ABB真空断路器 理论上，当真空灭弧室内真空度正常时，仅需几百伏的电压就可维持带电触头与中间屏蔽罩之间由场致发射引起的电子电流，屏蔽罩积累的负电荷使其负电位几乎达到电极电压峰值;当灭弧室内真空度劣化时，其气体密度变大，场致发射的电子被气体分子吸附后成为负离子，而负离子质量大，漂移速度慢，使得上述电子电流减小，屏蔽罩上由场致发射导致的电位降低。此外当真空灭弧室的运行电压和内部真空度处在正常范围时，灭弧室的屏蔽罩上不带有静电荷;当真空度下降导致绝缘强度降低时，触头与屏蔽罩之间会发生局部放电，使灭弧室的屏蔽罩上带有一定量的静电荷而形成直流电位。文献得到的结论认为：真空度下降到一定值时屏蔽罩上形成的交流电位幅值会发生变化，同时屏蔽罩上还会有直流电位生成。两种电位的变化都是由于在真空度下降时金属导杆和触头电极与屏蔽罩之间出现的汤森放电所导致，并且电位变化时对应的真空度相同。

      本文就宏观电介质理论中影响电气绝缘材料性能的***主要参数相对介电常数进行讨论，并将讨论结果应用于电磁场数值计算。其中，感应电位的求解分析，对真空度在线监测理论的深入探讨有着十分重要的意义，深入探索灭弧室内真空度与屏蔽罩上感应电位的内在联系机理是本文的研究重点，该问题的解决不仅能够为耦合电容法提供理论依据，更能为诸多通过监测屏蔽罩上的感应电位实现真空断路器灭弧室真空度在线监测的方法提供理据上的理论支持。

       1、灭弧室真空度与屏蔽罩电位的关系模型　
   　现代计算机技术的发展使得建模仿真软件与数值模拟方法能够方便地应用于处理超大计算量的数值计算及复杂物理模型的仿真分析。本文研究基于电磁场仿真软件Ansoft，对真空灭弧室内的真空度和屏蔽罩电位对应的关系进行分析，力求找出二者之间的内在联系机理，为实现真空度的在线监测和状态评估提供理论基础和技术支持。为分析方便，将处于工作状态下的灭弧室物理模型图构建如下。


       如图1 所示，真空断路器两触头在额定交流负荷电压下工作，通过导电杆和触头的交流激励电流必然会以两触头为轴心产生环型磁场，该磁场将在真空为介质的金属屏蔽罩上产生出一系列感应电位。分析该物理过程的抽象模型，等价于求解通有额定交流电流IN 的金属圆柱体在真空环境下对外环金属屏蔽罩上的感应电压。其抽象模型如图2所示。

      在图2中导电杆中通有额定负荷电流IN，感应磁场方向符合安培右手定律。求解该模型，需求解触头在负载电流IN 条件下，周围真空区域的磁场分布情况，及处于该磁场下金属屏蔽罩上的感应电位Uc。







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