真空断路器 | ZW7-35 |
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分闸速度的快慢,主要取决于合闸时动触头弹簧和分闸弹簧的贮能大小。为了提高分闸速度,可以增加分闸弹簧的贮能量,也可以增加合闸弹簧的压缩量,这都必然需要提高操动机构的输出功和整机的机械强度,降低了技术经济指标。经过多年试验认为,10kV的真空断路器,平均分闸速度能保证在0.95~1.2m/s比较合适。弹跳时间合闸弹跳时间是断路器在合闸时,触头刚接触开始计起,随后产生分离,可能又接触又分离,到其稳定接触之间的时间。这一参数国外的标准中都没有明确规定,1989年底能源部电力司提出真空断路器合闸弹跳时间必须小于2ms。为什么合闸弹跳时间要小于2ms呢?主要是合闸弹跳的瞬间会引起电力系统或设备产生L.C高频振荡,振荡产生的过电压对电气设备的绝缘可能造成伤害甚至损坏。当合闸弹跳时;同小于2ms时,不会产生较大的过电压,设备绝缘不会受损,在关合时动静触头之间也不会产生熔焊。合闸的不同期性太大容易引起合闸的弹跳,因为机构输出的运动冲量仅由首合闸相触头承受。分闸的不同期性太大可能使后开相管子燃弧时间加长,降低开断能力。合闸与分闸的不同期性一般是同时存在的,所以调好了合闸的不同期性,分闸的不同期性也就有了保证。产品中要求合分闸不同期性小于2ms。分、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。合闸时间是指从操动线圈的端子得电时刻计起,至三极触头全部合上或分离止的一段时间间隔。合、分闸线圈是按短时工作制作设计的,合闸线圈的通电时间不到100ms,分闸线圈的不到60ms。分、合闸时间一般在断路器出厂时已调好,无须再动。当断路器用在发电系统并在电源近端短路时,故障电流衰减较慢,若分闸时间很短,这时断路器分断的故障电流就可能含有较大的直流分量,开断条件更为恶劣,这对断路器的开断是很不利的。所以用于发电系统的真空断路器,其分闸时间尽可能设计长些为宜。回路电阻回路
因此如何合理的设置铁芯以及如何合理的设计铁芯结构成为提高真空灭弧室可靠性的关键。针对杯状纵磁真空灭弧室触头,本文设计了两种不同结构的铁芯,一种是结构为环状的铁芯,为了减小涡流的影响,在环形铁芯上开一个间隙为1 mm 的断口;另一种结构为圆周方向布置的柱状铁芯,柱状铁芯相互不接触,因此可以更好的减小涡流的影响。采用有限元分析方法对比分析了两种不同结构铁
芯对纵向磁场和剩余磁场以及磁场滞后时间的影响。 触头结构模型 文中仿真所采用的两种不同铁芯结构的触头模型如图1 所示,触头杯均有4 个杯指,为了防止触头片上产生涡流,对应的在触头片上开有四个周向均匀布置的径向直槽。触头外径尺寸为78 mm,壁厚11 mm,弧柱直径与触头外径尺寸相同,柱状铁芯12 个,仿真模型中触头开距为10 mm,杯座材料为无氧铜,支撑盘材料为不锈钢,触头片材触头在高真空中分离时,其电弧表现形式与外观特性都与在空气中的情形有较大区别。真空断路器的击穿机理目前主要有场致发射、粒撞击和粒子交换
三种假说,在短间隙真空断路器的相关研究中,通常由场致发射效应占主导。在触头断开时刻,整个阴极表面会产生金属蒸气。理论上是由于触头分开瞬间,电流集中在触头表面某点上,导致金属桥熔化且部分金属原子发生电离。随着触头开距的增大,场致发射与间隙击穿增强,触头表面金属凸点不断溶化并向触头间隙补充金属粒子。此时阴极斑点会在阴极表面形成,并有更多的高能等离子体形成并扩散至间隙内。电弧引燃后,充满等离子体的电极间
隙变成良好导体,同时阳极开始向电弧提供粒子。在纵向磁场作用下,电弧等离子体由触头中心向周围扩散,此过程会维持一段时间。对于交流真空断路器而言,电流到达峰值后会逐渐减小,两触头向等离子体提供的粒子同样减少,此时电极间隙内主要为弧后残存粒子,伴随着触头完全断开,残存粒子逐渐扩散至消失,断路器完成开断。 真空电弧等离子体的产生过程,可以表现为触头开距增大、触头表面金属蒸发,伴随场致发射效应和金
属电离,由于两极电子、金属离子的不断补充,终形成电弧。在电弧等离子体的研究方面,王景、武建文等运用连续光谱法分析了电子温度和电子密度,并讨论了中频情况下,电弧过渡及扩散两种形态。胡上茂、姚学玲等利用RC 阻容式电荷收集器,对初始等离子体的触发特性进行了研究。舒胜文、黄道春等通过对真空断路器开断过程的再研究,提出数值方针结合实验的方法,给出开断过程不同阶段所需的数值仿真方法及关注点。赵子玉等通过C
CD 摄像技术,分析了真空电弧的重燃及抑制措施
)严格进行交接验收。真空开关出厂前
