“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；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(diǎn)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。真空斷路器是3～10kV，50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內(nèi)配電裝置，可供工礦企業(yè)、發(fā)電廠、變電站中作為電器設(shè)備的保護(hù)和控制之用，特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場(chǎng)所，斷路器可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護(hù)高壓電氣設(shè)備用。

真空斷路器 - 電器設(shè)備保護(hù)裝置

概述介紹

“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；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(diǎn)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。

發(fā)展簡(jiǎn)史

1893年，美國(guó)的里頓豪斯提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的真空滅弧室，并獲得了設(shè)計(jì)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(guó)索倫森等公布的研究成果也顯示了在真空中分?jǐn)嚯娏鞯目赡苄?，但因分?jǐn)嗄芰π。质艿秸婵占夹g(shù)和真空材料發(fā)展水平的限制，尚不能投入實(shí)際使用。隨著真空技術(shù)的發(fā)展，50年代美國(guó)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?jǐn)嚯娏魃型Ｔ?千安的水平。由于真空材料冶煉技術(shù)上的進(jìn)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(guó)通用電氣公司開始生產(chǎn)15千伏、分?jǐn)嚯娏鳛?2.5千安的真空斷路器。

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(jìn)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?jǐn)嗄芰σ堰_(dá)100千安。

中國(guó)從1958年開始研制真空開關(guān)，1960年西安交通大學(xué)和西安開關(guān)整流器廠共同研制成第一批6.7千伏、分?jǐn)嗄芰?00安的真空開關(guān);隨后又制成10千伏、分?jǐn)嗄芰?.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(guó)已能獨(dú)立研制和生產(chǎn)各種規(guī)格的真空開關(guān)。

真空斷路器通常可分多個(gè)電壓等級(jí)。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(dá)到5000A，開斷電流達(dá)到50kA的較好水平，并已發(fā)展到電壓達(dá)35kV等級(jí)。

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(biāo)準(zhǔn)，直到1985年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)內(nèi)主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

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(biāo)準(zhǔn)中并無與我國(guó)JB3855相對(duì)應(yīng)的專用標(biāo)準(zhǔn)，只是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此，我國(guó)真空斷路器的標(biāo)準(zhǔn)至少在下列幾個(gè)方面高于或嚴(yán)于IEC標(biāo)準(zhǔn)：

- 1絕緣水平：試驗(yàn)電壓IEC中國(guó)

1min工頻耐壓 - kV2842 - 極間、極對(duì)地48 - 斷口間

1.2/50沖擊耐壓 - kV7575 - 極間、極對(duì)地84 - 斷口間

- 2電壽命試驗(yàn)結(jié)束后真空滅弧室斷口的耐壓水平：IEC56中無規(guī)定。我國(guó)JB3855一96規(guī)定為：完成電壽命次數(shù)試驗(yàn)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(shí)間：IEC無規(guī)定，而我國(guó)規(guī)定要求不大于2ms。

- 4溫升試驗(yàn)的試驗(yàn)電流：IEC標(biāo)準(zhǔn)中，試驗(yàn)電流就等于產(chǎn)品的額定電流。我國(guó)DL403-91中規(guī)定試驗(yàn)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(yùn)行參數(shù)兩個(gè)方面。前者供用戶設(shè)計(jì)選型時(shí)使用；后者則是斷路器本身的機(jī)械特性或運(yùn)動(dòng)特性，為運(yùn)行、調(diào)整的技術(shù)指標(biāo)。

下表是選用參數(shù)的列項(xiàng)說明，并以三種真空斷路器數(shù)據(jù)為例。

表中所列各項(xiàng)參數(shù)，均須按JB3855和DL403標(biāo)準(zhǔn)的要求，在產(chǎn)品的型式試驗(yàn)中逐項(xiàng)加以驗(yàn)證，最終數(shù)據(jù)以型式試驗(yàn)報(bào)告為準(zhǔn)。

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(dòng)機(jī)構(gòu)、支架及其他部件。

真空滅弧室

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(chǎng)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：

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(dòng)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(gè)真空密閉容器。為了保證氣密性，除了在封接式要有嚴(yán)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(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)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(chǎng)觸頭、縱向磁場(chǎng)觸頭。目前采用縱磁場(chǎng)技術(shù)，此種滅弧室具有強(qiáng)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(qiáng)度。b改善滅弧室內(nèi)部電場(chǎng)分布的均勻性，有利于降低局部場(chǎng)強(qiáng)，促進(jìn)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(qiáng)度的恢復(fù)。

