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高压开关柜适用于电网频繁操作的场所。上个世纪90年代后期,配永磁机构的真空断路器传入我国,我国许多公司开发出永磁机构,而且有的试验到10万次,配永磁机构的真空断路器如VSM和VSIA型、ZN23-40.5型、ZN65型、ZWD-12型、ZND-40.5型等产品。上个世纪90年代后期,配永磁机构的真空断路器传入我国,我国许多公司开发出永磁机构,而且有的试验到10万次,配永磁机构的真空断路器如VSM和VSIA型、ZN23-40.5型、ZN65型、ZWD-12型、ZND-40.5型等产品。众所周知真空断路器迄今为二I位(即合一分)完成关合和开断任务。现在出现了多功能真空断路器,赋予了多个功能,如合—分——接地。
西门子公司、Alstom公司、日立公司均有这样的产品。西门子公司推出NXACT型模块式真空断路器具有多功能:集关合、开断、、接地及联锁于一体。Alstom公司配VISAX开关柜的真空断路器为三I位(合—分—)。日立公司与东京电力公司合作研发的24kV真空断路器为四I位(合—分——接地)。面临极其不同的开断任务,新的断路器应运而生。如果用于发电机保护断路器的特大容量真空断路器(短路开断电流高达63~80kA及以上),标准型真空断路器(短路开断电流25~50kA),经济型真空断路器(16~25kA),频繁型真空断路器(如操作次数5~6万次),超频繁型真空断路器(如操作次数10~15万次)。如西门子公司的3AH系列断路器就按使用场合划分为5种。
其中3AH1和3AH3型为标准型,操作10000次,3AHZ型为频繁型,操作6万次,3AH4为超频繁型,操作12万次,3AH5型为经济型,价格便宜。众所周知真空断路器迄今为二I位(即合一分)完成关合和开断任务。现在出现了多功能真空断路器,赋予了多个功能,如合—分——接地等。西门子公司、Alstom公司、日立公司均有这样的产品。西门子公司推出NXACT型模块式真空断路器具有多功能:集关合、开断、、接地及联锁于一体。Alstom公司配VISAX开关柜的真空断路器为三I位(合—分—)。日立公司与东京电力公司合作研发的24kV真空断路器为四I位(合—分——接地)。众所周知,真空断路器因截流会引起截流过。
特别在开断小的感性负截如电动机时,一般情况下,为限制过电压而给真空断路器配过电压吸收装置如SicRC路,ZnO避雷器等,这使断路器结构庞大且复杂化,而且有的限制过电压不理想。随着真空断路器在电力行业中广泛应用,由于生产厂家不同,一部分真空断路器性能较好,检修、维护工作量小,供电可靠性高;也有一部分真空断路器性能很差,存在的问题比较多;还有一些真空断路器缺陷极其严重,容易造成事故越级,导致大面积停电。下面我们一起走进电气工程师处理真空断路器故障的现场中,让自己也积累经验,做到综合性维修。目前,国内厂商对智能化开关的研究偏重于在线监测,主要实现了开关的触点测温、断路器的分合闸电流、储能电流、断路器机械特性、局放等息的采集和诊断。





电容器(或直流屏供电)储能,用电子控制。永磁机构特别适用于频繁操作,如可达6万~15万次。真空断路器触头的工作压力对真空断路器的性能有很大的影响,其压力等于真空开关管的自闭力与触头弹簧力之和。断路器触头的工作压力选择应该满足4方面的要求:1)使真空开关管的触头接触电阻保持在规定的范围内,2)满足动稳定试验的要求,3)合闸弹跳,4)减小分闸弹振。由于真空断路器在关合短路电流时,触头在予击穿后要产生电弧和电动斥力,触头产生弹跳,机构合闸速度也慢,所以,关合短路电流是考核触头工作压力是否满足要求的苛刻的条件。日本几家公司另辟路径,开发出低过电压真空断路器。它不用加过电压吸收装置而用新开发出的触头材料。
将过电压限制至常规值的十分之一。低过电压触头材料东芝为AgWC日立为Co-Ag-Se,三菱为Cu-Cr-Bi-α,富士为CuCr+高蒸气材料。这些公司一般做到7.2kV下20kA,只有东芝公司做到7.2kV下40kA。真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小,电场的均匀程度有关,而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙(2—3毫米)情况下,有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性,这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小,电场的均匀程度有关,而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙(2—3毫米)情况下,有比高压力空气与SF6气体高的绝缘。
这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。真空断路器合闸时间的大小,是衡量真空断路器性能好坏的一个重要标志,其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、开距及真空开关管的触头材料等有关,同时还与开关管的结构、断路器的结构及安装调试有关。触头合闸弹跳时间越小,其性能越好,弹跳时间越长,触头的电磨损越严重,容易产生合闸过电压,在关合短路电流或电容器时,以及行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。另外,触头合闸弹跳时间越长,严重危害开关管的波纹管使用寿命。10kV级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms,其他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些,但是不得超过5ms。真空断路器合闸时间的大小,是衡量真空断路器性能好坏的一个重要。
高压开关柜

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