真空断路器以其高压真空灭弧介质和灭弧后接触间隙的绝缘介质而得名。它具有体积小、重量轻、操作频繁、不需维护等优点,在配电网中得到广泛应用。在操作机构的作用下,当动静态触点断开时,触点之间产生电弧,高温时蒸汽在触点表面蒸发。由于触头被设计成特殊形状,当电流通过时产生磁场。在这种磁场下,电弧沿着接触表面的切线方向快速移动,并在金属圆柱体(屏蔽罩)上凝结。由于存在金属蒸气,自然过零时电弧熄灭,触头间的中等强度迅速恢复。
电能存储、电切换和手动操作。整个结构由开关弹簧、储能系统、过电流释放、开关线圈、手动开关系统、辅助开关、储能指示器等组成。
(1)在闭合过程中,当操作机构的闭合线圈通电时,闭合铁芯被吸收,真空灭弧室的动态导电极通过臂和连杆移动,闭合断路器。
(2)在打开过程中,当操作机构的打开线圈通电时,打开铁芯被吸收以释放锁,并且在打开弹簧的作用下快速断开断路器。
(3)在灭弧过程中,在真空断路器的动、静态触头上设置有螺旋槽,在电弧的轴向施加横向磁场。当驱动电弧时(对于大容量真空断路器,它是纵向磁场),电弧高速旋转,避让表面的接触过热。
当真空断路器处于闭合位置时,其与地面的绝缘由支撑绝缘体承担。一旦由真空断路器连接的线路永久接地,并且断路器跳闸后接地故障点未被清除,则到母线接地的绝缘也由断路器的真空间隙承担。当屏障被破坏时,在断裂表面的一对接触点之间的真空绝缘间隙应该能够承受各种恢复电压的影响而不会击穿。真空断路器采用高真空零点流过的电流来熄灭电弧并切断电流。断路器主体由导电电路、绝缘系统、密封元件和外壳组成。整个结构为三相共用箱型。其中,导电电路由进出线导电棒、进出线绝缘支撑、导电夹、软连接和真空灭弧室组成。因此,真空间隙的绝缘特性成为提高断路器开断电压,使单断路真空断路器向高电压方向发展的主要研究课题。