操作機(jī)構(gòu)

按照斷路器型式不同，采用的操作機(jī)構(gòu)不同。常用的操作機(jī)構(gòu)有彈簧操作機(jī)構(gòu)、CD10電磁操作機(jī)構(gòu)、CD17電磁操作機(jī)構(gòu)、CT19彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)、CT8彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)。

其它部件

基座、絕緣支撐件、絕緣子等

特點(diǎn)

①觸頭開距小，10KV真空斷路器的觸頭開距只有10mm左右，操作機(jī)構(gòu)的操作功就小，機(jī)械部分行程小，其機(jī)械壽命就長(zhǎng)。

②燃弧時(shí)間短，且與開關(guān)電流大小無關(guān)，一般只有半周波。

③熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，對(duì)開斷近區(qū)故障性能較好。

④由于疏通在開斷電流時(shí)磨損量較小，所以觸頭的電氣壽命長(zhǎng)，滿容量開斷達(dá)30-50次，額定電流開斷達(dá)5000次以上，噪音小適于頻繁操作。

⑤體積小、重量輕。

⑥適用于開斷容性負(fù)荷電流。

由于其優(yōu)點(diǎn)很多，所以廣泛應(yīng)用于變電站中，目前型號(hào)主要有：ZN12-10型、ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。

具體介紹

真空斷路器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)真空斷路器在我國(guó)近十年來得到了蓬勃的發(fā)展。產(chǎn)品從過去的ZN1～ZN5幾個(gè)品種發(fā)展到數(shù)十多個(gè)型號(hào)、品種，額定電流達(dá)到5000A，開斷電流達(dá)到50kA的較好水平，并已發(fā)展到電壓達(dá)35kV等級(jí)。

國(guó)內(nèi)主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

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》

- 1絕緣水平：試驗(yàn)電壓IEC中國(guó)

1min工頻耐壓 - kV2842 - 極間、極對(duì)地48 - 斷口間

1.2/50沖擊耐壓 - kV75、75 - 極間、極對(duì)地84 - 斷口間

- 3觸頭合閘彈跳時(shí)間：IEC無規(guī)定，而我國(guó)規(guī)定要求不大于2ms。

下表是選用參數(shù)的列項(xiàng)說明，并以三種真空斷路器數(shù)據(jù)為例。

工作原理

真空斷路器的工作原理是：當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操作機(jī)構(gòu)的作用下分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生電弧，觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出蒸汽，由于觸頭設(shè)計(jì)為特殊形狀，在電流通過時(shí)產(chǎn)生一磁場(chǎng)，電弧在此磁場(chǎng)作用下沿觸頭表面切線方向快速運(yùn)動(dòng)，在金屬圓筒 - 屏蔽罩上凝結(jié)了部分金屬蒸汽，電弧在自然過零時(shí)就熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度又迅速恢復(fù)起來。

技術(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱單位型號(hào)

ZN28-12/1250-20?ZN27-12/1250-31.5?ZN27A-12/3150-40

電壓參數(shù)

額定電壓kV10

最高電壓11.5

絕緣水平

工頻耐壓極間、極對(duì)地42

斷口間48

沖擊耐壓極間、極對(duì)地75

斷口間84

電流參數(shù)額定電流A1250?1250?3150

額定短路開斷kA20?31.5?40

額定峰值耐受電流kA50?80?100

4S短時(shí)耐受電流kA20?31.5?40

額定短時(shí)關(guān)合電流 - 峰值kA50?80?100

額定單個(gè)電容器組開斷電流A630?800

額定背對(duì)背電容器組開斷電流A400?400

壽命額定短路開斷電流次數(shù)次5050?30

機(jī)械壽命次10000

其它額定操作順序分-0.5s-合分-180s-合分?分-180s-合分-180-合分

全開斷次數(shù)不大于60

配用操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD或CT機(jī)構(gòu)

機(jī)械特性

（運(yùn)行參數(shù)）序號(hào)機(jī)械特性參數(shù)單位ZN28-12/1250-20?ZN27-12/1250-31.5?ZN27A-12/3150-40

