廣東深圳龍崗龍崗街道50
真空斷路器”因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名,;其具有體積小、重量輕,、適用于頻繁操作,、滅弧不用檢修的優(yōu)點(diǎn),在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及,。
真空斷路器是310kV,,50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內(nèi)配電裝置,可供工礦企業(yè),、發(fā)電廠,、變電站中作為電器設(shè)備的保護(hù)和控制之用,特別適用于要求無油化,、少檢修及頻繁
操作的使用場(chǎng)所,,斷路器可配置在中置柜、雙層柜,、固定柜中作為控制和保護(hù)高壓電氣設(shè)備用 ,。
特點(diǎn):觸頭開距小,10KV真空斷路器的觸頭開距只有10mm左右,,操作機(jī)構(gòu)的操作功就小,,機(jī)械部分行程小,其機(jī)械壽命就長(zhǎng),。
燃弧時(shí)間短,,且與開關(guān)電流大小無關(guān),一般只有半周波,。
熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快,,對(duì)開斷近區(qū)故障性能較好。
由于疏通在開斷電流時(shí)磨損量較小,,所以觸頭的電氣壽命長(zhǎng),,滿容量開斷達(dá)30-50次,額定電流開斷達(dá)5000次以上,,噪音小適于頻繁操作,。
體積小,、重量輕。
適用于開斷容性負(fù)荷電流,。
由于其優(yōu)點(diǎn)很多,,所以廣泛應(yīng)用于變電站中,目前型號(hào)主要有:ZN12-10型,、ZN28A-10型,、ZW7-35型、ZW8-12型,、VS1型,、ZN30型等。
具體介紹
真空斷路器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)真空斷路器在我國(guó)近十年來得到了蓬勃的發(fā)展,。產(chǎn)品從過去的ZN1ZN5幾個(gè)品種發(fā)展到數(shù)十多個(gè)型號(hào)、品種,,額定電流達(dá)到5000A,,開斷電流
達(dá)到50kA的較好水平,并已發(fā)展到電壓達(dá)35kV等級(jí),。
80年代以前,,真空斷路器處于發(fā)展的起步階段,技術(shù)上在不斷摸索,,還不能制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),,直到1985年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
深圳通用電氣有限公司位于:廣東省 深圳市,,近年來開始加入互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)店行業(yè),,首先歡迎登陸我們的店鋪,在此表示感謝,。
本公司服務(wù)于電工電氣行業(yè),,供應(yīng)各款式高壓斷路器,真空斷路器,,SF6斷路器,,負(fù)荷開關(guān),隔離開關(guān),,少油斷路器,,多油斷路器、戶外真空斷路器,、戶內(nèi)真空斷路器
,、戶外隔離開關(guān)、戶內(nèi)隔離開關(guān),、SF6斷路器,、負(fù)荷開關(guān)、多油斷路器、負(fù)荷真空斷路器,、少油斷路器避雷器,、熔斷管、操作機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品,,我們公司堅(jiān)信的服務(wù)和不
斷升級(jí)適應(yīng)新市場(chǎng)的產(chǎn)品才是客戶真正需要的,。服務(wù)前,我們提供真實(shí)精美的產(chǎn)品展示圖,;服務(wù)中,,我們展示各項(xiàng)產(chǎn)品屬性,運(yùn)費(fèi)情況,,如想更詳細(xì)的了解和定制產(chǎn)品,,
還可直接聯(lián)系本公司,為您貼心服務(wù),;服務(wù)后,,我們會(huì)認(rèn)真接受各買家客觀公正的建議和批評(píng),并不斷地加以改進(jìn),。我們的宗旨是在任一環(huán)節(jié)都做客戶的好伙伴,,為您
解決問題。
深圳通用電氣有限公司希望在未來得到客戶們的認(rèn)可和支持,,與您攜手共同打造我們的電氣互聯(lián)網(wǎng),。
公司介紹
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高壓斷路器是發(fā)電廠、變電所及電力系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備,,它的作用是:
(1)控制作用,。根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要,將部分或全部電氣設(shè)備,,以及部分或全部線路投人或退出運(yùn)行,。
