空灭弧室按照开关型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空灭弧室、中间封接杯状纵磁场小型化真空灭弧室、内封接式玻璃泡灭弧室,其基本结构如下:①气密绝缘系统(外壳)由陶瓷、玻璃或晶玻璃制成的气密绝缘筒、动端盖板、定端盖板、不锈钢波纹管组成的气密绝缘系统是一个真空密闭容器。为了保证气密性,除了在封接式要有严格的操作工艺,还要求材料本身透气性和内部放气量小。②导电系统由定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成。触头结构大致有三种:圆柱形触头、带有螺旋槽跑弧面的横向磁场触头、纵向磁场触头。目前采用纵磁场技术,此种灭弧室具有强而稳定的电弧开断能力。③屏蔽系统屏蔽罩是真空灭弧室中不可缺少的元件,并且有围绕触头的主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩和均压用屏蔽罩等多种。主屏蔽罩的作用是:a防止燃弧过程中电弧生成物喷溅到绝缘外壳的内壁,从而降低外壳的绝缘强度。b改善灭弧室内部电场分布的样,随着公司的不断发展,产品设计科学、制作精良、造型美观,是现代电网建设的理想的配套产品,其中户内(外)真空断路器,隔离开关,负荷开关,氧化锌避雷器,熔断器,穿墙套管,绝缘子,电流互感器,高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业,质量创牌,诚经营,优良服务”的企业宗旨;一直致力于追求卓越的民族电气工业,为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力,您的满意始终是我们追求的目标,真诚欢迎新老朋友惠顾,共创美好未来。均匀性,有利于降低局部场强,促进真空灭弧室小型化。c冷凝电弧生成物,吸收一部分电弧能量,有助于弧后间隙介质强度的恢复。 [2] 操作机构按照断路器型式不同,采用的操作机构不同。常用的操作机构有簧操作机构、CD10电磁操作机构、CD17电磁操作机构、CT19簧储能操作机构、CT8簧储能操作机构。 [2]
保证其开断时的灭弧性能和绝缘水平。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数的增多, 以及受外界因素的作用, 其真空度逐步下降,其开断性能也随之降低,当真空度低于1.3×10-2 Pa 时,将导致开断和关合能力的不稳定。因此应注意下列几点: (1)真空灭弧室出厂时的真空度应不低于1.3×10-5 Pa。 (2)出厂前
真空开关应经过严格的检查和装配,维修时应紧固灭弧室的各螺栓,以保证其受力均匀。 (3)保证导电杆同心度的设计。如果可动导电杆同心度调整不当,将使陶瓷、法兰—————金属封接强度不够稳定,致使真空灭弧室漏气。在错误的操作过程中,易引起波纹管的扭曲变形。为防止这种现象,在动导电杆的导向套部位可采用六边形设计,花键连接设计。 (4)不得用任何外力碰撞真空灭弧室,严禁敲击、手拍打,搬动
及维护时不得受力。禁止把任何东西放在真空开关上,以防止落下时打坏真空灭弧室。 (5)装调时如果发现螺纹配合不良,应查原因后再处理,不要用很大力气去拧动真空灭弧室,防止波纹管受到损伤。 (6)严格控制触头行程。不能误以为开距大对灭弧有利,而随意增加真空开关的触头行程。因为真空开关的行程比较短。一般额定电压为10~15kV 的真空开关触头行程仅为8~12mm, 触头超行程仅为2~3
mm。如果过多地增加触头的行程,会使开关合闸后,在波纹管上产生过大的应力,引起波纹管损坏,破坏开关密封外壳内的真空。分闸缓冲器的回不应过大,过大会影响波纹管的寿命。 (7)合理的选择使用和储存环境,真空灭弧室的存放和使用环境中应无化学腐蚀性气体存在。真空灭弧室的波纹管大多数都是采用0.1~0.15mm 厚度的不锈钢液压成型的。高压真空开关应用环境的污秽等级、湿度、盐雾等选择不够合适,有害