1觸頭開距mm11±1.0?10±1.0?11±1.0

2接觸行程mm4±1.0?3±0.5

3觸頭接觸壓力N1500±200?3000±200?5000±300

4平均合閘速度m/s0.6±0.2

5平均分閘速度m/s1.1±0.2?1.1±0.3?1.1±0.3

6合閘彈跳時(shí)間ms<2

7分、合不同期性ms<3

8合閘時(shí)間ms<100

9分閘時(shí)間ms<60

10主回路直流電阻μΩ≤60≤60≤20

11動(dòng)靜觸頭累積允許磨損厚度mm3.0

為滿足真空滅弧室對(duì)機(jī)械參量的要求，保證真空斷路器電氣機(jī)械性能，確保運(yùn)行可靠性，真空斷路器須具有穩(wěn)定、良好的機(jī)械特性。主要機(jī)械特性列于上表，亦以三種斷路器技術(shù)指標(biāo)為例。

4.各機(jī)械特性對(duì)產(chǎn)品性能的影響：產(chǎn)品機(jī)械特性的優(yōu)劣，對(duì)產(chǎn)品各項(xiàng)電氣性能有重要的關(guān)系，而且影響產(chǎn)品運(yùn)行可靠性。衡量真空斷路器的性能，真空滅孤室本身的性能固然重要，然而機(jī)械特性同樣具有舉足輕重的作用。下面對(duì)各機(jī)械特性參數(shù)與產(chǎn)品性能的關(guān)系分述如下：

開距

觸頭的開距主要取決于真空斷路器的額定電壓和耐壓要求，一般額定電壓低時(shí)觸頭開距選得小些。但開距太小會(huì)影響分?jǐn)嗄芰湍蛪核?。開距太大，雖然可以提高耐壓水平，但會(huì)使真空滅弧室的波紋管壽命下降。設(shè)計(jì)時(shí)一般在滿足運(yùn)行的耐壓要求下盡量把開距選得小一些。10kV真空斷路器的開距通常在8～12mm之間，35kV的則在30～40mm之間。

接觸壓力

在無外力作用時(shí)，動(dòng)觸頭在大氣壓作用下，對(duì)內(nèi)腔產(chǎn)生一個(gè)閉合力使其與靜觸頭閉合，稱之為自閉力，其大小取決于波紋管的端口直徑。滅弧室在工作狀態(tài)時(shí)，這個(gè)力太小不能保證動(dòng)靜觸頭間良好的電接觸，必須施加一個(gè)外加壓力。這個(gè)外加壓力和自閉力之和稱為觸頭的接觸壓力。這個(gè)接觸壓力有如下幾個(gè)作用：

- 1保證動(dòng)、靜觸頭的良好接觸，并使其接觸電阻少于規(guī)定值。

- 2滿足額定短路狀態(tài)時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定要求。應(yīng)使觸頭壓力大于額定短路狀態(tài)時(shí)的觸頭間的斥力，以保證在該狀態(tài)下的完全閉合和不受損壞。

- 3抑制合閘彈跳。使觸頭在閉會(huì)碰撞時(shí)得以緩沖，把碰撞的動(dòng)能轉(zhuǎn)為彈興的勢(shì)能，抑制觸頭的彈跳。

- 4為分閘提供一個(gè)加速力。當(dāng)接觸壓力大時(shí)，動(dòng)觸頭得到較大的分閘力，容易拉斷會(huì)鬧熔焊點(diǎn)，提高分閘初始的加速度，減少燃弧時(shí)間，提高分?jǐn)嗄芰?。觸頭接觸壓力是一個(gè)很重要的參數(shù)，在產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)中要經(jīng)過多次驗(yàn)證、試驗(yàn)才選取得比較合適。如觸頭壓力選得太小，滿足不了上述各方面的要求；但觸頭壓力太大，一方面需要增大合閘操作功，另外滅弧室和整機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度要求也需要提高，技術(shù)上不經(jīng)濟(jì)。

接觸行程

真空斷路器毫無例外地采用對(duì)接式接觸方式。動(dòng)觸頭碰上靜觸頭之后就不能再前進(jìn)了，觸頭接觸壓力是由每極觸頭壓縮彈簧 - 有時(shí)稱作合閘緩沖彈簧提供的。所謂接觸行程，就是開關(guān)觸頭碰觸開始，觸頭壓簧施力端繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至終結(jié)的距離，亦即觸頭彈簧的壓縮距離，故又稱壓縮行程。