防止事故擴(kuò)大,保護(hù)系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞,,保證系統(tǒng)無故障部分安全運(yùn)行,。
高壓斷路器的主要結(jié)構(gòu)大體分為:導(dǎo)流部分,滅弧部分,,絕緣部分,,操作機(jī)構(gòu)部分。高壓開關(guān)的主要類型按滅弧介質(zhì)分為:油斷路器,,空氣斷路器,,真空斷路器,六氟化硫斷路器,,固體產(chǎn)氣斷路器,,磁吹斷路器,。
高壓斷路器的試驗(yàn)類別主要分為:設(shè)備交接試驗(yàn),大修后試驗(yàn),,預(yù)防性試驗(yàn),,專項(xiàng)鑒定試驗(yàn)。主要試驗(yàn)項(xiàng)目為:絕緣電阻測(cè)定,、測(cè)量導(dǎo)管的介質(zhì)損失率,、油試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn),、回路直流電阻測(cè)定等項(xiàng)目,。具體項(xiàng)目及要求按《電氣設(shè)備交接預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)定》確定。
簡(jiǎn)介:隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,,高壓斷路器設(shè)備的裝用量將大幅度上升,,了解高壓斷路器設(shè)備的故障原因,采取積極的防范措施,,對(duì)提高電網(wǎng)供電的可靠性是很有幫助的,。
關(guān)鍵字:高壓斷路器設(shè)備常見事故
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,高壓斷路器設(shè)備的裝用量將大幅度上升,,了解高壓斷路器設(shè)備的故障原因,,采取積極的防范措施,對(duì)提高電網(wǎng)供電的可靠性是很有幫助的,。
真空斷路器工作原理與其他斷路器相比之是滅弧介質(zhì)不同罷了,,真空不存在導(dǎo)電介質(zhì),使電弧快速熄滅,,因此該斷路器的動(dòng)靜觸頭之間的間距很少,。該斷路器一般用于電壓等級(jí)相對(duì)低的廠用電配置中!隨著電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,,10KV真空斷路器在我國(guó)已經(jīng)大批量地生產(chǎn)和使用,。對(duì)于檢修人員來說,提高對(duì)真空斷路器的認(rèn)識(shí),,加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng),,使其安全運(yùn)行,成了一個(gè)迫在眉睫的問題,。本文以ZW27—12為例,,簡(jiǎn)要說明真空斷路器的原理與維修。
一,、真空的絕緣特性
真空具有很強(qiáng)的絕緣特性,,在真空斷路器中,氣體非常稀薄,,氣體分子的自由行程相對(duì)較大,,發(fā)生相互碰撞的幾率很小,,因此,碰撞游離不是真空間隙擊穿的主要原因,,而在高強(qiáng)電場(chǎng)作用下由電極析出的金屬質(zhì)點(diǎn)才是引起絕緣破壞的主要因素,。
真空間隙中的絕緣強(qiáng)度不僅與間隙的大小,電場(chǎng)的均勻程度有關(guān),,而且受電極材料的性質(zhì)及表面狀況的影響較大,。真空間隙在較小的距離間隙(2—3毫米)情況下,有比高壓力空氣與SF6氣體高的絕緣特性,,這就是真空斷路器的觸頭開距一般不大的原因,。
電極材料對(duì)擊穿電壓的影響主要表現(xiàn)在材料的機(jī)械強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度)和金屬材料的熔點(diǎn)上??估瓘?qiáng)度和熔點(diǎn)越高,,電極在真空下的絕緣強(qiáng)度越高。
實(shí)驗(yàn)表明,,真空度越高,,氣體間隙的擊穿電壓越高,但在10-4托以上,,就基本保持不變了,,所以,要保持真空滅弧室的絕緣強(qiáng)度,,其真空度應(yīng)不低于10-4托,。
二、真空中電弧的形成與熄滅
真空電弧和我們以前學(xué)習(xí)的氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別,,氣體的游離現(xiàn)象不是產(chǎn)生電弧的主要因素,真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來的金屬蒸汽中形成的,。同時(shí),,開斷電流的大小不同,電弧表現(xiàn)的特點(diǎn)也不同,。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧,。
概述
真空斷路器是指觸頭在真空中關(guān)合、開斷的斷路器,。
