清洗电镀实习问题回答
1. 真空灭弧室的基本结构及组成?各零件的作用?
答: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。
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。
2.波纹管
主要作用:波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、及高真空密封的功能。真空灭室要求波纹管具有很高的机械寿命。分无缝波纹管(冷拔薄壁不锈钢直接液压成形)、直焊波纹管(用微弧焊接成薄壁管坯,然后液压成形),均可保证10000次机械寿命。
3.屏蔽筒
主要作用:
1)减轻触头在燃弧过程中产生的金属蒸汽和液滴喷溅对绝缘外壳内壁的污染程度,从而避免造成真空灭弧室外壳的绝缘强度下降或产生闪络。
2)改善真空灭弧室内部的电场分布,有利于真空灭弧室绝缘外壳的小型化,尤其是对高电压等级真空灭弧室的小型化有显著效果。
3)冷凝电弧生成物。特别是真空灭弧室在开断短路电流时,电弧所产生的热能大部分被屏蔽系统所吸收,有利于提高触头间的介质恢复强度。屏蔽筒冷凝电弧生成物的量越大,吸收的能量也越大,越能改善真空灭弧室的开断能力。
4.触头
触头是导电产生电弧、熄灭电弧的部位,对材料的要求很高。触头材料主要有铜铋合金、铜铬合金、铜钨合金等几种,目前断路器用真空灭弧室大量使用的主要是铜铬合金。 真空灭弧室的触头结构 真空灭弧室的触头结构一般有以下几种:
圆柱形触头:最简单的触头结构,分断电流不大,一般不超过7~8KA。 如TJ,TF 横向磁场触头:典型的有螺旋槽横磁、杯状横磁、万字槽横磁。
纵向磁场触头:典型的有开斜槽式纵磁、线圈式纵磁、马蹄铁式纵磁。
R型触头:触头结构与触头集成化制造,磁场方向为交替式纵磁。
5.导电杆
真空灭弧室的动静导电杆均由无氧铜制成,它们是主要的导电回路,主要起导通电流的作用。
6.导向套
导向套一般用绝缘材料制成。它主要起导向作用,保证真空灭弧室的动导电杆在分合闸运动过程中能沿着真空灭弧室的轴线做直线运动。同时,它还能防止导电回路的电流分流到波纹管上,从而影响真空灭弧室的寿命。
2. 波纹管如何设计?
答;波纹管材料:波纹管主要由厚度为0.1~0.2mm的不锈钢制成。OCR18N19或304L。 波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、及高真空密封的功能。真空灭室要求波纹管具有很高的机械寿命。分无缝波纹管(冷拔薄壁不锈钢直接液压成形)、直焊波纹管(用微弧焊接成薄壁管坯,然后液压成形),均可保证10000次机械寿命。传统焊料对不锈钢材料的浸润性很差,因而国内绝大部分厂家都将不锈钢波纹管电镀镍后再进行钎焊。但不锈钢材料不易于进行镀镍,因而存在一定的质量隐患。因此,如果波纹管的材料、壁厚、表面状态及其
与其余零件的钎焊质量控制不好,均会造成真空灭弧室的慢性漏气,导致真空灭弧室功能的丧失。
波纹管上的应力是由系统中的压力和波纹管变形所产生的。压力在波纹管上产生环(周向)应力,而在波的侧壁、波谷和波峰处产生径向的薄膜和弯曲应力。
设计时要波纹管的刚度计算
3导电杆的直径如何选择?