接觸行程有兩方面作用，一是令觸頭彈簧受壓而向?qū)佑|頭提供接觸壓力；二是保證在運(yùn)行磨損后仍然保持一定的接觸壓力，使之可靠接觸。一般接觸行程可取開距的20%～30%左右，10kV的真空斷路器約為3～4mm。

真空斷路器的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，觸頭合閘彈簧設(shè)計(jì)成即使處于分閘位置，也有相當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量，有預(yù)壓力。這是為使合閘過程中，當(dāng)動(dòng)觸頭尚未碰到靜觸頭而發(fā)生預(yù)擊穿時(shí)，動(dòng)觸頭有相當(dāng)力量抵抗電動(dòng)力，而不致于向后退縮；當(dāng)觸頭碰接瞬間，接觸壓力陡然躍增至預(yù)壓力數(shù)值，防止合閘彈跳，足以抵抗電動(dòng)斥力，并使接觸初始就有良好狀態(tài)；隨著接觸行程的前進(jìn)，觸頭間的接觸壓力逐步增大，接觸行程終結(jié)時(shí)，接觸壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值。接觸行程不包括合閘彈簧的預(yù)壓縮量程，它實(shí)際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。

合閘速度

平均合閘速度主要影響觸頭的電磨蝕。如合閘速度太低，則預(yù)擊穿時(shí)間長(zhǎng)，電弧存在的時(shí)間長(zhǎng)，觸頭表面電磨損大，甚至使觸頭熔焊而粘住，降低滅弧室的電壽命。但速度太高，容易產(chǎn)生合閘彈跳，操動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出功也要增大，對(duì)滅弧室和整機(jī)機(jī)械沖擊大，影響產(chǎn)品的使用可靠性與機(jī)械壽命。平均合閘速度通常取0.6m/s左右為宜。

分閘速度

斷路器的分閘速度一般而言速度越快越好，這樣可以使首開相在電流趨近于0前2～3ms時(shí)能開斷故障電流；否則首開相不能開斷而延續(xù)至下一相，原來首開相變?yōu)楹箝_相，燃弧時(shí)間加長(zhǎng)了，增加了開斷的難度，甚至使開斷失敗。但分閘速度太快，分閘的反彈也大，反彈太大震動(dòng)過劇亦容易產(chǎn)生重燃，所以分間速度亦應(yīng)考慮這方面同素。分閘速度的快慢，主要取決于合閘時(shí)動(dòng)觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了提高分閘速度，可以增加分閘彈簧的貯能量，也可以增加合閘彈簧的壓縮量，這都必然需要提高操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出功和整機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度，降低了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)過多年試驗(yàn)認(rèn)為，10kV的真空斷路器，平均分閘速度能保證在0.95～1.2m/s比較合適。

彈跳時(shí)間

合閘彈跳時(shí)間是斷路器在合閘時(shí)，觸頭剛接觸開始計(jì)起，隨后產(chǎn)生分離，可能又接觸又分離，到其穩(wěn)定接觸之間的時(shí)間。

這一參數(shù)國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)中都沒有明確規(guī)定，1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時(shí)間必須小于2ms。為什么合閘彈跳時(shí)間要小于2ms呢？主要是合閘彈跳的瞬間會(huì)引起電力系統(tǒng)或設(shè)備產(chǎn)生L.C高頻振蕩，振蕩產(chǎn)生的過電壓對(duì)電氣設(shè)備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當(dāng)合閘彈跳時(shí)；同小于2ms時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生較大的過電壓，設(shè)備絕緣不會(huì)受損，在關(guān)合時(shí)動(dòng)靜觸頭之間也不會(huì)產(chǎn)生熔焊。

合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)輸出的運(yùn)動(dòng)沖量?jī)H由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使后開相管子燃弧時(shí)間加長(zhǎng)，降低開斷能力。

合閘與分閘的不同期性一般是同時(shí)存在的，所以調(diào)好了合閘的不同期性，分閘的不同期性也就有了保證。產(chǎn)品中要求合分閘不同期性小于2ms。

