中压开关设备发展趋势探析

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1、中压开关设备发展趋势探析王岩一、中压开关设备的发展特点作为从发电到送配电应用范围极其广泛的中压开关设备经过近百年，尤其是近20年的发展，已经形成了完整的技术标准体系，而且产品品种门类完善，参数规格齐全。具体来看有这么几个特点：（一）用户的需求己经从对基本的功能、参数等要求逐渐转向对髙可靠性、方便操作维护性和降低运行成本的要求。（二）技术标准制定的介度也从制造商的功能设计方面的角度出发，改变为从保证用户运行连续性、使用安全性和可维护的经济性方血來考虑。TEC62271—200、TEC62271—100以及相应的GB

2、3906—2006和GB1984—2003的颁布都充分体现了这一指导思想。增加了运行连续性分类（I.SC）、内部电弧故障分类（LAC）、机械寿命分类（皿、M2）、电寿命分类（El、E2）和容性小电流开断性能分类（cl、c2）,这样就使得用户能够按照实际需求來选择安全经济的产品。（三）一次配电设备和二次配电设备都取得了长足的进步而且专业分工口益明确。一次配电设备和二次配电设备的区别在于：1.技术参数：主耍是额定电流、额定短路开断电流不同，一次配电为630-6300A.20—63k/,二次配电为630—1250A、

3、16〜25kA。2.安全等级:一次配电一般要求较高的安全等级，按老标准要求铠装式或I'可隔式即新标准的1,5C2A或LSC2B级；二次配电则可降低为箱式即新标准的LSC1级。3.性能与价格：由于使用场合的不同，一次配电处于馈线的电源首端、二次配电处于开闭所以卜-屮段或末端，前者重耍性高于后者，后者的使用数量数倍于前者，故一次配电侧重性能，二次配电在保证性能的同吋更多地关注价格。（四）为适应不同的用户需求，产品结构日渐丰富，摆脱了单一的断路器保护模式。针对配电变压器保护的特点和环网供电的要求，负荷开关-熔断器组合电

4、器作为二次配电的主力设备在短短二十年间就经历了从产气式、压气式、真空、SF6及多回路共箱型环网柜的各领风骚的发展历程。针对发电厂厂用电、冶金、石化等大量需耍频繁操作，额定电流小、开断电流大的高压电动机的保护需求，能够降低设备和电缆投资、减小占地而积的F-C回路设备得到了广泛应用。（五）随着数字化技术、网络通讯技术、在线检测技术的发展，这些技术也逐渐在中压开关设备屮得到应用，而且中压开关设备提高可靠性和降低运行成木也越来越需要通过这些技术的应用才能得以实现，所以不同程度的智能化中压开关设备应运而生。二、中压开关设备

5、的技术发展和现状推动屮压开关设备的技术发展的原动力在于送配电网络结构日趋复杂，负荷不断增长，用户对供电可靠性的要求不断提高和降低运行成本的需求越來越迫切。中压开关设备的技术进步主要体现在以下几个方面：（一）开断技术开断技术的进步主要取决于灭弧介质和灭弧结构及触头材料。从空气磁吹断路器、多油断路器、少油断路器，一直发展到SF6断路器、真空断路器，可以看岀空气磁吹断路辭、多油断路器、少油断路器更多的是要解决开断能力问题，而SF6断路器、真空断路器则更加关注高可靠性和小型化的问题，而且最终在中压领域真空断路器因其小型、

6、高性能以及维护检修方便等优点明显而占具了绝对优势。而真空灭弧室能够脱颖而出主要是：1.采用了具有良好开断、耐击穿、抗熔焊、导电等综合性能的铜铭触头材料。2.纵磁场（AMF）触头结构的应用，极大地提高了开断能力。3.使用中封式结构的陶瓷外壳一次封排工艺使得电场更加均匀，体积大大减小，能够大规模批量生产，降低了成木。近儿年高参数（80kA/6300A）的发电机保护断路器用真空灭弧室、低重燃概率的切电容电流专用灭弧索、低截流水平的真空灭弧宗的相继问世更是标志着真空灭弧室已经能全而满足中压开关设备的各种要求，在12RV电

7、压等级统治地位无可替代。在中压领域，SF6作为火弧介质在40.5kV电压等级由于其低截流特性能有效抑制过电压而仍冇一定的市场。另外，低压力SF6在负荷开关中既作为灭弧介质又作为绝缘介质，其功能复合的性能和经济性得以充分发挥而得到广泛应用。(%1)绝缘技术在中压开关设备提高可靠性和小型化的发展进程中，绝缘技术的进步起到了至关重要的作用：其中选择最佳的绝缘构成和绝缘材料最为关键。中压开关设备的绝缘构成可分为主绝缘、复合绝缘、沿面绝缘和界血绝缘。空气作为一种稳定且具有绝缘口恢复特性的绝缘介质以其作为主绝缘的中压开关设备

8、(AIS)—直是占据了重要的地位，复合绝缘方式的应用无疑是最经济的使AIS小型化的有效途径，最具代表性的是12RV的GZS1(KYN28A)最小柜宽可达650mm,所配真空断路器VS1(ZN63A)最小相距可达150mm,40.5kV的KYN61最小柜宽可达1200mm,所配真空断路器ZN85最小相距可达300mm,这些产品均是目前的主流产品，市场占有率在60%以上。从冃