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1、真空断路器应用及发展摘要：本文就我国真空断路器的应用及发展现状进行了分析，就高电压、小型化、智能化、低过电压、改进触头结构、研制新的触头材料、多功能化和专用化等方面对真空断路器的发展方向进行综述。关键词：真空断路器应用发展1真空断路器应用及发展现状：我国自20世纪60年代开始真空开关的研究工作。经过近30年的努力,我国已成为真空开关生产大国,真空开关生产水平已成熟。我国的真空断路器产品品种包容了世界上几个知名公司的产品,如西门子的3AF、3AG、3AH系列,ABB公司的VD4系列,日本东芝公司的VK系列,日本三菱公司的VPR系列等,产品的性能和主要技术参数以
2、接近或达到国际先进水平。我国真空断路器技术已取得一些技术的进步:⑴真空断路器向高压方面发展了72.5kV和126kV产品,其中72.5kV真空断路器已有几十台在东北地区投运。⑵真空断路器向大容量方向发展了15kV120kA产品和12kV6300A80kA产品。⑶真空断路器的极柱绝缘经历了空气绝缘—复合绝缘—固封绝缘,形成了三代真空断路器。⑷真空灭弧室向小型化方向发展,真空灭弧室管径不断缩小。⑸真空灭弧室生产工艺不断改善,大大提高了真空灭弧室的质量。⑹取得了一些具有自主知识产权,处于国际同类先进水平的研究成果。我国真空断路器技术虽然已达到较高水平,但还存在一些
3、问题:⑴我国生产真空断路器的生产厂家多,但形成规模的厂家不多。⑵产品品种过多,在发展新产品时应注意产品的系列化的通用性。⑶不少生产厂家加工设备、加工工艺落后,生产经验不足,产品质量波动较大。⑷真空灭弧室的质量问题应当引起高度重视。⑸我国真空断路器的外观问题与国外产品仍有差距。⑹生产厂家使用性能不良的劣质配件,影响产品质量。2真空断路器发展现状真空断路器的发展趋向于高电压、小型化、智能化、低过电压、改进触头结构、研制新的触头材料、多功能化和专用化2.1高电压随着真空开关制造技术和理论研究水平的不断提高,真空开关的发展已经不完全局限于中压而向高电压大容量方向发展
4、。首先是72.5kV～126kV,日本已研制出126kV40kA真空断路器。真空断路器具有开断容量大和无污染优点,发展高电压真空断路器是解决这一问题的有力途径,已成为各国发展的重要方向。发展超高电压等级的真空断路器,应首先解决额定电流的提高及灭弧室外壳绝缘的技术难题。真空介质的导热性能极差,真空灭弧室内只能通过传导散热,真空断路器的温升成为制约其发展的重要因素。为了进一步提高真空灭弧室的生产效率、降低生产成本，研究人员对灭弧室的工艺结构进行了更加深入的简化，开发出一种新型真空灭弧室生产工艺即“一次封排”工艺。它只需事先将灭弧室的相关零件设计成自定位形式，无须
5、任何工装夹具对零件进行定位，省去了部件焊接及相应的部件检漏。进炉前只需将所有零件连同所需的各种焊料完整地装配起来组成一个整管，然后用专用夹具将其定位与固定，再放入自动运行的大型真空炉中进行烘烤、排气、焊接及封口，从而一次完成了真空灭弧室的焊接与封排的生产过程。这种方式是目前真空灭弧室生产企业所追求的最高境界，也是我们今后发展的方向。2.2小型化真空断路器小型化主要靠缩小灭弧窒尺寸来实现。一方面真空灭弧室内采用新的电弧控制技术,在不降低开断能力的条件下不断缩小真空灭弧室的尺寸和体积;另一方面是采用新的复合绝缘技术和浇注技术将真空灭弧室与非绝缘体浇注在一起使体积
6、缩小。同时,努力减少真空断路器的零件数量。AEG公司最新推出第三代真空灭弧室,其体积缩小到仅为原来的l／3;日本东芝公司在十年间使真空灭弧室尺寸缩小了一半;日本三菱公司开发的第五代真空灭弧室体积,7.2kV、12.5kA仅为第一代灭弧室的15％;西门子公司3AG型真空断路器零件数仅为3AF型真空断路器的50％;西安高压电器研究所开发的真空灭弧室同等参数体积亦仅为上个世纪80年代产品的1/3。国外新研制的真空灭弧室考虑将屏蔽罩和外壳结合在一起或使用悬浮屏蔽罩,进一步减少灭弧室尺寸。2.3采用永磁操动机构永磁操动机构是最近10年出现的操动机构,它具有零部件数量少
7、、可靠性高、体积小和减少对操作电源的要求等优点。由于真空开关的工作行程和操作功小,永磁操动机构可以和真空开关完美的配合在一起。真空断路器配永磁操动机构后,不仅可以提高机械可靠性,满足免维护要求,而且可以拓展真空断路器应用范围,发展真空断路器的新品种,例如同步真空断路器。同步真空断路器可以提高电力系统稳定性,实现断路器的智能化操作。2.4、开发智能化产品真空断路器的二次技术从传统技术转向现代技术。现代二次技术采用了机电一体化技术。机电一体化技术是建立在微电子技术、信息传感技术、计算机控制技术、伺服驱动技术及精密机械技术等高度发展之上的综合技术。机电一体化用在开
8、关设备上，把计算机加入机械系统，使开关系统有了“大脑