分、合閘時(shí)間是指從操動(dòng)線圈的端子得電時(shí)刻計(jì)起，至三極觸頭全部合上或分離止的一段時(shí)間間隔。

合、分閘線圈是按短時(shí)工作制作設(shè)計(jì)的，合閘線圈的通電時(shí)間不到100ms，分閘線圈的不到60ms。分、合閘時(shí)間一般在斷路器出廠時(shí)已調(diào)好，無須再動(dòng)。

當(dāng)斷路器用在發(fā)電系統(tǒng)并在電源近端短路時(shí)，故障電流衰減較慢，若分閘時(shí)間很短，這時(shí)斷路器分?jǐn)嗟墓收想娏骶涂赡芎休^大的直流分量，開斷條件更為惡劣，這對(duì)斷路器的開斷是很不利的。所以用于發(fā)電系統(tǒng)的真空斷路器，其分閘時(shí)間盡可能設(shè)計(jì)長(zhǎng)些為宜。

回路電阻

回路電阻值是表征導(dǎo)電回路的聯(lián)接是否良好的一個(gè)參數(shù)，各類型產(chǎn)品都規(guī)定了一定范圍內(nèi)的值。若回路電阻超過規(guī)定值時(shí)，很可能是導(dǎo)電回路某一連接處接觸不良。在大電流運(yùn)行時(shí)接觸不良處的局部溫升增高，嚴(yán)重時(shí)甚至引起惡性循環(huán)造成氧化燒損，對(duì)用于大電流運(yùn)行的斷路器尤需加倍注意。回路電阻測(cè)量，不允許采用電橋法測(cè)量，須采用GB763規(guī)定的直流壓降法。

觸頭系統(tǒng)

“真空斷路器”的觸頭常采取對(duì)接式觸頭。因?yàn)橐话愕恼婵諗嗦菲髟诜珠l狀態(tài)下動(dòng)靜觸頭的距離只有16mm這么小的距離很難制作出其他形狀的接觸面，而且平直的接觸面瞬間動(dòng)作電弧的損傷也較小。真空斷路器的優(yōu)點(diǎn)之一是體積小，動(dòng)靜觸頭要在一個(gè)絕對(duì)真空的空間內(nèi)動(dòng)作，如果制作成其他的對(duì)接方式也會(huì)增加斷路器自身的體積！

開關(guān)設(shè)備

介紹

“開關(guān)柜”是一種電設(shè)備，外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開關(guān)，然后進(jìn)入分控開關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。如儀表，自控，電動(dòng)機(jī)磁力開關(guān)，各種交流接觸器等，有的還設(shè)高壓室與低壓室開關(guān)柜，設(shè)有高壓母線，如發(fā)電廠等，有的還設(shè)有為保主要設(shè)備的低周減載

分類

1、低壓抽出式開關(guān)柜

2、交流低壓

3、金屬鎧裝移開式開關(guān)柜

4、低壓固定分隔式開關(guān)柜

5、高壓電容器柜

6、高壓開關(guān)柜

7、中壓真空環(huán)網(wǎng)柜

維護(hù)

對(duì)真空斷路器應(yīng)該每年進(jìn)行一次停電檢查維護(hù)，以保證正常運(yùn)行。檢查應(yīng)做好如下方面的工作：

a對(duì)管子進(jìn)行斷口工頻耐壓試驗(yàn)，測(cè)試真空度并記錄在冊(cè)。

b對(duì)絕緣件進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)。

c測(cè)試斷路器的開距、接觸行程和機(jī)械特性，并記錄在冊(cè)。

d對(duì)各連接件的可調(diào)整處的連接螺栓、螺母等應(yīng)檢查是否有松動(dòng)，特別是輔助開關(guān)拐臂處的連接小螺釘，真空管動(dòng)導(dǎo)電桿連接的鎖緊螺母等。

e對(duì)各轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)處應(yīng)檢查各種卡簧，銷子等是否松脫；并對(duì)各轉(zhuǎn)動(dòng)、滑動(dòng)部分加潤(rùn)滑油膏。

f對(duì)使用在電流大于1600A以上的真空斷路器，應(yīng)對(duì)每極作直流電阻測(cè)試并記錄在冊(cè)。

g如需更換管子應(yīng)按產(chǎn)品說明書的要求進(jìn)行，更換后應(yīng)進(jìn)行機(jī)械特性的測(cè)試和耐壓試驗(yàn)。

h年檢后和投運(yùn)前應(yīng)連續(xù)空載操作8～10次，一切正常方可投運(yùn)。

保養(yǎng)方法

為了使真空斷路器處于良好的工作狀態(tài)，必須加強(qiáng)維護(hù)管理。

1.保持空氣潮濕或不潔，管道不干凈，都可能造成一下后果：

（1）潮濕氣體在電弧作用下分解成氫、氧等混合氣體，破壞主觸頭分?jǐn)嗪髷嗫陂g的絕緣，是電弧困難或電弧重燃，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成滅弧室炸裂。