真空灭弧室的动静导电杆均由无氧铜制成,它们是主要的导电回路,主要起导通电流的作用。 根据开关管的额定电流来选择导电杆的直径,每平方微米上2到3个安培的电流。
4.12kv,24kv,40.5kv电压等级开断电流与具体电极结构的关系
12KV开断电流一般有20,25,40,31.5,50KA
40.5Kv开断电流一般有20,25,31.5KA
24Kv开断电流一般有25KA
常用的纵向磁场电极结构有线圈式和多极式。右图为线圈式,在电流
过零后,触头表面尚存一定的涡流,为减少涡流,触头表面需开槽。
而多极纵向磁场电极结构可以抵消大部分触头表面产生的涡流,在电弧
电流过零后,电极间的剩余磁场极小,尤其是电极中心部分,剩余磁场几乎为零,这十分有利于电流过零后,弧隙剩余等离子体的迅速扩散,由此触头表面不需要开槽,从而改善了电极的机械强度。
研究实验表明,当纵向磁场达到一定程度时,既可不出现弧压噪声分量也可不出现电极融化现象;纵向磁场值越大,由起始积聚型电弧转化为扩散型电弧的时间越短。因此纵向磁场型真空灭弧室分断大电流的关键是电极间隙要求有足够的纵向磁场。另一方面,为保证足够的绝缘距离和满足容许温升的要求,真空灭弧室的尺寸将随着额定电压、额定电流的增加而大大增加。因此高电压等级的真空灭弧室需要的电极开距和电极直径将较中等电压等级的大得多
5.屏蔽筒的固定方式及细节
屏蔽筒固定在两个氧化铝瓷绝缘筒中间接缝处,称为中间封接内屏蔽结构。内屏蔽结构是的灭弧室的体积可小型化。屏蔽筒装在灭弧室外部称屏蔽罩外露式,这种结构增大了灭弧室径向直径,但他的优点是弧腔周围尺寸大,电弧热量容易向外发射,这对介质的绝缘强度的恢复和提高灭弧室开断容量有利。
6.端盖与陶瓷封接的结构及具体细节
金属陶瓷封接,端盖与陶瓷封接属于盘状封接或者平封。陶瓷金属化,陶瓷与金属的性能差异非常大,因而其与金属零件封接部位的金属化质量非常关键。端面经过金属化后才能很好的和金属端盖焊接在一起。
11.真空灭弧室生产的详细流程及各流程的作用
库房,清洗电镀,氩弧焊,钎焊开班,检漏,钎焊装配,老炼,测试,检验入库。 库房负责零件的收发,以及按每天生产需求发送零件。
清洗电镀,经库房过来的零件需清洗,电镀。将表面油污经高温烧碱清洗掉,经酸的浸泡除去表面氧化物及杂质,清洗,电镀镍层。
氩弧焊,负责波纹管的焊接,端盖吸气剂 的点焊,以及打标,
钎焊,清洗电镀玩的零件送到钎焊后,由工人将动、静管芯组装起来,推入一次封排炉内焊接。
检漏,焊好的动静端盖,以及波纹管检漏,剔除不合格品。
钎焊装配,负责整管的装配,送入钎焊炉焊接。
老炼,钎焊间送过来的整管的电压老炼,除去管子内毛刺,以及污物
测试,对管子的真空度、回路电阻、自闭力反力、工频耐压的测试。剔除不合格品。 检验入库,对产品的性能参数测试,存库。
12.零件表面处理的工艺,及不同材质零件工艺的区别
机械处理:磨光,喷丸,刷光,震动研磨。
除油处理:有机溶剂除油,化学除油,
除锈处理:化学除锈,喷完除锈
特殊处理:磷化,氧化,电镀,喷漆。
无氧铜,无氧铜无氢脆现象,导电率高,加工性能和焊接性能、耐蚀性能和低温性能均好。表面处理主要有,除油,酸处理,加热处理。
不锈钢,指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。表面处理工艺主要有①表面本色白化处理;②表面镜面光亮处理;③表面着色处理。 陶瓷,烧釉,表面丙酮清洗。
7.封接环的结构及与瓷筒尺寸的关系
8.零件及整管结构设计与装配的关系
9.各电压等级(1.14kv,3.6kv,7.2kv,12kv,24kv,40.5kv)灭弧室结构的共同点及不同点
10.各电压等级的工频电压老炼规范

