浅谈10kV真空断路器

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1、浅谈10kV真空断路器真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘介质。零部件都密封在绝缘的玻璃等材料制成的外壳内，动触杆与动触头的密封靠金屈波纹管來实现。1・真空断路器的特点：1」优点：（1）结构轻巧、触头开距小（10千伏，只冇10毫米）、动作迅速、操作轻便、体积小、重量轻。（2）燃弧时间短，因为触头处于真空屮，基本上不发生电弧，极小的电弧一般只需半周波（0.01秒）就能熄灭，故有半周波断路器之称，而且与电流大小无关。（3）触头间隙介质恢复速度快。（4）使用寿命长。（5）维修工作量少，又能防火防爆。1.2缺点：

2、（1）操作过电压。真空断路器在操作吋往往会产生较高的截流过电压和电弧重燃过电压，在运行管理中，需从技术上防止和抑制过电压，如适当加大触头开距，以抑制电弧重燃过电压，装设性能较好的金屈氧化物避雷器或阻容保护装置进行预防等。（2）真空灭弧室的漏气问题。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及受外界因素的作用，其真空度会逐步下降，影响它的开断能力和耐压水平。目前，普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜钻触头材料，以减少触头烧损，提高电气寿命。但如果导电杆同心度调整不当，将影响真空灭弧室的封接强度，导致漏气。为

3、了保证同心度的调整，合理的选择使用和储存环境，是解决真空灭弧室漏气问题的重要措施。（3）合闸弹跳。在断路器合闸吋，触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间称为合闸弹跳时间，实践及理论分析均表明，它是影响灭弧室电寿命的重要因素。但由于其远小于合闸过程中电弧燃烧时间，一定范围内的弹跳最主要的危害是加速触头的摩损，导致灭弧室电寿命的缩短。合闸弹跳是由于动静触头的非弹性碰撞引起的，弹跳值大小与诸多因素有关，如触头弹簧的弹力、合闸速度、开距、触头材料、安装、调试质量、零部件的加工精度等等。⑷温升。真空断路器的回

4、路电阻是产生温升的主要热源，而灭弧室的回路电阻通常要占回路电阻的50%以上。触头与外壳Z间的真空形成了热绝缘，因而产生的热量只能通过动、静导电杆向外部散热。真空灭弧室静端直接与静支架相连，动端则通过导电夹、软连接与动支架相连。因动端连接环节较多，导热路径较氏，所以温升的最高点多集屮于动导电杆与导电夹搭接部位。在实际应用屮，应结合过载能力差的特点，严格控制负荷电流，使其低于额定电流。2.真空断路器的操作机构真空断路器可配用电磁操作机构、弹簧操作机构2.1电磁操作机构：靠电磁力合闸并同时给分闸弹簧储能，分

5、闸靠弹簧力的操作机称为电磁操作机构。电磁操作机构优点是结构简单，工作可靠，制造成本较低，缺点是合闸消耗的功率太大（17W至52W合闸线圈电流758-235A）0因此用户必须配备价格较贵的蓄电池组或整流电源装置，而H结构笨重、耗材多、合闸时间长（0.2-0.8S）只适用于110KV及以下的断路器。2・2弹簧操作机构：弹簧操作机构是利用已储能的弹簧为动力，來实现断路器的分合闸操作，弹簧储能靠电动机。弹簧操作机构因使用的弹簧类型不同，冇各种形式。有压缩弹簧操作机构、拉伸弹簧操作机构等。弹簧操作机构的传动机构

6、为四连杆机构，其原理是相同的。弹簧操作机构的优点是：（1）不需要专门的操作电源。储能电动机功率小，交直流两用，使用方便。⑵没有油压和气压，因此也不需要这些压力的监控装置。弹簧操作机构的缺点是：（1）结构比较复杂，零件数量较多，加工要求高。⑵传动环节较多，有时会出现故障。3.真空断路器的机械参数3.1额定开距额定开距是真空开关触头处在完全断开位置时，动静触头Z间的最短距离。它决定于真空开关的额定电压、使用条件下开断电流的性质、触头材料及其耐压要求。在不同额定电压下，不同种类的真空开关触头开距的选择范围见

7、表1。表1真空开关眾头额定开距的选择范围种类额定电压/kV额定开距/mm真空接触器3~63~63~64~8冥空断路器10359~1235~40真空负荷开关6~108~12从表1可知，真空接触器的触头开距选择得小些，主要是为了适应频繁操作的需耍，以提高真空开关的电寿命和机械寿命，但牺牲了一定的耐压强度。断路器触头开距相对选得高些，但真空开关触头开距与耐压强度并非是呈线性关系。当额定电压超过一定值后，往往采用两个断口或多个开关管串联的方法来解决耐压问题。每一种真空开关触头开距都有技术条件的规定，开距太大太

8、小都会引起开断能力下降，导致开关机械寿命降低。3.2触头接触压力在无外力作用时，动触头在大气压作用下，对内腔产生一个闭合力使其与静触头闭合，称之为自闭力，其大小取决于波纹管的端口直径。灭弧室在工作状态吋，这个力太小不能保证动静触头间良好的电接触，必须施加一个外加压力。这个外加压力和自闭力之和称为触头的接触压力。这个接触压力有如下几个作用：（1）保证动、静触头的良好接触，并使其接触电阻少于规定值。（2）满足额定短路状态时的动稳定要求。应使触头压力大于额定短