（2）使支持瓷瓶和滅弧室內(nèi)腔絕緣強(qiáng)度降低，造成沿面放電。

（3）管道中的漆皮、銹渣等異物可能堵塞氣口，使主斷路器動(dòng)作失靈，發(fā)生卡位現(xiàn)象。

（4）異物若進(jìn)入滅弧室，可能會(huì)造成主觸頭接觸不良，使非線性電阻因長(zhǎng)期通電而燒損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成非線性電阻瓷瓶炸裂。

因此，在主斷路器儲(chǔ)風(fēng)缸的進(jìn)氣管上裝有油水分離器，下部有放水閥，使用維護(hù)時(shí)應(yīng)定期排水以保持氣路潔凈。

2．定期更換橡膠件

主斷路器是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氣動(dòng)電氣，各部件對(duì)密封性能要求較高，為保證良好的密封性能，應(yīng)定期更換橡膠件。

3．定期檢查各主要部件

應(yīng)定期檢查各主要部件保持良好的技術(shù)狀態(tài)。

（1）滅弧室

定期檢測(cè)主觸頭超程和動(dòng)觸頭復(fù)原彈簧的狀態(tài)，動(dòng)、靜觸頭由于分、合頻繁，會(huì)因相互摩擦而磨損，從而造成超程減小，接觸壓力減小。當(dāng)超程減小到一定程度時(shí)，要更換動(dòng)、靜觸頭。動(dòng)觸頭復(fù)原彈簧變形超過一定限度時(shí)，必須及時(shí)更換。

（2）非線性電阻

保持非線性電阻瓷瓶?jī)?nèi)控清潔，密封良好，定期更換非線性電阻瓷瓶中的干燥劑。檢測(cè)非線性電阻片的阻值，阻值變化超過一定限度時(shí)，必須及時(shí)更換。

（3）主閥

定期檢查活塞與閥體間的配合尺寸，尺寸不符合要求應(yīng)及時(shí)更換。

（4）傳動(dòng)風(fēng)缸

適當(dāng)調(diào)節(jié)傳動(dòng)風(fēng)缸的緩沖，保證隔離開關(guān)動(dòng)作良好。定期檢查活塞與缸體之間的配合精度，通過修整或更換零部件，保證其良好的動(dòng)作性能。

（5）通風(fēng)塞門

必須定期更換塞門中的填料，檢測(cè)塞門的通風(fēng)量，將其調(diào)整至允許范圍之內(nèi)。

處理對(duì)策

真空度降低

1.1故障現(xiàn)象

真空斷路器在真空泡內(nèi)開斷電流并進(jìn)行滅弧，而真空斷路器本身沒有定性、定量監(jiān)測(cè)真空度特性的裝置，所以真空度降低故障為隱性故障，其危險(xiǎn)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于顯性故障。

1.2原因分析

真空度降低的主要原因有以下幾點(diǎn)：

- 1真空泡的材質(zhì)或制作工藝存在問題，真空泡本身存在微小漏點(diǎn)；

- 2真空泡內(nèi)波形管的材質(zhì)或制作工藝存在問題，多次操作后出現(xiàn)漏點(diǎn)；

- 3分體式真空斷路器，如使用電磁式操作機(jī)構(gòu)的真空斷路器，在操作時(shí)，由于操作連桿的距離比較大，直接影響開關(guān)的同期、彈跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。

1.3故障危害

真空度降低將嚴(yán)重影響真空斷路器開斷過電流的能力，并導(dǎo)致斷路器的使用壽命急劇下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起開關(guān)爆炸。

1.4處理方法

- 1在進(jìn)行斷路器定期停電檢修時(shí)，必須使用真空測(cè)試儀對(duì)真空泡進(jìn)行真空度的定性測(cè)試，確保真空泡具有一定的真空度；