真空斷路器初由英,、美研究,隨后發(fā)展到日本、德國(guó)和原蘇聯(lián)等其他國(guó)家,。我國(guó)從1959年起開始研究真空斷路器的理論,到20世紀(jì)70年代初正式生產(chǎn)各類真空斷路器,。真空滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu),、絕緣水平等制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn),使真空斷路器的發(fā)展極為迅速,在大容量,、小型化,、智能化及可靠性研究方面取得了一系列重大成果。
真空斷路器以具備良好的滅弧特性,適宜頻繁操作,電氣壽命長(zhǎng),、運(yùn)行可靠性高,、不檢修周期長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),在當(dāng)今我國(guó)電力工業(yè)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、化工,、冶金,、-鐵道電氣化以及礦山等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品從過去的ZN1-ZN5幾個(gè)品種到現(xiàn)在數(shù)十個(gè)型號(hào),、品種,額定電流達(dá)到 4000A,開斷電流達(dá)到5OKA,甚至有63kA,電壓達(dá)到35kV等級(jí),。
下面將從真空斷路器的幾個(gè)主要方面看它的發(fā)展及特點(diǎn),分別是真空滅弧室的發(fā)展、操動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展,、絕緣結(jié)構(gòu)的發(fā)展,。
真空滅弧室的發(fā)展
利用真空介質(zhì)來熄滅電弧的設(shè)想在19世紀(jì)末就己提出,20世紀(jì)20年代制造出了早的真空滅弧室。但是由于受真空工藝,、材料等技術(shù)水平的限制,當(dāng)時(shí)并未實(shí)現(xiàn)實(shí)用化,。20世紀(jì)50年代以后,隨著新技術(shù)的發(fā)展解決了真空滅弧室制造中的很多難題,使真空開關(guān)逐漸達(dá)到實(shí)用水平。20世紀(jì)50年代中期美國(guó)通用電氣公司批量生產(chǎn)了額定開斷電流為12KA的真空斷路器,。隨后在20世紀(jì)50年代末由于發(fā)展了具有橫向磁場(chǎng)觸頭的真空滅弧室,使額定開斷電流提高到3OKA的水平 o20世紀(jì)70年代后,日本東芝電氣公司研制成功了具有縱向磁場(chǎng)觸頭的真空滅弧室,使額定開斷電流又進(jìn)一步提高到5OKA以上,。目前真空斷路器己廣泛用于 1OKV、35kV配電系統(tǒng)中,額定開斷電流己能做到5OKA-100KAo有些國(guó)家還生產(chǎn)了72kV/84kV級(jí)的真空滅弧室,但數(shù)量不多,。
近年來,我國(guó)真空斷路器的生產(chǎn)發(fā)展也很快,。目前國(guó)內(nèi)真空滅弧室的技術(shù)與國(guó)外產(chǎn)品不相上下,有采用縱向、橫向的磁場(chǎng)技術(shù),、采用中央引燃觸頭技術(shù)的真空滅弧室,Cu-Cr合金材料制成觸頭已成功地開斷5OKA,、63kAo中國(guó)的真空滅弧室已達(dá)到較高的水平,真空斷路器完全可以選用國(guó)產(chǎn)的真空滅弧室。
真空滅弧室的特點(diǎn)
真空滅弧室是真空斷路器的關(guān)鍵部件,它是采用玻璃或陶瓷作支撐及密封,內(nèi)部有動(dòng),、靜觸頭和屏蔽罩,室內(nèi)有負(fù)壓,真空度為133×10九133×lOJPa, 保證其開斷時(shí)的滅弧性能和絕緣水平,。當(dāng)真空度降低時(shí),其開斷性能明顯降低,因此真空滅弧室不得受任何外力碰撞,嚴(yán)禁敲擊、手拍打,搬動(dòng)及維護(hù)時(shí)不得受力o 禁止把任何東西放在真空斷路器上,以防止落下時(shí)打壞真空滅弧室,。出廠前真空斷路器經(jīng)過嚴(yán)格平行度檢查和裝配,維修時(shí)應(yīng)緊固滅弧室的各螺栓,以保證其受力均勻,。
真空斷路器在真空滅弧室內(nèi)開斷電流并進(jìn)行滅弧,而真空斷路器本身沒有定性、定量監(jiān)測(cè)真空度特性的裝置,所以真空度降低故障為隱性故障,同時(shí),真空度降低將嚴(yán)重影響真空斷路器開斷過電流的能力,并導(dǎo)致斷路器的使用壽命急劇下降嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起開關(guān)爆炸,。
綜上所述真空滅弧室存在的主要問題真空度降低,。真空度降低的主要原因有以下幾點(diǎn)。
(1)真空斷路器是一個(gè)比較嬌嫩的元件,電子管廠出廠后,經(jīng)過多次運(yùn)輸顛簸,、安裝震動(dòng),、意外碰撞等,都有可能產(chǎn)生玻璃或陶瓷封接的滲漏。
(2)真空滅弧室材質(zhì)或制作工藝存在間題,多次操作后出現(xiàn)漏點(diǎn),。
(3)分體式真空斷路器,如使用電磁式操作機(jī)構(gòu),在操作時(shí),由于操作連桿的距離比較大,直接影響開關(guān)的同期,、彈跳,、超行程等特性加快真空度降低。
真空滅弧室真空度降低的處理方法:
