高壓真空斷路器概述介紹
2014/1/3 8:16:24 點擊:
高壓真空斷路器 因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名;
真空斷路器
其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點,在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。發(fā)展簡史 1893年,美國的里頓豪斯提出了結(jié)構(gòu)簡單的真空滅弧室,并獲得了設(shè)計專利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空開關(guān)。1926年美國索倫森等公布的研究成果也顯示了在真空中分斷電流的可能性,但因分斷能力小,又受到真空技術(shù)和真空材料發(fā)展水平的限制,尚不能投入實際使用。隨著真空技術(shù)的發(fā)展,50年代美國才制成第一批適用于切斷電容器組等特殊要求的真空開關(guān),分斷電流尚停在4千安的水平。由于真空材料冶煉技術(shù)上的進步和真空開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)研究上所取得的突破,1961年,美國通用電氣公司開始生產(chǎn)15千伏、分斷電流為12.5千安的真空斷路器。1966年試制成15千伏、26千安和31.5千安的真空斷路器,從而使真空斷路器進入了高電壓、大容量的電力系統(tǒng)。80年代中期,真空斷路器的分斷能力已達100千安。 中國從1958年開始研制真空開關(guān),1960年西安交通大學和西安開關(guān)整流器廠共同研制成第一批6.7千伏、分斷能力為600安的真空開關(guān);隨后又制成10千伏、分斷能力為 1.5千安的三相真空開關(guān)。1969年華光電子管廠和西安高壓電器研究所制成了 10千伏、2千安單相快速真空開關(guān)。70年代以后,中國已能獨立研制和生產(chǎn)各種規(guī)格的真空開關(guān)。
真空斷路器通?煞侄鄠電壓等級。低壓型一般用于防爆電氣使用。像煤礦等等。
具體介紹
額定電流達到5000A,開斷電流達到50kA的較好水平,并已發(fā)展到電壓達35kV等級。
80年代以前,真空斷路器處于發(fā)展的起步階段,技術(shù)上在不斷摸索,還不能制定技術(shù)標準,直到1985年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標準。[1]
國內(nèi)主要依據(jù)標準:
JP3855-96《3.6~40.5kV交流高壓真空斷路器通用技術(shù)條件》
DL403-91《10~35kV戶內(nèi)高壓斷路器訂貨技術(shù)條件》
這里需要說明:IEC標準中并無與我國JB3855相對應(yīng)的專用標準,只是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此,我國真空斷路器的標準至少在下列幾個方面高于或嚴于IEC標準:
(1) 絕緣水平: 試驗電壓 IEC 中國
1min工頻耐壓(kV) 28 42(極間、極對地)48(斷口間)
1.2/50沖擊耐壓(kV) 75 75(極間、極對地)84(斷口間)
(2)電壽命試驗結(jié)束后真空滅弧室斷口的耐壓水平:IEC56中無規(guī)定。我國JB3855一96規(guī)定為:完成電壽命次數(shù)試驗后的真空斷路器,其斷口間絕緣能力應(yīng)不低于初始絕緣水平的80%,即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。
(3)觸頭合閘彈跳時間:IEC無規(guī)定,而我國規(guī)定要求不大于2ms。
(4)溫升試驗的試驗電流:IEC標準中,試驗電流就等于產(chǎn)品的額定電流。我國DL403-91中規(guī)定試驗電流為產(chǎn)品額定電流的110%。
2.真空斷路器的主要技術(shù)參數(shù) 真空斷路器的參數(shù),大致可劃分為選用參數(shù)和運行參數(shù)兩個方面。前者供用戶設(shè)計選型時使用;后者則是斷路器本身的機械特性或運動特性,為運行、調(diào)整的技術(shù)指標。
下表是選用參數(shù)的列項說明,并以三種真空斷路器數(shù)據(jù)為例。
表中所列各項參數(shù),均須按JB3855和DL403標準的要求,在產(chǎn)品的型式試驗中逐項加以驗證,最終數(shù)據(jù)以型式試驗報告為準。
主要結(jié)構(gòu)
真空斷路器主要包含三大部分:真空滅弧室、電磁或彈簧操動機構(gòu)、支架及其按照開關(guān)型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場小型化真空滅弧室、內(nèi)封接式玻璃泡滅弧室,其基本結(jié)構(gòu)如下:[2]
①氣密絕緣系統(tǒng)(外殼)
由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動端蓋板、定端蓋板、不銹鋼波紋管組成的氣密絕緣系統(tǒng)是一個真空密閉容器。為了保證氣密性,除了在封接式要有嚴格的操作工藝,還要求材料本身透氣性和內(nèi)部放氣量小。
②導(dǎo)電系統(tǒng)
由定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿構(gòu)成。觸頭結(jié)構(gòu)大致有三種:圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場觸頭、縱向磁場觸頭。目前采用縱磁場技術(shù),此種滅弧室具有強而穩(wěn)定的電弧開斷能力。
③屏蔽系統(tǒng)
屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件,并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是:a防止燃弧過程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的內(nèi)壁,從而降低外殼的絕緣強度。b改善滅弧室內(nèi)部電場分布的均勻性,有利于降低局部場強,促進真空滅弧室小型化。c冷凝電弧生成物,吸收一部分電弧能量,有助于弧后間隙介質(zhì)強度的恢復(fù)。
操作機構(gòu)
按照斷路器型式不同,采用的操作機構(gòu)不同。常用的操作機構(gòu)有彈簧操作機構(gòu)、CD10電磁操作機構(gòu)、CD17電磁操作機構(gòu)、CT19彈簧儲能操作機構(gòu)、CT8彈簧儲能操作機構(gòu)。
