴定真空灭弧室的真空度。若管内有淡青色辉光,说明其真空度在1133×10-3Pa 以上;若管内呈蓝红色,说明管子已经失效;若管内已处于大气状态,则不会发光[2]。这种方法简单,但只能进行定性的判断,适用于玻璃管真空灭弧室,且容易受人为因素影响。214 吸气剂颜色变化的判定法 在真空灭弧室制造时将玻璃管内壁蒸散一层吸气剂。该吸气剂一方面可以吸附管内残余气体维持高真空,另一方面吸气剂本身可以指示真空度。维修人员可以根据吸气剂的颜色变化来判断真空度的好坏。此种方法也只能进行定性的判断,适用于玻璃管真空灭弧室,且容易受人为因素影响。215 高频放电法 把高频能量耦合到真空灭弧室内,当高频周期比电子在电极间的渡越时间短时,初始电离产生的电子在高频电场中作往复振荡运动,从高频电场中 — 6 1—《电工技术杂志》2003年第5期 ?测控技术?
真空开关基础知识—真空的绝缘性能 一、真空的基本概念 真空技术中，“真空”泛指在给定的空间内，气体压强低于一个大气压的气体状态，也就是说，同正常的大气压相比，是较为稀薄的一种气体状态。 真空度是对气体稀薄程度的一种客观量度。根据真空技术的理论，真空度的高低通常都用气体的压强来表示。在国际单位制中，压强是以帕(Pa)为单位 1Pa=1N/m2。另外常用的单位还有托(Torr)、毫米汞柱(mmHg)、毫巴 (mbar)、工程大气压(公斤／厘米2)等。 真空区域的划分没有统一规定，我国通常是这样划分的： 粗真空：(760～10)托 低真空：(10～10-3)托 高真空：(10-3～10-8)托 超高真空：(10-8～10-12)托 极高真空：10-12托 托和帕的关系：1 托=1 毫米汞柱(mmHg)=133.322Pa，1 帕=7.5×10-3托。 真空区域的特点不同其应用也不同，例如吸尘器工作于粗真空区域，暖瓶、灯泡等工作于低真空区域，而真空开关管和其它一些电真空器件则是工作在高真空区域。 二、真空间隙的绝缘特性 真空中放置一对电极，加上高压时，在一定的电压下也会产生电极之间的电击穿。它的击穿与空气中的电击穿有很大不同。空气中的击穿是由于气体中的少量自由电子在电场作用下高速度运动，与气体分子碰撞产生较多的电子和离子，新生的电子和离子又同中性原子碰撞，产生更多的电子和离子。这种雪崩式的电离过程，在电极间形成了放电通道，产生了电弧。而真空中，由于压强较低，气体分子极少，在这样的环境中，即使电极间隙中存在着电子，它们从一个电极飞向另一个电极时，也很少有机会与气体分子碰撞。因而不可能有电子和气体分子碰撞造成雪崩式的电击穿。正是因为气体分子十分稀少，真空间隙电击穿需要在非常高的电压下出现场致发射等其它现象时才有可能形成。从理论上推测，电场强度需达到108V/cm以上时才会造成电击穿，实际上真空间隙的绝缘强度由于一系列不利因素例如电极表面粗糙度、洁净度等的影响，将低于理论计算值几个数量级。 真空灭弧室中的真空度很高，一般为10-3～10-6帕，此时真空间隙的绝缘强度远远高于1 个大气压的空气和SF6 的绝缘强度，比变压器油的绝缘强度还要高。正因为真空的绝缘强度很高，真空灭弧室中的所有电气间隙都可以做得很小。例如12kV 真空灭弧室的触头开距只有8～12mm，40.5kV 真空灭弧室的触头开距也只要18～25mm，真空灭弧室中的其它电气间隙也在此尺度范围。 三、影响真空绝缘水平的主要因素 真空绝缘是一个十分复杂的物理过程，其机理到目前为止仍没有明确的结论。从实际应用情况来看，主要有以下几个方面： 1、电极的几何形状 电极的几何形状对电场的分布有很大的影响，往往由于几何形状不够恰当，引起电场在局部过于集中而导致击穿，这一点在高电压的真空产品中尤其突出。
