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真空斷路器觸頭彈跳時(shí)間技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為≤2ms。隨著斷路器運(yùn)行時(shí)間的增長,引起合閘彈跳時(shí)間增大的主要原因?yàn)橛|頭彈簧彈力下降和拐臂、軸銷間隙磨損變大。開關(guān)的接觸行程太小,不能保證觸頭在燒毀后具有的觸頭壓力,開關(guān)的初始速度太小,影響真空斷路器的開斷和動(dòng)熱穩(wěn)定性,同時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的合閘彈振。開關(guān)的接觸行程太大,將增加操作機(jī)構(gòu)的合閘功,或者使合閘變的極不可靠。通常真空斷路器的觸頭接觸行程一般取額定開距的20%~40%,10kV真空斷路器的接觸行程一般取3~4mm。開關(guān)的接觸行程太小,不能保證觸頭在燒毀后具有的觸頭壓力,開關(guān)的初始速度太小,影響真空斷路器的開斷和動(dòng)熱穩(wěn)定性,同時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的合閘彈振。開關(guān)的接觸行程太。
高壓開關(guān)柜將增加操作機(jī)構(gòu)的合閘功,或者使合閘變的極不可靠。通常真空斷路器的觸頭接觸行程一般取額定開距的20%~40%,10kV真空斷路器的接觸行程一般取3~4mm。智能化真空斷路器在保留斷路器原有的各種功能外,還可以對(duì)電路的異常狀況進(jìn)行檢測與判定以及具有一定的指令功能。不僅可以實(shí)現(xiàn)有關(guān)檢測、保護(hù)、控制、通訊等高壓開關(guān)設(shè)備的一般的智能化功能,還有可能改變目前的試探性自動(dòng)重合閘的工作方式,而成為自適應(yīng)自動(dòng)重合閘,即做到在短路故障開斷后,如故障仍存在,則拒絕重合,只有待故障后才能重合;戶外真空智能斷路器(重合器)采用真空滅弧室,以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì),具有極高的真空度。當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操作機(jī)構(gòu)作用下帶電分。
在觸頭間將會(huì)產(chǎn)生真空電弧,同時(shí),由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu),在觸頭的間隙間也會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場,促使真空電弧保持為擴(kuò)散型,并使電弧均勻地分布在觸頭表面燃燒,維持低的電弧電壓,在電流自然過零時(shí),殘留的離子、電子和金屬蒸汽在秒數(shù)量級(jí)的時(shí)間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上,滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度很快被恢復(fù),從而電弧被熄滅達(dá)到分?jǐn)嗟哪康?。由于采用縱向磁場控制真空電弧,所以真空斷路器具有強(qiáng)而穩(wěn)定的開斷電流能力。其中1.帶真空滅弧室的極柱2.傳感器:Rogowski線圈或組合式傳感器3.斷路器手車(僅適用于手車式斷路器)4.繼保號(hào)5.RBX615保護(hù)控制繼電器6.航空插頭(僅適用于手車式斷路器)7.分閘按鈕8.操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能桿9.斷路器分合閘機(jī)械指示10.儲(chǔ)能馬達(dá)11.合閘按鈕12.儲(chǔ)能狀態(tài)指示13.計(jì)數(shù)器14.操動(dòng)機(jī)構(gòu)15.電機(jī)驅(qū)動(dòng)手車馬達(dá)(僅適用于手車式斷路器)16.斷路器分閘/合閘位置號(hào)傳感器17.合閘彈簧儲(chǔ)能/未儲(chǔ)能狀態(tài)傳感器電力科學(xué)研究院的研究。