經(jīng)常觀察真空滅弧室定期使用真空開關(guān)真空度測(cè)試儀對(duì)真空滅弧室進(jìn)行真空度的測(cè)量,確保真空滅弧室的真空度在規(guī)定范圍內(nèi);當(dāng)真空度降低時(shí),必須更換真空滅弧室,并做好行程,、同期,、彈跳等特性試驗(yàn)。
操動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展
操動(dòng)機(jī)構(gòu)是衡量真空斷路器性能優(yōu)劣的重要方面之一,影響真空斷路器可靠性的主要原因就是操動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械特性,。根據(jù)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展可分為以下幾類,。
手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)
靠于動(dòng)直接合閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu),它主要用來操動(dòng)電壓等級(jí)低、額定開斷電流很小的斷路器,。除工礦企業(yè)用戶外電力部門中手動(dòng)機(jī)構(gòu)已很少采用,。手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不要求配備復(fù)雜的輔助設(shè)備及操動(dòng)電源缺點(diǎn)是不能自動(dòng)重合閘,只能就地操作,不夠安全,。因此,手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)已幾乎被手力儲(chǔ)能的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)所代替,。
電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)
靠電磁力合閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)d配合國(guó)產(chǎn)ZN28-12型產(chǎn)品發(fā)展的有CD17型機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)上也采用與真空滅弧室前后布置的方式。
電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,、工作可靠,、制造成本低,缺點(diǎn)是合閘線圈消耗的功率太大,需要備價(jià)格昂貴的蓄電池、合閘電流較大,、結(jié)構(gòu)比較笨重,、動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng),市場(chǎng)占有量逐漸減少。
1,、小電流真空電弧
觸頭在真空中開斷時(shí),,產(chǎn)生電流和能量十分集聚的陰極斑點(diǎn),從陰極斑點(diǎn)上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽,,其中的金屬原子和帶電質(zhì)點(diǎn)的密度都很高,,電弧就在其中燃燒。同時(shí),,弧柱內(nèi)的金屬蒸汽和帶電質(zhì)點(diǎn)不斷地向外擴(kuò)散,,電極也不斷的蒸發(fā)新的質(zhì)點(diǎn)來補(bǔ)充。在電流過零時(shí),,電弧的能量減小,電極的溫度下降,,蒸發(fā)作用減少,,弧柱內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)密度降低,后,,在過零時(shí)陰極斑消失,,電弧熄滅。
有時(shí),,蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴(kuò)散速度,,電弧突然熄滅,,發(fā)生截流現(xiàn)象。
2,、大電流真空電弧
在觸頭斷開大的電流時(shí),,電弧的能量增大,陽極也嚴(yán)重發(fā)熱,,形成很強(qiáng)的集聚型的弧柱,。同時(shí),電動(dòng)力的作用也明顯了,,因此,,對(duì)于大電流真空電弧,觸頭間的磁場(chǎng)分布就對(duì)電弧的穩(wěn)定性和熄弧性能有決定性的影響,。如果電流太大,,超過了極限開斷電流,就會(huì)造成開斷失敗,。此時(shí),,觸頭發(fā)熱嚴(yán)重,電流過零以后仍然蒸發(fā),,介質(zhì)恢復(fù)困難,,不能斷開電流。
工作原理
真空斷路器利用高真空中電流流過零點(diǎn)時(shí),,等離子體迅速擴(kuò)散而熄滅電弧,,完成切斷電流的目的。
動(dòng)作原理
