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断路器的分闸速度一般而言速度越快越好,这样可以使首开相在电流趋近于0前2~3ms时能开断故障电流;否则首开相不能开断而延续至下一相,原来首开相变为后开相,燃弧时间加长了,增加了开断的难度,甚至使开断失败。但分闸速度太快,分闸的反弹也大,反弹太大震动过剧亦容易产生重燃,所以分间速度亦应考虑这方面因素。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、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。
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真空断路器要向高电压使用领域发展,提高真空灭弧室断口极间绝缘耐受能力制成额定电压较高的单独断口真空灭弧室的经济意义是巨大的,不但可减少串联断口的数量,而且使断路器结构简单,从而提高了设备可靠性并使设备造价亦相应降低。提高单断口真空灭弧室的绝缘耐受能力主要在下列三方面采取措施。
真空灭弧室内触头间耐压强度的提高
前面以说过,在灭弧室内部高度真空的情况下,触头间存在的气体非常稀少,不会受极间电压而产生游离,但极间发生击穿是客观存在,从而产生几种真空绝缘破坏机理的解释。真空间隙实际击穿时,有可能是几种机理同时发生作用,而且击穿途径中总是有游离气体存在,这是由施加电压后产生的金属蒸汽或触头释放了所吸附的气体提供的。基于此点出发,采取下列措施以提高真空灭弧室触头间隙的耐压性能