真空开关的工作原理及真空开关设备结构形式

真空开关是一种检测真空度范围的开关，又称真空继电器。其作用是：当实际工作中所产生的真空度达到规定要求时，自动开闭控制电路，发出电信号，指令真空吸附机构正常动作。它属于可靠性、安全性元件。真空开关分为机械式、半导体式和气桥式三种类型。机械式真空开关是利用机械变位来确定真空压力的变化，如膜片式真空开关。半导体式真空开关是利用半导体压力传感器来检测真空压力的变化，并能够将检测到的压力信号直接转换成电气信号。

真空开关的工作原理

1.真空的绝缘特性

实验表明．真空间隙击穿电压在初期随真空度的提高而增大．当真空度达到1O一1O托时，击穿电压即保持不变，这就是真空管真空度不能低于1O一1O托的原因。

2.真空电孤的特点

电弧特性主要决定于金属蒸气的性质。但大小不同的电流．其电弧的特点也不相同。电流在数千安以下的叫小电流真空电弧。目前矿井使用的真空开关一般都在数千安以下。故截流现象是普遍存在的。所谓截流现象就是小电流的真空电弧，当电流小到一定值时，由于弧柱扩散速度过快，使阴极班点附近的蒸气压降和温度骤降，电弧难以维持而突然熄灭的现象。

真空开关设备结构形式

1.真空断路器的触头

(1)材质方面：用作触头的金属材料可分为两类：一类是耐弧，难熔的纯金属，如钨、钼等．另一类是由铜、钮为主体的合金材料，目前常用的无氧铜就是这类合金。

（2）结构方面：保持真空度的主要元件是波纹管。但真空管的体积尽可能小也是关键．为了减少体积，管内只安装了动、静触头而不设其它灭弧设施，提高灭弧能力仅通过对动、静触头的形状设计来实现。常见的外螺旋槽触头就是一种典型的形式。

2.电路特点

(1)设置过电压吸收电路：由于截流现象产生操作过电压；在高压开关中f6kv1加装一组压敏电阻。在低压真空开关中加装一组阻容过电压吸收电路，使操作过电压能被限制在一定范围内(一般为2．5—3．5倍相电压值)。

(2)采用多种保护电路：脒80A开关(一般仅安装热断电器)外．120A以上开关一般都安装电机综合保护器。