因此如何合理的設(shè)置鐵芯以及如何合理的設(shè)計(jì)鐵芯結(jié)構(gòu)成為提高真空滅弧室可靠性的關(guān)鍵。針對(duì)杯狀縱磁真空滅弧室觸頭，本文設(shè)計(jì)了兩種不同結(jié)構(gòu)的鐵芯，一種是結(jié)構(gòu)為環(huán)狀的鐵芯，為了減小渦流的影響，在環(huán)形鐵芯上開(kāi)一個(gè)間隙為1 mm 的斷口;另一種結(jié)構(gòu)為圓周方向布置的柱狀鐵芯，柱狀鐵芯相互不接觸，因此可以更好的減小渦流的影響。采用有限元分析方法對(duì)比分析了兩種不同結(jié)構(gòu)鐵
芯對(duì)縱向磁場(chǎng)和剩余磁場(chǎng)以及磁場(chǎng)滯后時(shí)間的影響。  觸頭結(jié)構(gòu)模型  文中仿真所采用的兩種不同鐵芯結(jié)構(gòu)的觸頭模型如圖1 所示，觸頭杯均有4 個(gè)杯指，為了防止觸頭片上產(chǎn)生渦流，對(duì)應(yīng)的在觸頭片上開(kāi)有四個(gè)周向均勻布置的徑向直槽。觸頭外徑尺寸為78 mm，壁厚11 mm，弧柱直徑與觸頭外徑尺寸相同，柱狀鐵芯12 個(gè)，仿真模型中觸頭開(kāi)距為10 mm，杯座材料為無(wú)氧銅，支撐盤(pán)材料為不銹鋼，觸頭片材觸頭在高真空中分離時(shí)，其電弧表現(xiàn)形式與外觀(guān)特性都與在空氣中的情形有較大區(qū)別。真空斷路器的擊穿機(jī)理目前主要有場(chǎng)致發(fā)射、粒撞擊和粒子交換
三種假說(shuō)，在短間隙真空斷路器的相關(guān)研究中，通常由場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)占主導(dǎo)。在觸頭斷開(kāi)時(shí)刻，整個(gè)陰極表面會(huì)產(chǎn)生金屬蒸氣。理論上是由于觸頭分開(kāi)瞬間，電流集中在觸頭表面某點(diǎn)上，導(dǎo)致金屬橋熔化且部分金屬原子發(fā)生電離。隨著觸頭開(kāi)距的增大，場(chǎng)致發(fā)射與間隙擊穿增強(qiáng)，觸頭表面金屬凸點(diǎn)不斷溶化并向觸頭間隙補(bǔ)充金屬粒子。此時(shí)陰極斑點(diǎn)會(huì)在陰極表面形成，并有更多的高能等離子體形成并擴(kuò)散至間隙內(nèi)。電弧引燃后，充滿(mǎn)等離子體的電極間
隙變成良好導(dǎo)體，同時(shí)陽(yáng)極開(kāi)始向電弧提供粒子。在縱向磁場(chǎng)作用下，電弧等離子體由觸頭中心向周?chē)鷶U(kuò)散，此過(guò)程會(huì)維持一段時(shí)間。對(duì)于交流真空斷路器而言，電流到達(dá)峰值后會(huì)逐漸減小，兩觸頭向等離子體提供的粒子同樣減少，此時(shí)電極間隙內(nèi)主要為弧后殘存粒子，伴隨著觸頭完全斷開(kāi)，殘存粒子逐漸擴(kuò)散至消失，斷路器完成開(kāi)斷。  真空電弧等離子體的產(chǎn)生過(guò)程，可以表現(xiàn)為觸頭開(kāi)距增大、觸頭表面金屬蒸發(fā)，伴隨場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)和金
屬電離，由于兩極電子、金屬離子的不斷補(bǔ)充，終形成電弧。在電弧等離子體的研究方面，王景、武建文等運(yùn)用連續(xù)光譜法分析了電子溫度和電子密度，并討論了中頻情況下，電弧過(guò)渡及擴(kuò)散兩種形態(tài)。胡上茂、姚學(xué)玲等利用RC 阻容式電荷收集器，對(duì)初始等離子體的觸發(fā)特性進(jìn)行了研究。舒勝文、黃道春等通過(guò)對(duì)真空斷路器開(kāi)斷過(guò)程的再研究，提出數(shù)值方針結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法，給出開(kāi)斷過(guò)程不同階段所需的數(shù)值仿真方法及關(guān)注點(diǎn)。趙子玉等通過(guò)C
CD 攝像技術(shù)，分析了真空電弧的重燃及抑制措施

斷路器直流電阻增大的關(guān)鍵因素則是觸頭電磨損和斷路器觸頭開(kāi)距的變化。  5、斷路器合閘跳時(shí)間增大  一般情況下，真空斷路器合閘時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)觸頭跳的情況，然而如果說(shuō)跳的范圍超出了規(guī)定的話(huà)就會(huì)造成觸頭燒傷或者熔焊?；尚阅芟陆?、拐臂和軸磨損往往會(huì)導(dǎo)致真空斷路器合閘跳時(shí)間的增長(zhǎng)。  6、斷路器中間箱ct表面對(duì)支架放電  要斷路器對(duì)支架放電是由于電流互感器(ct)表面產(chǎn)生的不
均勻電場(chǎng)。真空斷路器中間箱裝有電流互感器，當(dāng)電流互感器不采取措施，在斷路器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)ct表面就會(huì)產(chǎn)生不平衡的電場(chǎng)。因此要盡可能的阻止這樣的情況的出現(xiàn)就要在互感器出廠(chǎng)之前在其表面涂上一層半導(dǎo)體膠，這樣就可以保證電場(chǎng)平衡均勻。在裝配斷路器時(shí)若半導(dǎo)體膠要是受影響出現(xiàn)剝落的話(huà)依然會(huì)使得斷路器工作過(guò)程之中互感器表面出現(xiàn)不均勻電場(chǎng)，由此造成互感器表面對(duì)支架放電。  7、斷路器滅弧室不能斷開(kāi)  一般
狀況下，造成斷路器電路斷開(kāi)，電流切斷的主要原因是手動(dòng)分閘操作以及保護(hù)動(dòng)作跳閘。真空斷路器的滅弧原理區(qū)別于別的類(lèi)型的斷路器，因?yàn)樵摂嗦菲饕话闶菍⒄婵兆鳛榻^緣及滅弧介質(zhì)。  真空泡的真空度要是無(wú)法滿(mǎn)足要求的話(huà)常常會(huì)促成真空泡內(nèi)出現(xiàn)電離，這必然會(huì)導(dǎo)致電離子出現(xiàn)，電離子無(wú)疑將減弱滅弧室內(nèi)絕緣作用，因?yàn)檫@些因素?cái)嗦菲鳒缁∈揖蜁?huì)一直處在連接狀態(tài)。  8、斷路器真空泡真空度降低  真空泡
的材質(zhì)要是出現(xiàn)了故障常常說(shuō)明真空泡本身也出現(xiàn)的細(xì)小的漏點(diǎn)。真空泡內(nèi)波形管的材質(zhì)或制作裝配工藝出現(xiàn)故障的時(shí)候，由于真空滅弧室使用時(shí)期不斷的加長(zhǎng)和開(kāi)斷的次數(shù)增加真空度就會(huì)慢慢的減少，當(dāng)真空度下降到無(wú)法維持規(guī)定的度數(shù)的時(shí)候就會(huì)使得它自身的開(kāi)斷能力減弱和耐壓水平降低。