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真空斷路器-真空斷路器機械參數的選型原則

發布時間:2019-11-20 分享到:

1.額定開距


  真空斷路器處于分閘狀態時,真空開關管動、靜觸頭之間的距離選擇與真空斷路器的額定電壓、使用條件、開斷電流的性質及觸頭材料、真空間隙的耐壓強度等因素有關,主要取決于額定電壓和觸頭材料。由于真空開關管的額定開距對絕緣性能的影響較大,當額定開距從零開距增大時,其絕緣水平也將提高,但當開距增大到一定數值時,開距對絕緣性能的影響就不大了,若進一步增大開距,將嚴重影響開關管的機械壽命。通過對真空斷路器的安裝、運行及檢修得出真空斷路器額定開距一般選擇范圍為:6kV及以下一般為4~8mm,10kV及以下一般為8~12mm,35kV一般為20~40mm。


2.觸頭接觸行程


  觸頭接觸行程的選擇必須保證觸頭在磨損后仍能保持一定的壓力;在分閘時使動觸頭獲得一定的初始動能,提高開關的初始分閘速度,拉斷熔焊點,減小燃弧時間,提高介質恢復速度;在合閘時能利用觸頭彈簧得到平滑的緩沖,減小彈跳。


3.觸頭工作壓力


  真空斷路器觸頭的工作壓力對真空斷路器的性能有很大的影響,其壓力等于真空開關管的自閉力與觸頭彈簧力之和。斷路器觸頭的工作壓力選擇應該滿足4方面的要求:1、使真空開關管的觸頭接觸電阻保持在規定的范圍內,2、滿足動穩定試驗的要求,3、抑制合閘彈跳,4、減小分閘彈振。由于真空斷路器在關合短路電流時,觸頭在予擊穿后要產生電弧和電動斥力,觸頭產生彈跳,機構合閘速度也最慢,所以,關合短路電流是考核觸頭工作壓力是否滿足要求的最苛刻的條件。


4.分閘速度


  由于分閘速度直接影響電流過零后觸頭間介質強度恢復的速度,如果電弧熄滅后,觸頭間介質強度恢復速度小于恢復電壓,將造成電弧重燃,為了防止電弧重燃,以及縮短燃弧時間,必須滿足分閘速度。分閘速度的大小主要取決于額定電壓,當額定電壓和觸頭開距一定時,分閘速度的波動范圍取決于開斷電流的大小,負載性質,恢復電壓等因素,開斷電流較大時,分閘速度也應較大,開斷電容電流時,由于恢復電壓較高,為了減小重燃的幾率,分閘速度也應較大。10kV真空開關分閘速度通常取值為0.8-1.2m/s,必要時還可以高于1.5m/s。


5.合閘速度


  由于真空開關管在額定開距時的靜態耐壓水平比較高,所以真空斷路器的合閘速度比分閘速度明顯低。為了盡量減小觸頭在合閘過程中由于予擊穿造成的電磨損,以及避免發生觸頭熔焊,因此必須具備一定的合閘速度,但過高的合閘速度不僅增加操作機構的合閘功,同時使開關管受到的合閘沖擊增大,大大降低其使用壽命。通常情況下10kV級的真空斷路器的合閘速度為0.4-0.7m/s必要時可取為0.8-1.2m/s。


6.觸頭合閘彈跳時間


  真空斷路器合閘時間的大小,是衡量真空斷路器性能好壞的一個重要標志,其與斷路器的觸頭彈跳壓力、合閘速度、開距及真空開關管的觸頭材料等有關,同時還與開關管的結構、斷路器的結構及安裝調試有關。觸頭合閘彈跳時間越小,其性能越好,彈跳時間越長,觸頭的電磨損越嚴重,容易產生合閘過電壓,在關合短路電流或電容器時,以及行動、熱穩定試驗時將導致觸頭熔焊。另外,觸頭合閘彈跳時間越長,嚴重危害開關管的波紋管使用壽命。10kV級銅絡觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間不超2ms,其他觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間可以相對大一些,但是不得超過5ms。


7.三極同期性


  真空斷路器的三極同期性表示三極不同時閉合或分離的程度,由于分、合閘同期性是相對的,數值也差異不大,所以一般情況下只考核三極合閘同期性。三極同期性差的斷路器將嚴重影響開關的分斷能力,容易產生過長的燃弧時間。由于斷路器的分合閘速度較快,開距較小,通過準確調試,達到參數要求并不困難,一般規定合閘同期性不超過1ms。


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