但分閘速度太快,分閘的反彈也大,反彈太大震動(dòng)過劇亦容易產(chǎn)生重燃,所以分間速度亦應(yīng)考慮這方面因素。分閘速度的快慢,主要取決于合閘時(shí)動(dòng)觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了提高分閘速度,可以增加分閘彈簧的貯能量,也可以增加合閘彈簧的壓縮量,這都必然需要提高操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出功和整機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度,降低了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)過多年試驗(yàn)認(rèn)為,10kV的真空斷路器,平均分閘速度能保證在0.95~1.2m/s比較合適。彈跳時(shí)間合閘彈跳時(shí)間是斷路器在合閘時(shí),觸頭剛接觸開始計(jì)起,隨后產(chǎn)生分離,可能又接觸又分離,到其穩(wěn)定接觸之間的時(shí)間。這一參數(shù)國外的標(biāo)準(zhǔn)中都沒有明確規(guī)定,1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時(shí)間必須小于2。
為什么合閘彈跳時(shí)間要小于2ms呢?主要是合閘彈跳的瞬間會(huì)引起電力系統(tǒng)或設(shè)備產(chǎn)生L.C高頻振蕩,振蕩產(chǎn)生的過電壓對(duì)電氣設(shè)備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當(dāng)合閘彈跳時(shí);同小于2ms時(shí),不會(huì)產(chǎn)生較大的過電壓,設(shè)備絕緣不會(huì)受損,在關(guān)合時(shí)動(dòng)靜觸頭之間也不會(huì)產(chǎn)生熔焊。合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳,因?yàn)闄C(jī)構(gòu)輸出的運(yùn)動(dòng)沖量僅由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使后開相管子燃弧時(shí)間加長,降低開斷能力。合閘與分閘的不同期性一般是同時(shí)存在的,所以調(diào)好了合閘的不同期性,分閘的不同期性也就有了保證。產(chǎn)品中要求合分閘不同期性小于2ms。分、合閘時(shí)間是指從操動(dòng)線圈的端子得電時(shí)刻計(jì)起,至三極觸頭全部合上或分離止的一段時(shí)間。
合、分閘線圈是按短時(shí)工作制作設(shè)計(jì)的,合閘線圈的通電時(shí)間不到100ms,分閘線圈的不到60ms。分、合閘時(shí)間一般在斷路器出廠時(shí)已調(diào)好,無須再動(dòng)。當(dāng)斷路器用在發(fā)電系統(tǒng)并在電源近端短路時(shí),故障電流衰減較慢,若分閘時(shí)間很短,這時(shí)斷路器分?jǐn)嗟墓收想娏骶涂赡芎休^大的直流分量,開斷條件更為惡劣,這對(duì)斷路器的開斷是很不利的。所以用于發(fā)電系統(tǒng)的真空斷路器,其分閘時(shí)間盡可能設(shè)計(jì)長些為宜。高壓開關(guān)柜




高壓開關(guān)柜這是配電自動(dòng)化的需要,也是斷路器本身控制保護(hù)的需要。如Alstom公司的DCX型可編程序數(shù)字控制裝置,ABB公司的REF542型控制和保護(hù)裝置,西門子公司第二代數(shù)字保護(hù)裝置等。①彈簧機(jī)構(gòu)真空斷路器的內(nèi)部機(jī)構(gòu)有200余零件構(gòu)成,傳動(dòng)環(huán)節(jié)復(fù)雜,其中任何一個(gè)零部件出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致斷路器無法正常工作,機(jī)械傳動(dòng)可靠性差。所以維修起來也是相當(dāng)復(fù)雜,一般電工還真搞不定,但是這種斷路器一般容易出現(xiàn)故障的也就幾個(gè)地方,電路板,線圈,動(dòng)開關(guān)。機(jī)構(gòu)如果出現(xiàn)故障或者電機(jī)出現(xiàn)故障都不是很好更換,聯(lián)系廠家進(jìn)行更換,當(dāng)然如果你技術(shù)很牛,你也可以自己更換。真空斷路器開斷小電流和切斷高頻電流時(shí)容易發(fā)生截流,在電感回路中產(chǎn)生過。
過電壓一般解決方法是加裝過電壓吸收裝置(RC回路、ZnO避雷器),但它作為真空斷路器的附加裝置,不僅使真空斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,而且增加成本。開斷小電流時(shí)的截流現(xiàn)象,與觸頭材料和電流值有關(guān),通過開發(fā)采用低過電壓觸頭材料,可以有效的降低過電壓。日本幾家公司在這方面已獲得成功,如日立公司以銀為主的Co-Ag-Se,富士公司的CuCr+高蒸氣材料,三菱公司開發(fā)了CuCrBiα多元觸頭材料,東芝公司開發(fā)的AgWC觸頭材料。低過電壓真空斷路器現(xiàn)做到短路開斷能力40kA,過電壓降低到常規(guī)值的l/10。該系列真空斷路器規(guī)格齊全,已經(jīng)開始批量生產(chǎn)。其中適用于核電廠的核電1E級(jí)ZNZ6-12/T1600-50型戶內(nèi)高壓交流真空斷。
額定峰值耐受電流150kA,額定短路開斷電流開斷次數(shù)50次,已于今年在西高院通過全套型式試驗(yàn)。發(fā)展超高電壓等級(jí)的真空斷路器,應(yīng)首先解決額定電流的提高及滅弧室外殼絕緣的技術(shù)難題。真空介質(zhì)的導(dǎo)熱性能極差,真空滅弧室內(nèi)只能通過傳導(dǎo)散熱,真空斷路器的溫升成為制約其發(fā)展的重要因素。尋找導(dǎo)熱率和導(dǎo)電率較高的導(dǎo)體材料,研究新的散熱方式,可以有效的降低真空斷路器的成本,推進(jìn)高電壓大電流真空斷路器的發(fā)展。另一方面,隨著電壓等級(jí)的提高,真空滅弧室的外絕緣處理難度越來越大,現(xiàn)在研制中的超高壓斷路器,真空滅弧室外絕緣一般采用SF6或壓縮空氣絕緣以解決這一技術(shù)難題。真空斷路器合閘時(shí),觸頭總有些彈跳,但若過大會(huì)使觸頭易燒傷或者。




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