儲(chǔ)能過程:當(dāng)儲(chǔ)能電機(jī)14接通電源時(shí),,電機(jī)帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng),,通過緊靠在偏心輪上的滾子10帶動(dòng)拐臂9及連板7擺動(dòng),推動(dòng)儲(chǔ)能棘爪6擺動(dòng),,使棘輪11轉(zhuǎn)動(dòng),,當(dāng)棘輪11上的銷與儲(chǔ)能軸套32的板靠住以后,二者一起運(yùn)動(dòng),,使掛在儲(chǔ)能軸套上32上的合閘彈簧21拉長(zhǎng),。儲(chǔ)能軸套32由定位銷13固定,維持儲(chǔ)能狀態(tài),,同時(shí),,儲(chǔ)能軸套32上的拐臂推動(dòng)行程開關(guān)5切斷儲(chǔ)能電機(jī)14的電源,并且儲(chǔ)能棘爪被抬起,,與棘輪可靠脫離,。
合閘操作過程:當(dāng)機(jī)構(gòu)接到合閘信號(hào)后(開關(guān)處于斷開,已儲(chǔ)能狀態(tài)),合閘電磁鐵15的鐵心被吸向下運(yùn)動(dòng),,拉動(dòng)定位件13向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),,解除儲(chǔ)能維持,合閘彈簧21帶動(dòng)儲(chǔ)能軸套32逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),,其凸輪壓動(dòng)傳動(dòng)軸套30,,帶動(dòng)連板29及搖臂27運(yùn)動(dòng),使搖臂27扣住半軸25,,使機(jī)構(gòu)處于合閘狀態(tài),。此時(shí),連鎖裝置28鎖住定位件,,使定位牛不能逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),,達(dá)到機(jī)構(gòu)聯(lián)銷的目的,保證了機(jī)構(gòu)在合閘位置不能合閘操作,。
分閘操作過程:斷路器合閘后,,分閘電磁鐵接到信號(hào),鐵芯吸合,,分閘脫扣器19中的頂桿向上運(yùn)動(dòng),,使脫扣軸16轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)頂桿18向上運(yùn)動(dòng),,頂動(dòng)彎板26并帶動(dòng)半軸25向反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),。
半軸25與搖臂27解扣,在分閘彈簧的作用下,,斷路器完成分閘操作,。
分合閘機(jī)構(gòu)調(diào)整
1、搖臂27與半軸25的扣接量為1.5~2.5mm,可以通過調(diào)整螺釘24來實(shí)現(xiàn),。
2,、傳動(dòng)軸套30轉(zhuǎn)動(dòng)大角時(shí),搖臂27與半軸間要有1.5~2mm的間隙,,以保證傳動(dòng)軸套回落到合閘位置時(shí),,搖臂27能自動(dòng)扣接到半軸25上,可以通過螺釘31的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn),。
3,、輔助開關(guān)2的轉(zhuǎn)換應(yīng)準(zhǔn)確可靠,可以通過調(diào)整輔助開關(guān)2的拐臂3位置及位桿4的長(zhǎng)短來實(shí)現(xiàn),。
4,、在儲(chǔ)能過程中,當(dāng)棘爪到達(dá)后一個(gè)齒的高點(diǎn)時(shí),,應(yīng)能保證儲(chǔ)能軸套32上的拐臂使行程開關(guān)的觸點(diǎn)可靠切換,,切斷電機(jī)電源,可以通過調(diào)整行程開關(guān)5的上下前后位置來實(shí)現(xiàn),。
5,、調(diào)整分閘合閘彈簧的預(yù)拉長(zhǎng)度,保證斷路器的可靠分合,,且分合閘速度達(dá)到規(guī)定值,。
五、斷路器的控制回路
在我國(guó)的農(nóng)網(wǎng)35KV標(biāo)準(zhǔn)化變電站中,,采用了控制母線和合閘母線分開的原則,。
在短路器的輔助常閉接點(diǎn)與合閘線圈之間,把斷路器儲(chǔ)能行程開關(guān)的一對(duì)常開接點(diǎn)串聯(lián)進(jìn)控制回路,。這樣,,在斷路器未儲(chǔ)能的情況下,將不能進(jìn)行合閘操作,。防止了在斷路器未儲(chǔ)能的情況下合閘,,合閘回路保持,燒毀合閘線圈,。
同時(shí),,在接線的過程中,要注意儲(chǔ)能行程開關(guān)接點(diǎn)中合閘母線與控制母線的極性要一致,,防止出現(xiàn)在開關(guān)蓄能時(shí),,合閘回路的電弧擊穿行程開關(guān),造成控制保險(xiǎn)的熔斷或控制空氣開關(guān)的掉閘,。
1.專用真空斷路器
面臨極其不同的開斷任務(wù),,新的專用斷路器應(yīng)運(yùn)而生。如用于發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器的特大容量真空斷路器(短路開斷電流高達(dá)63~80kA及以上),,標(biāo)準(zhǔn)型真空斷路器(短路開斷電流25~50kA),,經(jīng)濟(jì)型真空斷路器(16~25kA),頻繁型真空斷路器(如操作次數(shù)5~6萬次),,超頻繁型真空斷路器(如操作次數(shù)10~15萬次),。如西門子公司的3AH系列斷路器就按使用場(chǎng)合劃分為5種型號(hào),其中3AH1和3AH3型為標(biāo)準(zhǔn)型,,操作10000次,,3AHZ型為頻繁型,操作6萬次,,3AH4為超頻繁型,,操作12萬次,3AH5型為經(jīng)濟(jì)型,,價(jià)格便宜.