气体、凝露造成波纹管点状腐蚀,导致波纹管和盖板及封接面的漏气。 (8)定期进行42kV 工频耐压试验。新装后和运行中应结合验收和季节或年度性性试验对真空灭弧室断口进行工频耐压试验以检验其真空度。 (9)触头磨损值,当动静触头的总磨损量达到制造厂规定值时应更换真空灭弧室。真空灭弧室的触头接触面在经过多次开断电流后会逐渐磨损,触头行程增大,也就相当波纹管的工作行程增大,因而波纹
管的寿命会迅速下降,通常允许触头磨损大值为3mm 左右。为了能够准确地控制每个真空灭弧室触头的磨损值,必须从灭弧室开始安装使用时起,每次性试验或维护时,就准确地测量开距和超程并进行比较,当触头磨损后累计减小值就是触头累计磨损值。当累计磨损值达到或超过此值,真空灭弧室的开断性能和导电性能都会下降,真空灭弧室的使用寿命即已到期。新一代高压真空开关普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜铬触头材料,以减少触头
烧损和提高电气使用寿命。2、操动机构配合 开关的分、合动作是通过操动机构来实现的,操动机构的工作性能和质量的优劣,对高压开关的工作性能起着极为重要的作用。真空开关由于其真空灭弧性能的优异, 使其开断速度和电寿命大大增加。因此,与其配合的操动机构的机械动作性能及可靠性就成了较为突出的问题。 在实际安装和调试过程中,应做到:
对真空断路器在不同真空度情况下的有限元电场 分析,以及模拟实验的测量分析,可以得出以下几点结论:屏蔽罩电位与断路器外的测量点电位基本保持同步变化的关系,对测量点处电位的测量能够很好地反应屏蔽罩的电位;在压强小于10-2Pa的高真空下,测量电位的变化极其弱,检测难度较大。但在压强处于10-2Pa之上时,测量电位有较大的变化,因此可以对此时的电位进行测量,作为真空断路器检修的预警号。本文的分析结果给基于屏蔽罩电位测量真空度的方案提供了参考和依据,对在线真空度测量系统的研究具有积极意义。为进一步理解真空断路器开断过程中的电流零区现象, 分析了真空断路器开断短路故障和切除电容器组时瞬态恢复电压(transientrecoveryvoltageTRV)和弧后电流的相互作用。在PSCAD/EMTDC中建立了基于Langmuir探针理论的真空断路器弧后电流 模型, 结果和试验结果相符,验证了模型有效性。 结果表明:开断短路故障时,是否考虑弧后电流对TRV没有明显的影响,弧后电流大小则与TRV上升率成正比;切除电容器组时,弧后电流对起始TRV有显著影响,但对工频恢复电压没有影响。此外,短路类型、短路点位置、短路合闸相角、系统等效电感、电容等网络参数对TRV和弧后电流也有很大影响。研究成果有助于分析不同工况下真空断路器面临的开断考验。引言真空断路器采用真空作为灭弧和绝缘介产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业,公司技术力量雄厚,设备配套完善,产品型号多样,随着公司的不断发展,产品设计科学、制作精良、造型美观,是现代电网建设的理想的配套产品,其中户内(外)真空断路器,隔离开关,负荷开关,氧化锌避雷器,熔断器,穿墙套管,绝缘子,电流互感器,高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业,质量创牌,诚经营,优良服务”的企业宗旨;一直致力于追求卓越的民族电气工业,为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力,您的满意始终是我们追求的目标,真诚欢迎新老朋友惠顾,共创美好未来。质,具有熄弧能力强、体积小、重量轻、使用寿命长、无火灾危险、不污染环境等特点,广泛应用于40.5kV及以下电压等级的中压配网中。