真空断路器灭弧原理 真空断路器是利用真空(真空度为10-4mm汞柱以下)具有良好的绝缘性能和耐弧性能等特点，将断路器触头部分安装在真空的外壳内而制成的断路器。真空断路器具有体积小、重量轻、噪音小、易安装、维护方便等优点。尤其适用于频繁操作的电路中。 真空灭弧室中电弧的点燃是由于真空断路器刚分瞬间，触头表面蒸发金属蒸汽，并被游离而形成电弧造成的。真空灭弧室中电弧弧柱压差很大，质量密度差也很大，因而弧柱的金属蒸汽（带电质点）将迅速向触头外扩散，加剧了去游离作用，加上电弧弧柱被拉长、拉细，从而得到更好的冷却，电弧迅速熄灭，介质绝缘强度很快得到恢复，从而阻止电弧在交流电流自然过零后重燃。 真空灭弧室是真空断路器的灭弧和绝缘部件。主要有动触头、静触头、动端跑弧面、动端法兰、静端法兰、瓷柱、不锈钢支撑法兰、屏蔽罩、动静导电杆、玻壳和波纹管等，经过清洗由玻璃封装、真空焊、亚弧焊、排气等工艺程序处理后封装而成。各主要零部件均密封在玻壳中，玻壳不仅通过动静法兰起到密封作用，还能起到绝缘作用。波纹管系一动态密封的弹性元件，通过真空灭弧室在操动机构的作用下可完成分合闸动作，而又不会破坏其真空度。
真空灭弧室制造成一个整体，不能拆装，损坏后应整体更换。 真空电弧的熄灭是基于利用高真空介质（一般为压强低于10-4mm汞柱的稀薄气体）的绝缘强度及在这种气体中的电弧生成物（带电粒子和金属蒸汽）具有极高的扩散速度，在电弧电流过零后，触头间隙的介质强度可以迅速恢复起来的原理而实现的。燃弧过程中的金属蒸汽和带电粒子在强烈的扩散中为屏蔽罩所冷凝，带三条阿基米德螺旋槽的跑弧面使电弧电流在其流经路线上的触头间产生一个横向磁场，这时电弧电流在主触头上沿切线方向快速移动，从而降低了主触头表面的温度，减少了主触头的烧损，稳定了断路器的开断性能，提高了断路器的寿命。
真空灭弧室的基本知识 一真空灭弧室的基本知识 1什么是真空 真空是指在给定的空间内，远低于一个环境大气压的气体状态。真空状态下气体的稀薄程度 通常用真空度来描述，以压强值来表示。 l大气压= 760mmHg×133.3Pa/mmHg＝1.013×105Pa（帕斯卡）或0.1013MPa 压强越高则真空度越低；压强越低则真空度越高。 2什么是真空灭弧室 真空灭弧室也叫真空开关管或真空泡，是真空开关的核心器件。它是用一对密封在真空中的电极（触头）和其它零件，借助真空优良的绝缘和熄弧性能，实现电路的关合或分断，在切 断电源后能迅速熄弧并抑止电流的真空器件。 3真空灭弧室的工作原理 要说明真空灭弧室的工作原理必须要弄清楚电弧、真空电弧、扩散电弧、集聚电弧、横向磁 场、纵向磁场的概念 3.1电弧 电弧或弧光放电是气体放电的一种形式。放电在性质上和外观上是各种各样的。在正常状态下，气体有良好的电气绝缘性能。但当在气体间隙的两端加上足够强的电场时，就可以引起电流通过气体，这种现象称为放电。放电现象与气体的种类和压强、电极的材料和几何形状、两极间的距离以及加在间隙两端的电压等因素有关。例如在正常状态下，给气体间隙两端的电极加电压到一定程度时，空气中游离的电子在电场作用下高速运动，与气体分子碰撞后产生较多的电子和离子。新生的电子和离子又同中性原子碰撞，产生更多的电子和离子，使气体开始发光，两电极变为炽热，电流迅速增大。这种性质上的转变称为气体间隙的击穿，其所需的电压称为击穿电压。这时，由于电场的支持，放电并不停止，故称为自持放电。电弧则是气体自持放电的一种形式。电弧具有电流密度大和阴极电位降低的特点。 3.2真空电弧 在真空环境中，气体非常稀薄，真空度高于1.33x10-2Pa时气体分子极少。在1.33x10-2Pa 的真空中，每立方厘米空间中含有的气体分子数仅为标准大气压环境下的千万分之一。在这样稀薄的气体中即使真空间隙中存在电子，它们从一个电极飞向另一个电极时，也很少有机 会与气体分子碰撞造成真空间隙的电击穿。 真空中电极间电弧是这样产生的：当触头行将分离前，触头上原先施加的接触压力开始减弱，动静触头间的接触电阻开始增大，由于负荷电流的作用，发热量增加。在触头刚要分离瞬间，