2.低過電壓型真空斷路器
眾所周知,,真空斷路器因截流會(huì)引起截流過電壓,,特別在開斷小的感性負(fù)截如電動(dòng)機(jī)時(shí),一般情況下,,為限制過電壓而給真空斷路器配過電壓吸收裝置如Sic?RC路,,ZnO避雷器等,這使斷路器結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜化,,而且有的限制過電壓不理想,。
日本幾家公司另辟路徑,開發(fā)出低過電壓真空斷路器,。它不用加過電壓吸收裝置而用新開發(fā)出的觸頭材料,,將過電壓限制至常規(guī)值的十分之一。低過電壓觸頭材料東芝為AgWC日立為Co-Ag-Se,,三菱為Cu-Cr-Bi-α,,富士為CuCr+高蒸氣材料。這些公司一般做到7.2kV下20kA,,只有東芝公司做到7.2kV下40kA,。請(qǐng)登陸:高壓開關(guān)網(wǎng)瀏覽更多信息來源:www.365zhanlan.com
3.多功能真空斷路器
眾所周知?真空斷路器迄今為二I位(即合一分)完成關(guān)合和開斷任務(wù)。現(xiàn)在出現(xiàn)了多功能真空斷路器,,賦予了多個(gè)功能,,如合—分—隔離—接地等。西門子公司,、Alstom公司,、日立公司均有這樣的產(chǎn)品。西門子公司新推出NXACT型模塊式真空斷路器就具有多功能,,集關(guān)合,、開斷、隔離,、接地及聯(lián)鎖于一體,。Alstom公司配VISAX開關(guān)柜的真空斷路器為三I位(合—分—隔離)。日立公司與東京電力公司合作研發(fā)的24kV真空斷路器為四I位(合—分—隔離—接地),。
為使產(chǎn)品多功能化,,從現(xiàn)有產(chǎn)品看,有兩種做法:一是真空斷路器相柱在開斷后移動(dòng)或旋轉(zhuǎn),,形成隔離和接地;另一是真空滅弧室內(nèi)觸頭旋轉(zhuǎn)完成隔離和接地,。西門子公司NXAct型產(chǎn)品為開斷后相柱移動(dòng)完成隔離和接地,而Alstom公司為開斷后相柱旋轉(zhuǎn)完成隔離任務(wù),,日立公司通過滅弧室內(nèi)觸頭旋轉(zhuǎn)完成隔離和接地任務(wù),。
4.同步斷路器
同步斷路器又叫選相真空斷路器或受控真空斷路器。其基本原理是使真空斷路器在電壓或電流有利時(shí)刻關(guān)合或開斷,。
真空斷路器處于合閘位置時(shí),,其對(duì)地絕緣由支持絕緣子承受,,一旦真空斷路器所連接的線路發(fā)生接地故障,斷路器動(dòng)作跳閘后,,接地故障點(diǎn)又未被清除,,則有電母線的對(duì)地絕緣亦要由該斷路器斷口的真空間隙承受;各種故障開斷時(shí),斷口一對(duì)觸子間的真空絕緣間隙要耐受各種恢復(fù)電壓的作用而不發(fā)生擊穿,。因此,真空間隙的絕緣特性成為提高滅弧室斷口電壓,,使單斷口真空斷路器向高電壓等級(jí)發(fā)展的主要研究課題,。
真空度的表示方式
壓力低于一個(gè)大氣壓的氣體稀薄的空間,稱為真空空間,,真空度越高即空間內(nèi)氣體壓強(qiáng)越低,。真空度的單位有三種表示方式:托(即1個(gè)mm水銀柱高),毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa),。(1托=131,。6Pa,1毫巴=100Pa)我們通常所說真空滅弧室內(nèi)部的真空度要達(dá)10-4托是指滅弧室內(nèi)的氣體壓強(qiáng)僅為"萬分之一mm水銀柱高",,亦即是1,。31x10-2Pa。
"派森定理"亦有譯為"巴申定律",,是指間隙電壓耐受強(qiáng)度與氣體壓力之間的關(guān)系,。派森定理的關(guān)系曲線呈"V"字形,即充氣壓力的增加或降低,,都能提高極間間隙絕緣強(qiáng)度,。其擊穿機(jī)理至今還不清楚,因?yàn)檎婵諟缁∈覂?nèi)部真空度高于10-4托,,這樣稀薄空氣的空間,,氣體分子的自由行程為103mm,在真空滅弧室這么大小的容積內(nèi),,發(fā)生碰撞的機(jī)率幾乎是零,。因此不會(huì)發(fā)生碰撞游離而使真空間隙擊穿。派森定理的"V"形曲線是實(shí)驗(yàn)得出的,,條件是在均勻電場(chǎng)的情況下,,其間隙擊穿電壓Uj可表示為:
Uj=KLa
L------間隙距離;
a------間隙系數(shù)(間隙<5mm時(shí)a=1,>5mm時(shí),,a=0,。5)
由派森定理的"V"形關(guān)系曲線中看出,當(dāng)真空度達(dá)103托時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn),,拐點(diǎn)附近曲線變得平坦,,擊穿電壓幾乎無變化,。