已做过试验,但在运往现场安装完毕后,必须进行有关参数的复核。以防止设备在运输中的变化,特别是操动机构与真空开关连接后的问题。主要复测的参数有:合闸跳,分闸同期,开距,超程,合、分闸速度,合、分闸时间,直流接触电阻,断口绝缘水平。 (2)重视缓冲特性的调整。操动机构在高压真空开关机械结构中是为复杂、精度要求高的部分,为了保证高压真空开关的可靠性,一般采取分装式结构,即将操动机构与开关主
体二者分开,由生产条件比较好的工厂集中生产操动机构,然后再将机构的输出轴与开关合而为一,所以机械参数的合理配置与调整,直接关系到高压真空开关的技术性能和机械寿命。满意的缓冲特性应该是运动部件接触缓冲瞬间,缓冲器提供较小的反力,随着缓冲距离的增加,缓冲特性迅速变陡,大可能地吸离能量,达到限制分闸反和分闸行程的目的。 (3)严格控制真空开关的合、分闸速度。真空开关的合闸速度过低时,会由
于预击穿时间加长,而增大触头的磨损量。又由于真空开关灭弧室一般采用铜焊工艺,并且经高温下去气处理,所以它的机械强度不高,耐振性差。如果开关合闸速度过高会造成较大的振动,还会对波纹管产生较大冲击,降低波纹管寿命。通常真空开关的合闸速度为0.6~2m/s,对一定结构的真空开关有着佳合闸速度。真空开关断路时的燃弧时间短,其大燃弧时间不超过1.5 个工频半波,因此,需要严格控制开关的分闸速度。此外,要
求真空开关的分闸缓冲器与合闸缓冲器有较好的特性,尽量减轻分闸或合闸时的冲击力,以保护真空灭弧室的使用寿命。3、温升 高压真空开关的回路电阻是影响温升的主要原因,而灭弧室的回路电阻通常要占高压真空开关回路电阻的50%以上。触头间的接触电阻是真空灭弧室回路电阻的主要组成部分,因为触头系统密封于真空灭弧室内,触头与外壳之间的真空形成了热绝缘,所以触头和导电杆上的热量只能通过动、静导电杆
向外部传导散热。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,导热路径较长,所以高压真空开关温升的高点多集中于动导电杆与导电夹搭接部位。在实际应用中,有效的利用静端有利于散热的元件,迫使触头间隙热量较多的从静端导出,分流动端的热量,是解决高压真空开关温升偏高的有效措施。4、结论 真空开关优越的技术应用特性,得到了广大用户的普遍认可,随
着经济建设的持续增长,今后将得到越来越广泛的应用。
其它部件基座、绝缘支撑件、绝缘子等特点编辑①触头开距小,10KV触头开距只有10mm左右,操作机构的操作功就小,机械部分行程小,其机械寿命就长。②燃弧时间短,且与开关电流大小无关,一般只有半周波。③熄弧后触头间隙介质恢复速度快,对开断近区故障性能较好。④由于疏通在开断电流时磨损量较小,所以触头的电气寿命长,满容量开断达30-50次,额定电流开断达5000次以上,噪音小适于频繁操作。⑤体积小、重量轻。⑥适用于开断容性负荷电流。由于其优点很多,所以广泛应用于变电站中,目前型号主要有:ZN12-10型、ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。 [2] 具体介绍真空断路器技术标准真空断路器在我国近十年来得到了蓬勃的发展。产品从过去的ZN1~ZN5几个品种发展到数十多个型号、品种,额定电流达到5000A,开断电流达到50kA的较好水平,并已发展到电压达35kV等级。80年代以前,真空断路器处于发展的起步阶段,技术上在不断摸索,还不能制定技术标准,直到1985年后才制定相关的产品标准。国内主要依据标准:JP3855-96《3.6~40.5kV交流高压真空断路器通用技术条件》DL403-91《10~35kV户内高压断路器订货技术条件》这里需要说明:IEC标准中并无与我国JB3855相对应的专用标准,只是套用《IEC56交流高压断路器》。因此,我国真空断路器的标准至少在下列几个方面高于或严于IEC标准:(1) 绝缘水平: 试验电压 IEC 中国1min工频耐压(kV) 28 42(极间、极对地)48(断口间)1.2/50冲击耐压(kV) 75 75(极间、极对地)84(断口间)(2)电寿命试验结束后真空灭弧室断口的耐压水平:IEC56中无规定。我国JB3855一96规定为:完成电寿命次数试验后的真空断路器,其断口间绝缘能力应不低于初始绝缘水平的80%,即工频1min33.6kV和冲击60kV。(3)触头合闸跳时间:IEC无规定,而我国规定要求不大于2ms。(4)温升试验的试验电流:IEC标准中,试验电流就等于产品的额定电流。我国DL403-91中规定试验电流为产品额定电流的110%。2.真空断路器的主要技术参数 真空断路器的参数,大致可划分为选用参数和运行参数两个方面。前者供用户设计选型时使用;后者则是断路器本身的机械