真空灭弧室用波纹管的选型依据和检验(2)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)锦州华光电力电子集团公司 作者:王正石

         再算出波纹管总的允许压缩量、压缩量的百分数和耐压力的百分数,即可根据图1 求出波纹管的预测寿命。需要指出的是:波纹管的有效长度和直径之比不可超过115 ,否则波纹管就会失稳,就要重新考虑波纹管或真空灭弧室的设计。

1.4、波纹管的材质

         波纹管的材质一般选用1Cr18Ni9Ti , 其含C 量小于或等于112 ‰,Cr 的含量为17 %~19 % ,Ni 的含量为8 %~11 % , Ti 的含量为5 (C % - 0102) ~0180 ,Si 含量小于或等于1100 % ,Mn 含量小于或等于2100 % , P 含量小于或等于01035 % , S 含量小于或等于0103 % , 应是无磁的奥氏体。

波纹管的寿命预测图 

图1  波纹管的寿命预测图

2、真空灭弧室用波纹管的检验

2.1、波纹管的外观尺寸的检验

          波纹管的外观应清洁、光滑、明亮,有金属光泽,不应有裂纹、剥层、气泡、夹杂、划伤、压坑、水迹、油迹及明显的模具痕迹,不应有锈点或锈斑。焊接波纹管的焊缝应光滑、均匀、一致,不应有氧化、开焊、弧坑等缺陷。波纹管波节大小应保证一致,轴线应和波纹管口平面垂直,而不应倾斜。

         波纹管的尺寸应符合设计图纸要求。对于壁厚和长度等难于准确检验的尺寸,可通过称重法予以验证,即波纹管的密度ρ乘以波纹管的体积V ,而

V = L dσ0 (3)

         式中, L 是波纹管的展开长度,L = (πr1 + πr2 + D - d - 2 r1 + 2 r2) N + b (4)式中r1 是波峰半径, r2 是波谷半径, N 是波纹管的波峰数, b 是波纹管两端口的长度之和,σ0 是波纹管的壁厚。

2.2、波纹管的材质的检验

        每一批料都应抽样化验其成分,看其是否在合格范围之内, 特别是易蒸发的P , S 等元素是否超标,并用磁铁检验其是否有磁性。

3、波纹管的钎焊

        波纹管在焊接前一般要进行清洗和电镀,镀层厚度一般为10~15μm ,并经过氦质谱检漏仪检漏确定不漏才能使用。设计时波纹管的安装尺寸在合闸位置时应尽量保持自然状态,在触头磨损后稍有拉伸,这样,可以保证波纹管的使用寿命,封接时可以采用立封结构或平封结构,要保证波纹管与动导电杆同轴,不得扭伤波纹管。

4、真空灭弧室用波纹管的使用注意事项

         波纹管的寿命决定于其使用状态,当断路器的分闸反弹或合闸弹跳大时,将会降低其使用寿命。分闸反弹相当于开距的增大,合闸弹跳次数多,相当于要求机械寿命的增大,特别是分闸反弹的影响更大,所以应尽量减小。为了充分保证真空灭弧室的寿命,在设计波纹管时要充分考虑留有安全系数,即波纹管的计算寿命应是使用寿命的6~10 倍左右。

5、结论

        根据灭弧室要求的使用寿命,确定波纹管的计算寿命,再确定波纹管的尺寸,并经检验合格后进行焊接,在使用中也要尽量减少断路器的分闸反弹和合闸弹跳。

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