在真空断路器的电流开断过程中,由于真空电弧电压很小,从电流即将过零到过零瞬间,真空间隙一直充满着高电导率的电弧等离子体,从而与外电路之间没有明显的相互作用。电流过零时真空间隙中仍然存在许多残余粒子,包括电子、离子、金属蒸气和金属液滴等。电流过零后,触头间的残余电荷将在瞬态恢复电压(transientrecoveryvoltageTRV)的作用下发生定向移动,形成所谓的弧后电流。真空间隙随着残余粒子的不断扩散从高导电状态迅速转变成高阻状态。因此,真空电弧(如残余粒子扩散、弧后电流等)与外电路(主要为TRV)的相互作用主要发生在电流过零后。而在SF6断路器中,气体电弧与外电路的相互作用主要发生在电流过零以前。由于电流零区(尤其是零后几到几十μs内的间隙状态)是真空断路器成功开断的关键,故许多研究人员对其进行了试验和 研究,试图从中找到表征真空断路器开断性能的特征参数。如参文对真空断路器大电流开断过程的电流零区进行了高分辨率的参数测量。
混合型直流真空断路器工作原理混合型直流真空断路器典型结构见图1,它由斥力真空触头机构(VI)、换流电路(C-F-L-D)和避雷器(MOA)并联组成。混合型中压直流真空断路器的研究图1HDCVB结构示意图正常情况下,斥力真空触头机构处于合闸状态,换流晶闸管组件处于关断状态,换流电容预充电。当传感器检测到故障电流或控制器接到分闸指令后,立即触发斥力机构驱动触头分离(t1),真空灭弧室触头分离形成真空电弧,触头间产生弧压。当触头间隙形成足够的开距或延迟一定的时间后(t2),控制器向晶闸管组件F发出导通号,主回路电流i开始向换流支路转移,换流电容C的放电电流iC一部分可能会从二极管D上流过,VI支路电流iVI将逐渐减小直至过零熄弧(t3)。换流电流大于主回路电流部分将流过二极管支路(t3~t4)。当iD过零D截止后,主回路电流全部转移到C-F-L支路上(t4),一体的规模型企业,公司技术力量雄厚,设备配套完善,产品型号多样,随着公司的不断发展,产品设计科学、制作精良、造型美观,是现代电网建设的理想的配套产品,其中户内(外)真空断路器,隔离开关,负荷开关,氧化锌避雷器,熔断器,穿墙套管,绝缘子,电流互感器,高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业,质量创牌,诚经营,优良服务”的企业宗旨;一直致力于追求卓越的民族电气工业,为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力,您的满意始终是我们追求的目标,真诚欢迎新老朋友惠顾,共创美好未来。同时,断路器两端出现正向过电压。当换流电容反充电压大于MOA动作电压后(t5),电流向MOA支路转移,MOA开始限压吸能。随着F电流减小到零后截止关断,短路电流全部转移到MOA上(t6),系统感抗中存储的能量被MOA吸收耗散(t6~t7),终电流减小到零被切断,分断过程结束(t7),见图2。混合型中压直流真空断路器的研究图2HDCVB分断过程示意图斥力真空触头机构VI上并联二极管组件D使分断过程中恢复过电压出现的时刻后移,为触头电流过零后动静触头间介质恢复创造了近似零电压的恢复过程,增强了触头间隙后续承受恢复电压的能力,提高了分断可靠性。在电感L两端并联续流二极管的目的是为了减小晶闸管组件通过浪涌电流后截止时的du/dt和降低电容反充电压幅值。基于强迫换流原理的HDCVB通流能力强,分断电流高,且分断时间短,限流效果和工程适用性好。5、结语混合型中压直流真空断路器方案,原理简单、分断速度快、可靠性高,可以实现大容量中压直流分断,基于斥力原理的真空触头机构可以实现额定电流通流和快速动作的功能;中压脉冲功率组件均压措施改善了串联应用的分压特性,采用扩大门极和强触发可有效提高浪涌通流能力,光控触发的方案实现了电气隔离,节约了触发电源;避雷器的能量等效性原则和参数设计方法等为中压直流短路器的研制打下了坚实的基础。