其它部件
基座、絕緣支撐件、絕緣子等
真空斷路器
其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點,在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。發(fā)展簡史 1893年,美國的里頓豪斯提出了結(jié)構(gòu)簡單的真空滅弧室,并獲得了設(shè)計專利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空開關(guān)。1926年美國索倫森等公布的研究成果也顯示了在真空中分斷電流的可能性,但因分斷能力小,又受到真空技術(shù)和真空材料發(fā)展水平的限制,尚不能投入實際使用。隨著真空技術(shù)的發(fā)展,50年代美國才制成第一批適用于切斷電容器組等特殊要求的真空開關(guān),分斷電流尚停在4千安的水平。由于真空材料冶煉技術(shù)上的進步和真空開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)研究上所取得的突破,1961年,美國通用電氣公司開始生產(chǎn)15千伏、分斷電流為12.5千安的真空斷路器。1966年試制成15千伏、26千安和31.5千安的真空斷路器,從而使真空斷路器進入了高電壓、大容量的電力系統(tǒng)。80年代中期,真空斷路器的分斷能力已達100千安。 中國從1958年開始研制真空開關(guān),1960年西安交通大學和西安開關(guān)整流器廠共同研制成第一批6.7千伏、分斷能力為600安的真空開關(guān);隨后又制成10千伏、分斷能力為 1.5千安的三相真空開關(guān)。1969年華光電子管廠和西安高壓電器研究所制成了 10千伏、2千安單相快速真空開關(guān)。70年代以后,中國已能獨立研制和生產(chǎn)各種規(guī)格的真空開關(guān)。
真空斷路器通?煞侄鄠電壓等級。低壓型一般用于防爆電氣使用。像煤礦等等。
具體介紹
額定電流達到5000A,開斷電流達到50kA的較好水平,并已發(fā)展到電壓達35kV等級。
80年代以前,真空斷路器處于發(fā)展的起步階段,技術(shù)上在不斷摸索,還不能制定技術(shù)標準,直到1985年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標準。[1]
國內(nèi)主要依據(jù)標準:
JP3855-96《3.6~40.5kV交流高壓真空斷路器通用技術(shù)條件》
DL403-91《10~35kV戶內(nèi)高壓斷路器訂貨技術(shù)條件》
這里需要說明:IEC標準中并無與我國JB3855相對應(yīng)的專用標準,只是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此,我國真空斷路器的標準至少在下列幾個方面高于或嚴于IEC標準:
(1) 絕緣水平: 試驗電壓 IEC 中國
1min工頻耐壓(kV) 28 42(極間、極對地)48(斷口間)
1.2/50沖擊耐壓(kV) 75 75(極間、極對地)84(斷口間)
(2)電壽命試驗結(jié)束后真空滅弧室斷口的耐壓水平:IEC56中無規(guī)定。我國JB3855一96規(guī)定為:完成電壽命次數(shù)試驗后的真空斷路器,其斷口間絕緣能力應(yīng)不低于初始絕緣水平的80%,即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。
(3)觸頭合閘彈跳時間:IEC無規(guī)定,而我國規(guī)定要求不大于2ms。
(4)溫升試驗的試驗電流:IEC標準中,試驗電流就等于產(chǎn)品的額定電流。我國DL403-91中規(guī)定試驗電流為產(chǎn)品額定電流的110%。
2.真空斷路器的主要技術(shù)參數(shù) 真空斷路器的參數(shù),大致可劃分為選用參數(shù)和運行參數(shù)兩個方面。前者供用戶設(shè)計選型時使用;后者則是斷路器本身的機械特性或運動特性,為運行、調(diào)整的技術(shù)指標。
下表是選用參數(shù)的列項說明,并以三種真空斷路器數(shù)據(jù)為例。
表中所列各項參數(shù),均須按JB3855和DL403標準的要求,在產(chǎn)品的型式試驗中逐項加以驗證,最終數(shù)據(jù)以型式試驗報告為準。
主要結(jié)構(gòu)
真空斷路器主要包含三大部分:真空滅弧室、電磁或彈簧操動機構(gòu)、支架及其按照開關(guān)型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場小型化真空滅弧室、內(nèi)封接式玻璃泡滅弧室,其基本結(jié)構(gòu)如下:[2]
①氣密絕緣系統(tǒng)(外殼)
由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動端蓋板、定端蓋板、不銹鋼波紋管組成的氣密絕緣系統(tǒng)是一個真空密閉容器。為了保證氣密性,除了在封接式要有嚴格的操作工藝,還要求材料本身透氣性和內(nèi)部放氣量小。
②導(dǎo)電系統(tǒng)
由定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿構(gòu)成。觸頭結(jié)構(gòu)大致有三種:圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場觸頭、縱向磁場觸頭。目前采用縱磁場技術(shù),此種滅弧室具有強而穩(wěn)定的電弧開斷能力。
③屏蔽系統(tǒng)
屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件,并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是:a防止燃弧過程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的內(nèi)壁,從而降低外殼的絕緣強度。b改善滅弧室內(nèi)部電場分布的均勻性,有利于降低局部場強,促進真空滅弧室小型化。c冷凝電弧生成物,吸收一部分電弧能量,有助于弧后間隙介質(zhì)強度的恢復(fù)。
操作機構(gòu)
按照斷路器型式不同,采用的操作機構(gòu)不同。常用的操作機構(gòu)有彈簧操作機構(gòu)、CD10電磁操作機構(gòu)、CD17電磁操作機構(gòu)、CT19彈簧儲能操作機構(gòu)、CT8彈簧儲能操作機構(gòu)。
其它部件
基座、絕緣支撐件、絕緣子等
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