真空断路器的主要结构

2018-09-10 14:59:00      点击:
真空断路器主要包含三大部分:真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其它部件。

真空灭弧室

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:
气密绝缘系统(外壳)
由陶瓷、玻璃或微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。
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。
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。 

操作机构

按照断路器型式不同,采用的操作机构不同。常用的操作机构有弹簧操作机构、CD10电磁操作机构、CD17电磁操作机构、CT19弹簧储能操作机构、CT8弹簧储能操作机构。 

其它部件

基座、绝缘支撑件、绝缘子等

特点

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①触头开距小,10KV真空断路器的触头开距只有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]
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)触头合闸弹跳时间: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特性或运动特性,为运行、调整的技术指标。
下表是选用参数的列项说明,并以三种真空断路器数据为例。
表中所列各项参数,均须按JB3855和DL403标准的要求,在产品的型式试验中逐项加以验证,最终数据以型式试验报告为准。