真空灭弧室的基本结构和工作原理 真空灭弧室，又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生，主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。真空灭弧室从用途上又分为断路器用灭弧室和负荷开关用灭弧室，断路器灭弧室主要用于电力部门中的变电站和电网设施，负荷开关用灭弧室主要用于电网的终端用户。 我公司生产的多种型号的真空灭弧室，按其用途、参数、开断容量可分为断路器用真空灭弧室、负荷开关用真空灭弧室、接触器用真空灭弧室、重合器用真空灭弧室和分段器用真空灭弧室等。 其结构形式均由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、波纹管等部分组成。 1、 气密绝缘系统 由玻璃或陶瓷制成的气密绝缘外壳、动端盖板、定端盖板，不锈钢波纹管组成了气密绝缘系统。为了保证玻璃、陶瓷与金属之间有良好的气密性，除了封接时要有严格的操作工艺外，还要求材料本身的透气性尽量小和内部放气量限制到极小值。不锈钢波纹管的作用不仅能将真空灭弧室内部的真空状态与外部的大气状态隔离开来，而且能使动触头连同动导电杆在规定的范围内运动，以完成真空开关的闭合与分断操作。 2 、导电系统 定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。其中1.排气管保护罩 2.排气管密封刀口 3.环氧树脂填料 4.定端盖版 5.定导电杆 6.屏蔽筒 7.玻壳（或陶瓷壳） 8.定触头座 9.定触头 10.动触头 11.动触头座 12.动导电杆 13.波纹管 14.均压罩 15.动端盖版 16.导向套
真空断路器的原理和作用 真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受；各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。因此，真空间隙的绝缘特性成为提高灭弧室断口电压，使单断口真空断路器向高电压等级发展的主要研究课题。 真空度的表示方式 绝对压力低于一个大气压的气体稀薄的空间，称为真空空间，真空度越高即空间内气体压强越低。真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm水银柱高)，毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa，1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是指灭弧室内的气体压强仅为"万分之一mm水银柱高"，亦即是1。31x10-2Pa。 "派森定理"亦有译为"巴申定律"，是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系。图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形，即充气压力的增加或降低，都能提高极间间隙绝缘强度。其击穿机理至今还不清楚，因为真空灭弧室内部真空度高于10-4托，这样稀薄空气的空间，气体分子的自由行程为103mm，在真空灭弧室这么大小的容积内，发生碰撞的机率几乎是零。因此不会发生碰撞游离而使真空间隙击穿。派森定理的"V"形曲线是实验得出的，条件是在均匀电场的情况下，其间隙击穿电压Uj可表示为: Uj=KLa L------间隙距离； a------间隙系数(间隙<5mm时a=1，>5mm时，a=0。5) 由派森定理的"V"形关系曲线中看出，当真空度达103托时出现拐点，拐点附近曲线变得平坦，击穿电压几乎无变化。 当真空度和间隙距离相同时，其击穿电压则随触头电极材料发生变化，电极材料机械强度高，熔点高时，真空间隙的击穿电压亦随之提高。