當(dāng)真空度和間隙距離相同時(shí),其擊穿電壓則隨觸頭電極材料發(fā)生變化,,電極材料機(jī)械強(qiáng)度高,,熔點(diǎn)高時(shí),真空間隙的擊穿電壓亦隨之提高,。
真空絕緣的破壞機(jī)理
前面已說過,,在真空滅弧室這樣高度真空度的空間內(nèi),氣體分子的自由行程很大,,不會(huì)發(fā)生碰撞分離而使真空間隙在高壓電作用下會(huì)擊穿又是客觀存在,,于是就有種解釋真空絕緣會(huì)破壞的機(jī)理,場(chǎng)致發(fā)射引起擊穿,,微塊引起擊穿和微放電導(dǎo)致?lián)舸?/span>
場(chǎng)致發(fā)射論對(duì)真空間隙所以能發(fā)生擊穿的解釋
間隙電場(chǎng)能量集中,,在電極微觀表面的突出部分發(fā)生電子發(fā)射或蒸發(fā)逸出,撞擊陽極使局部發(fā)熱,,繼續(xù)放出離子或蒸汽,,正離子再撞擊陰極發(fā)生二次發(fā)射,相互不斷積累,,后導(dǎo)致間隙擊穿,。
的Fowler and Noraheim場(chǎng)發(fā)射電流I表達(dá)式為:
I=AE2e-B/E
式中 E------電場(chǎng)強(qiáng)度;
A------常數(shù),與發(fā)射點(diǎn)的面積有關(guān);
B------常數(shù),,與電極表面的逸出有關(guān),。
在小的間隙(<1mm)及短脈沖電壓情況下,可以合理地認(rèn)為真空間隙擊穿是由場(chǎng)致發(fā)射引起的,,但在長(zhǎng)間隙及連續(xù)加壓與長(zhǎng)脈沖電壓下,,有的學(xué)者認(rèn)為真空的擊穿尚存在其它機(jī)理:
(1)陰極引起的擊穿;在強(qiáng)電場(chǎng)下,由于場(chǎng)發(fā)射電流的焦耳發(fā)熱效應(yīng),,使陰極表面突出物的溫度升高,,當(dāng)溫度達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí),突出物熔化產(chǎn)生蒸汽引起擊穿,。
(2)陽極引起的擊穿:由于陰極發(fā)射的電子束,,轟擊陽極使某點(diǎn)發(fā)熱產(chǎn)生熔化和蒸汽而發(fā)生間隙擊穿。產(chǎn)生陽極引起擊穿的條件與電場(chǎng)提高系數(shù)和間隙距離有關(guān),。
微塊引起擊穿的解釋
假設(shè)在電極表面附著較輕松的微塊,,在電場(chǎng)作用下,微塊脫落而且加速,,這微塊撞擊對(duì)面的電極時(shí),,由于沖擊發(fā)熱可使其本身熔化產(chǎn)生蒸汽,引起擊穿,。
微放電導(dǎo)致真空間隙擊穿的解釋
電極的陰極表面沾污,,將發(fā)生微放電現(xiàn)象,。微放電是一種小的自抑制熄滅的電流脈沖,它的總放電電荷3107C,,存在時(shí)間由50ms到幾ms,,放電一般發(fā)生在大于1mm的間隙中。
這些真空間隙的擊穿機(jī)理表明,,真空電極的材料與電極的表面狀況對(duì)真空間隙的絕緣都是非常關(guān)鍵的因素,。
真空間隙的絕緣耐受能力與在先的分合閘操作工況有關(guān)
真空斷路器接觸間隙的擊穿電壓,因耐壓實(shí)驗(yàn)前不同工況的分合閘操作有相應(yīng)的不同結(jié)果,,意大利哥倫布(Colombo)工程師在設(shè)備討論會(huì)上有文論述過這方面的問題:試驗(yàn)對(duì)象是24KV斷路器,,銅鉻觸頭,額定開斷電流16KA,,額定電流630A,觸頭開距15,。8mm,,觸頭分閘速度1。1m/s,,合閘速度為0,。6m/s。試驗(yàn)程序列于表1,。
在關(guān)合---分閘操作(試驗(yàn)系列2~5)后產(chǎn)生的大擊穿電壓比空載循環(huán)(試驗(yàn)系列1)后給出的數(shù)值低,,這意味著觸頭擊穿距離受電弧電流的影響而減小;同時(shí),系列2和系列5所測(cè)得的數(shù)值亦小于系列3和系列4的試驗(yàn)值,,而電流過零波形和極性似乎無明顯影響,。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了開閉操作的形式對(duì)斷路器觸頭之間的絕緣耐受能力有影響,擊穿電壓在30~50kV范圍內(nèi),,擊穿距離為0,。6~2mm之間,擊穿時(shí)觸頭的電場(chǎng)強(qiáng)度為25~44kV,。
