真空断路器是一种以高真空作为灭弧和绝缘介质的高压开关设备,广泛应用于电力系统的输配电环节,核心功能是实现电路的接通、分断以及故障电流的快速切断,保障电力系统的安全稳定运行。
真空断路器的核心优势源于 “真空” 的物理特性 —— 高真空(真空度通常需维持在10⁻⁴~10⁻⁶ Pa)环境中几乎没有气体分子,既不具备导电能力(绝缘性优异),也无法为电弧提供燃烧介质(灭弧能力强)。其工作过程主要分为 “分闸灭弧” 和 “合闸导通” 两步:
分闸灭弧过程:当电路需要断开时,断路器的动触头在操作机构(弹簧、液压或电磁机构)驱动下,与静触头快速分离。分离瞬间,触头间会因电场强度极高而产生短暂电弧,但由于真空环境中缺乏电弧燃烧所需的气体分子,电弧能量会迅速被触头材料(如铜铬合金,具有耐高温、抗烧蚀特性)吸收,同时触头表面的金属蒸汽会快速扩散并凝结,电弧在0.01~0.02 秒内即可熄灭,实现无弧分断。
合闸导通过程:当需要接通电路时,操作机构驱动动触头向静触头运动并紧密接触,触头间的压力确保良好的导电性能,电流通过动静触头组成的导电回路传输,完成电路导通。