摘要：真空灭弧室在完成设计和制造过程中的绝缘保证后，需要由真空开关配套厂家来考虑使用中的绝缘。本文从内部绝缘、外部绝缘和特殊工况这三个方面对如何保证真空灭弧室在使用中的绝缘做以阐述。
1 、概述
真空开关的绝缘主要分为断口绝缘、相间绝缘和对地绝缘。真空灭弧室在真空开关的使用期内除开断工作电流和短路电流外，还承担着断口隔离的任务。为保证真空开关在电力系统中安全可靠的运行，真空灭弧室作为真空开关的核心器件，其绝缘能力的保证至关重要。
真空灭弧室的绝缘分为内部绝缘和外部绝缘，内部绝缘又分为静态绝缘和动态绝缘。在型式试验中，真空灭弧室的绝缘主要考核短时工频耐受电压和雷电冲击耐受电压，而在实际使用中，由于电网工况和使用环境的不同，真空灭弧室的绝缘需要考虑的因素较多，如开断小电感电流时的截流过电压、开断容性负载时的重击穿过电压以及在高温、湿热、污秽、高海拔等多种苛刻条件下的绝缘耐受能力。鉴于以上种种因素，真空灭弧室的绝缘主要从以下三个方面考虑：绝缘设计、制造过程和使用方式。绝缘设计和制造过程是由真空灭弧室厂家来完成的，而使用方式则更多的需要真空开关配套厂家来考虑。真空灭弧室在完成了设计和制造过程中的绝缘保证后，并不意味着可以在任何条件下随意使用，空灭弧室在实际应用中的绝缘问题多数都是因为使用条件不当造成的。本文仅从内部绝缘、外部绝缘和特殊工况下的绝缘防护这三个方面对真空灭弧室在使用中的绝缘问题做以阐述。
2、 内部绝缘
2.1 动态绝缘
表征真空灭弧室动态绝缘的两个因素是开断后触头间介质强度的恢复速度和恢复电压的上升速度。图1为恢复电压和介质恢复强度的理想波形。真空灭弧室在开断后可以承
图1 恢复电压与介质恢复强度理想波形,其中UT为恢复电压波形，UD为介质恢复强度
受的电压上升率(du/dt)实际上反映了真空灭弧室的介质强度恢复能力，它的水平不但决定了真空灭弧室的额定工作电压，同时也决定了分断能力。
真空开关的机械参数对开断后真空灭弧室的介质恢复强度有很大的影响。主要表现在：(1)触头开距和分闸速度的影响。如触头开距过小或分闸速度
过低，触头间介质强度的恢复速度将小于恢复电压的上升速度，容易引起电弧的重燃;(2)合闸速度和触头压力的影响。合闸速度过高产生弹跳易引起熔焊，合闸速度过低预击穿时间过长易引起熔焊，触头压力不足易引起熔焊。真空开关在分闸时由于拉断熔焊点会破坏触头表面，形成毛刺或凸凹不平，在分断电流时就会因局部电场过强而产生重燃或重击穿。过大的熔焊力还会使真空灭弧室的触头变形，造成开距减小而影响触头间的绝缘;(3)分闸反弹的影响。过大的分闸反弹易使真空灭弧室在开断过程中介质强度低于恢复电压的强度而造成重燃或重击穿，甚至不熄弧使开断失败。另外，如油缓冲器的安装高度过大，分断中触头未走完足够的行程就碰到缓冲器使分断速度下降也是影响动态绝缘的一个因素。在型式试验中做异相接地试验时由于试验电压为线电压，比开断额定短路电流试验(T100)时的电压高15%，这一现象更容易出现。
因此，真空开关合理的机械参数是真空灭弧室使用中良好动态绝缘的有力保证。
2.2 静态绝缘
在保证真空开关具有合理的机械参数的前提下，真空灭弧室在进行大电流开断后，也会出现绝缘劣化现象，而且开断电流越是接近极限电流,绝缘劣化越严重,尤其是冲击耐压水平下降比较明显。真空灭弧室开断大电流后绝缘劣化的主要原因有：(1)由于大电流真空电弧对触头表面的侵蚀，恶化了触头的表面状况;(2)开断大电流过程中电弧使触头材料喷溅形成许多微小的金属液滴附着在主屏蔽罩上改变了电场分布;(3)如果主屏蔽罩屏蔽效果不好,喷溅的液滴和金属蒸气会对瓷壳内壁造成污染，使瓷壳耐压强度降低。
在做型式试验时，真空灭弧室开断前的绝缘一般是不会有问题的，因为此时真空灭弧室的断口绝缘和出厂时几乎一致，为绝缘设计和制造过程保证的绝缘。电寿命试验后，由于受真空开关机械参数的影响或开断大电流后绝缘劣化的影响，真空灭弧室断口间的绝缘会有所下降。
但是，由于当代真空灭弧室设计水平的提高(如采用纵磁均布式触头结构使开断能力提高，触头磨损小，表面状态好;利用计算机辅助设计软件进行电场优化设计)和制造工艺的改进及具有较高耐压水平的CuCr触头材料的使用，真空灭弧室在出厂时的绝缘水平与试验标准比相对较高。以12kV真空灭弧室为例，型式试验中工频耐压值为48kV，雷电冲击耐压值为85kV，而在真空灭弧室出厂时工频耐压可达55kV或60kV以上，雷电冲击耐压可达100kV甚至110kV以上，因此，即使电寿命试验后绝缘有所下降，一般仍可按标准规定的电压(工频耐压48kV，雷电冲击耐压85kV)通过。
