在真空滅弧室中,波紋管焊接在動導電桿的外部和動端蓋板的內口,在真空開關進行分閘或合閘動作時,壓縮或復原,起密封作用,它決定著滅弧室的機械壽命。

1、真空滅弧室用波紋管的選擇的依據

1.1、波紋管的內外徑的選擇

         波紋管的內徑受動導電桿粗細和導向套的限制。通常導向套緊套著動導電桿,其壁厚只有3～5mm ,波紋管內徑與導向套外徑之間有1～2 mm 的間隙,以防止摩擦,所以,波紋管的內徑受動導電桿粗細的制約,而導電桿的粗細又受真空滅弧室額定電流大小的限制,因此,歸根結底波紋管的內徑受真空滅弧室額定電流大小的限制。額定電流與導電桿的關系見表1 ,因此,額定電流與波紋管內徑的關系見表2 。

表1 　額定電流與導電桿的關系

       一般的說,導電夾長, 則動導電桿的直徑可選的小一些,導電夾短,則動導電桿的直徑可選的大一些,12 kV 的真空滅弧室選的小一些,4015 kV 的真空滅弧室選的大一些,熱傳導環境差的更應選大一些(特別是固封極柱式滅弧室) 。

         波紋管的外徑受真空滅弧室內徑和工頻、沖擊耐壓的限制。對于12kV 的滅弧室,其外徑應距瓷殼內徑6～9 mm;對于4015 kV 的滅弧室,其外徑應距瓷殼18～22 mm , 此外還要留出波紋管保護罩的位置。

        選擇的波紋管內徑、外徑、波厚、波距應盡量同JB/T6169 金屬波紋管中給出的內徑、外徑及波厚、波距統一,以利于采購。

1.2、波紋管的壁厚

         波紋管的壁厚一般為0.14～0.18 mm ,壁厚的公差為±10 % ,直徑大的波紋管選擇壁厚大的波紋管,直徑小的波紋管選擇壁厚小的波紋管。

1.3、波紋管的節數

         內、外徑及波厚、波距確定之后,波紋管的節數就決定了波紋管的壽命。如果選擇的是JB/ T6169中的波紋管, 可根據波紋管的內徑、外徑、材質、波厚、波距,查出單波壓縮量,根據單波壓縮量和節數確定允許壓縮量(允許壓縮量= 單波壓縮量×節數) ,再根據實際壓縮量(滅弧室的開距) 和允許壓縮量算出壓縮百分數(壓縮百分數= 實際壓縮量/允許壓縮量×100 %) ;實際耐壓力(一個大氣壓) 和允許耐壓力算出耐壓力百分數(耐壓力百分數= 實際耐壓力/ 允許耐壓力×100 %) 。允許壓縮量百分數與允許耐壓力百分數的連線和壽命次數的交點,得到波紋管的預測使用壽命,見圖1 。如果不是選用JB/T6169 中的波紋管,則要算出允許壓縮量和允許耐壓力,再算出壓縮百分數和耐壓力百分數,根據圖1 ,得到波紋管的預測使用壽命。

        波紋管的允許壓縮量和允許耐壓力的計算如下:單波允許壓縮量 :

        其中: Ka = 根號下( a- δ0)/d , 式中, a 為波厚,δ0為波紋管的壁厚, d 為波紋管的內徑,σs 為不銹鋼的屈服極限,600 N/ mm , D 為波紋管的外徑, E 為不銹鋼波紋管的彈性模量,為202000 N/ mm。Kb 是與D/ d 有關的常數,見表3 。