- 2當(dāng)真空度降低時(shí)，必須更換真空泡，并做好行程、同期、彈跳等特性試驗(yàn)。

1.5預(yù)防措施

- 1選用真空斷路器時(shí)，必須選用信譽(yù)良好的廠家所生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品；

- 2選用本體與操作機(jī)構(gòu)一體的真空斷路器；

- 3運(yùn)行人員巡視時(shí)，應(yīng)注意斷路器真空泡外部是否有放電現(xiàn)象，如存在放電現(xiàn)象，則真空泡的真空度測(cè)試結(jié)果基本上為不合格，應(yīng)及時(shí)停電更換；

- 4檢修人員進(jìn)行停電檢修工作時(shí)，必須進(jìn)行同期、彈跳、行程、超行程等特性測(cè)試，以確保斷路器處于良好的工作狀態(tài)。

分閘失靈

2.1故障現(xiàn)象

根據(jù)故障原因的不同，存在如下故障現(xiàn)象：

- 1斷路器遠(yuǎn)方遙控分閘分不下來；

- 2就地手動(dòng)分閘分不下來；

- 3事故時(shí)繼電保護(hù)動(dòng)作，但斷路器分不下來。

2.2原因分析

- 1分閘操作回路斷線；

- 2分閘線圈斷線；

- 3操作電源電壓降低；

- 4分閘線圈電阻增加，分閘力降低；

- 5分閘頂桿變形，分閘時(shí)存在卡澀現(xiàn)象，分閘力降低；

- 6分閘頂桿變形嚴(yán)重，分閘時(shí)卡死。

2.3故障危害

如果分閘失靈發(fā)生在事故時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致事故越級(jí)，擴(kuò)大事故范圍。

2.4處理方法

- 1檢查分閘回路是否斷線；

- 2檢查分閘線圈是否斷線；

- 3測(cè)量分閘線圈電阻值是否合格；

- 4檢查分閘頂桿是否變形；

- 5檢查操作電壓是否正常；

- 6改銅質(zhì)分閘頂桿為鋼質(zhì)，以避免變形。

2.5預(yù)防措施

運(yùn)行人員若發(fā)現(xiàn)分合閘指示燈不亮，應(yīng)及時(shí)檢查分合閘回路是否斷線；檢修人員在停電檢修時(shí)應(yīng)注意測(cè)量分閘線圈的電阻，檢查分閘頂桿是否變形；如果分閘頂桿的材質(zhì)為銅質(zhì)應(yīng)更換為鋼質(zhì)；必須進(jìn)行低電壓分合閘試驗(yàn)，以保證斷路器性能可靠。

其他信息

彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘儲(chǔ)能回路故障

3.1故障現(xiàn)象

- 1合閘后無法實(shí)現(xiàn)分閘操作；

- 2儲(chǔ)能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停止，甚至導(dǎo)致電機(jī)線圈過熱損壞。

3.2原因分析

- 1行程開關(guān)安裝位置偏下，致使合閘彈簧尚未儲(chǔ)能完畢，行程開關(guān)觸點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)換完畢，切斷了電機(jī)電源，彈簧所儲(chǔ)能量不夠分閘操作；

- 2行程開關(guān)安裝位置偏上，致使合閘彈簧儲(chǔ)能完畢后，行程開關(guān)觸點(diǎn)還沒有得到轉(zhuǎn)換，儲(chǔ)能電機(jī)仍處于工作狀態(tài)；

- 3行程開關(guān)損壞，儲(chǔ)能電機(jī)不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3故障危害

在合閘儲(chǔ)能不到位的情況下，若線路發(fā)生事故，而斷路器拒分閘，將會(huì)導(dǎo)致事故越級(jí)，擴(kuò)大事故范圍；如儲(chǔ)能電機(jī)損壞，則真空開關(guān)無法實(shí)現(xiàn)分合閘。

3.4處理方法

- 1調(diào)整行程開關(guān)位置，實(shí)現(xiàn)電機(jī)準(zhǔn)確斷電；

- 2如行程開關(guān)損壞，應(yīng)及時(shí)更換。

3.5預(yù)防措施

運(yùn)行人員在倒閘操作時(shí)，應(yīng)注意觀察合閘儲(chǔ)能指示燈，以判斷合閘儲(chǔ)能情況；檢修人員在檢修工作結(jié)束后，應(yīng)就地進(jìn)行2次分合閘操作，以確定斷路器處于良好狀態(tài)。