意大利哥倫布工程師上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,,真空開關(guān)在開斷大電流后,其真空減小絕緣強(qiáng)度會(huì)下降是一種普遍現(xiàn)象,。因此,,我國(guó)早期的真空斷路器在開斷故障后,間隙絕緣會(huì)下降,,達(dá)不到產(chǎn)品技術(shù)條件的絕緣水平,,故能源部對(duì)戶內(nèi)高壓真空斷路器訂貨要求(部標(biāo)DL403--91)允許在真空斷路器電壽命試驗(yàn)后,極間耐壓值降為原標(biāo)準(zhǔn)的80%作試驗(yàn),,如果通過,,就認(rèn)為該斷路器的型式試驗(yàn)合格,。那么,如何解釋目前許多真空斷路器制造廠在作產(chǎn)品介紹時(shí),,反復(fù)強(qiáng)調(diào)它們的真空斷路器電壽命試驗(yàn)后,,間隙的絕緣強(qiáng)調(diào)不降低呢?我們以10kV真空斷路器為例來對(duì)此作說明:真空滅弧室經(jīng)過技術(shù)和工藝改進(jìn),極間絕緣水平同早期產(chǎn)品比較,,提高很多例如可達(dá)到A值,,遠(yuǎn)比產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耐壓值C(工頻42kV,沖擊75kV)高得多,,出廠新品按C值試驗(yàn)當(dāng)然不會(huì)擊穿,,電壽命試驗(yàn)后,間隙絕緣水平由A值降為B值,,但B值>C值,,故按C值去校核其絕緣,試驗(yàn)時(shí)亦不會(huì)發(fā)生擊穿,。而老產(chǎn)品的A值是大于C值,,出廠新品按C值考核,當(dāng)然能通過,,開斷故障后,,由A值降到B值。熱B
提高真空滅弧室絕緣耐受能力的措施
真空斷路器要向高電壓使用領(lǐng)域發(fā)展,,提高真空滅弧室斷口極間絕緣耐受能力制成額定電壓較高的單獨(dú)斷口真空滅弧室的經(jīng)濟(jì)意義是巨大的,,不但可減少串聯(lián)斷口的數(shù)量,而且使斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,從而提高了設(shè)備可靠性并使設(shè)備造價(jià)亦相應(yīng)降低,。提高單斷口真空滅弧室的絕緣耐受能力主要在下列三方面采取措施。
真空滅弧室內(nèi)觸頭間耐壓強(qiáng)度的提高
前面以說過,,在滅弧室內(nèi)部高度真空的情況下,,觸頭間存在的氣體非常稀少,不會(huì)受極間電壓而產(chǎn)生游離,,但極間發(fā)生擊穿是客觀存在,,從而產(chǎn)生幾種真空絕緣破壞機(jī)理的解釋。真空間隙實(shí)際擊穿時(shí),,有可能是幾種機(jī)理同時(shí)發(fā)生作用,,而且擊穿途徑中總是有游離氣體存在,這是由施加電壓后產(chǎn)生的金屬蒸汽或觸頭釋放了所吸附的氣體提供的,?;诖它c(diǎn)出發(fā),采取下列措施以提高真空滅弧室觸頭間隙的耐壓性能:
(1)選擇熔點(diǎn)或沸點(diǎn)高,熱傳導(dǎo)率小,,機(jī)械強(qiáng)度和硬度大的觸頭材料;
(2)預(yù)先向觸頭間隙施加高電壓,,使其反復(fù)放電,使觸頭表面附著的金屬或絕緣微粒熔化,,蒸發(fā),,即所謂"老煉處理";
(3)清除吸附在觸頭或滅弧室表面上的氣體,即進(jìn)行加熱脫氣處理;
(4)選擇合適的觸頭形狀,,改善觸頭的電場(chǎng)分布,。
提高開斷電流后觸頭極間的絕緣恢復(fù)速度
通常斷路開斷電流成功的關(guān)鍵在于電弧電流過零后,觸頭間隙絕緣恢復(fù)速度快于觸頭間隙間的暫態(tài)恢復(fù)電壓速度,,就不會(huì)發(fā)生重燃而達(dá)到成功開斷,。真空滅弧室開斷電流時(shí),電弧放出的金屬蒸汽在電弧電流過零時(shí)會(huì)迅速擴(kuò)散,,遇到觸頭或屏蔽罩表面會(huì)立即凝結(jié),。因此欲求在開斷電流相應(yīng)的觸頭尺寸,材質(zhì),,形態(tài),,觸頭間隙以及電流開斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽密度,帶電粒子密度等影響因素進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)作分析研究,。發(fā)現(xiàn)觸頭直徑越大且觸頭間隙越小,,電流開斷后的絕緣強(qiáng)度恢復(fù)越快;縱向磁場(chǎng)觸頭結(jié)構(gòu)的采用,,有極為良好的弧后絕緣恢復(fù)特性,。
提高真空滅弧室的外部絕緣
真空滅弧室的外部表面,如處于正常的大氣之中,,則絕緣耐壓是很低的,,不能適合高電壓條件下使用,隨著真空斷路器向高電壓,,小型化方向發(fā)展,,對(duì)真空滅弧室外部表面采取下列強(qiáng)化措施:
(1)用環(huán)氧樹脂絕緣包裹真空滅弧室陶瓷外殼表面,環(huán)氧樹脂具有高絕緣性能,,其沖擊電壓為50kV/mm,,工頻耐壓為30kV/mm,而且其制品機(jī)械強(qiáng)度高,,澆注加工性能好,,可以較容易成型復(fù)蓋于陶瓷外殼表面,從而達(dá)到滅弧室外表面絕緣強(qiáng)化的目的,。并提高了耐污性能,,使所需對(duì)地絕緣更趨合理化。戶外真空斷路則往往采用帶有裙邊的硅膠外套作管,復(fù)蓋于陶瓷外殼的表面,,具有更好的抗霧閃性能,,但機(jī)械強(qiáng)度則不如環(huán)氧樹脂制間。
(2)將真空滅弧室置于SF6氣體之中,,使陶瓷外殼為SF6氣體所包圍,,由于SF6氣體只起絕緣作用,其充氣壓力一般是不高的,。
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