故障現(xiàn)象

此故障為隱性故障，必須通過特性測(cè)試儀的測(cè)量才能得出有關(guān)數(shù)據(jù)。

原因分析

- 1斷路器本體機(jī)械性能較差，多次操作后，由于機(jī)械原因?qū)е虏煌凇椞鴶?shù)值偏大；

- 2分體式斷路器由于操作桿距離較大，分閘力傳到觸頭時(shí)，各相之間存在偏差，導(dǎo)致不同期、彈跳數(shù)值偏大。

故障危害

如果不同期或彈跳大，都會(huì)嚴(yán)重影響真空斷路器開斷過電流的能力，影響斷路器的壽命，嚴(yán)重時(shí)能引起斷路器爆炸。由于此故障為隱性故障，所以危險(xiǎn)程度更大。

處理方法

- 1在保證行程、超行程的前提下，通過調(diào)整三相絕緣拉桿的長(zhǎng)度使同期、彈跳測(cè)試數(shù)據(jù)在合格范圍內(nèi)；

- 2如果通過調(diào)整無法實(shí)現(xiàn)，則必須更換數(shù)據(jù)不合格相的真空泡，并重新調(diào)整到數(shù)據(jù)合格。

預(yù)防措施

由于分體式真空斷路器存在諸多故障隱患，在更換斷路器時(shí)應(yīng)使用一體式真空斷路器；定期檢修工作時(shí)必須使用特性測(cè)試儀進(jìn)行有關(guān)特性測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題。

保護(hù)裝置

用到真空斷路器的地方必然會(huì)用到微機(jī)保護(hù)裝置，微機(jī)保護(hù)裝置是用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展方向，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度，微機(jī)保護(hù)裝置硬件包括微處理器（單片機(jī)）為核心，配以輸入、輸出通道，人機(jī)接口和通訊接口等。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。

優(yōu)點(diǎn)

1）、微機(jī)保護(hù)裝置集測(cè)量、控制、監(jiān)視、保護(hù)、通信等多種功能于一體的電力自動(dòng)化高新技術(shù)產(chǎn)品,是構(gòu)成智能化開關(guān)柜的理想電器單元。

2）、多種功能的高度集成，靈活的配置，友好的人機(jī)界面，使得該通用型微機(jī)綜合保護(hù)裝置可作為35KV及以下電壓等級(jí)的不接地系統(tǒng)、小電阻接地系統(tǒng)、消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)的各類各類電器設(shè)備和線路的保護(hù)及測(cè)控，也可作為部分66KV、110KV電壓等級(jí)中系統(tǒng)的電壓電流的保護(hù)及測(cè)控

3）、采用32位數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）具有先進(jìn)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，高速運(yùn)算能力和實(shí)時(shí)信號(hào)處理等優(yōu)點(diǎn)。

4）、支持常規(guī)的RS485總線和及CAN（DEVICENET）現(xiàn)場(chǎng)總線通訊，CAN總線具有也錯(cuò)帖自動(dòng)重發(fā)和故障節(jié)點(diǎn)自動(dòng)脫離等糾錯(cuò)機(jī)制，保護(hù)信息的實(shí)施性和可靠性。

5）、完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置異常自動(dòng)報(bào)警；具有自保護(hù)能力，有效防止接線錯(cuò)誤和非正常運(yùn)行引起的裝置永久性損壞；免維護(hù)設(shè)計(jì)，無需在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整采樣精度，測(cè)量精度不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境改變和長(zhǎng)期運(yùn)行引起誤差增大！

真空斷路器 - 電器設(shè)備保護(hù)裝置

概述介紹

具體介紹

主要結(jié)構(gòu)

真空滅弧室

操作機(jī)構(gòu)

其它部件

特點(diǎn)

具體介紹

工作原理

技術(shù)參數(shù)

機(jī)械特性

開距

接觸壓力

接觸行程

合閘速度

分閘速度

彈跳時(shí)間

回路電阻

觸頭系統(tǒng)

開關(guān)設(shè)備

介紹

分類

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

維護(hù)

保養(yǎng)方法

處理對(duì)策

真空度降低

分閘失靈

其他信息

故障現(xiàn)象

原因分析

故障危害

處理方法

預(yù)防措施

保護(hù)裝置

優(yōu)點(diǎn)

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