真空斷路器的主要技術(shù)參數(shù)
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chhengkai 發(fā)布時(shí)間：2011-12-08 22:13:42 訪問(wèn)次數(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 kV 10
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 A 1250 1250 3150
額定短路開(kāi)斷 kA 20 31.5 40
額定峰值耐受電流 kA 50 80 100
4S短時(shí)耐受電流 kA 20 31.5 40
額定短時(shí)關(guān)合電流(峰值) kA 50 80 100
額定單個(gè)電容器組開(kāi)斷電流 A 630 800
額定背對(duì)背電容器組開(kāi)斷電流 A 400 400
壽命 額定短路開(kāi)斷電流次數(shù) 次 50 50 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(kāi)斷次數(shù) 不大于60
配用操動(dòng)機(jī)構(gòu) CD或CT機(jī)構(gòu) 真空斷路器的機(jī)械特性
�。ㄟ\(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(kāi)距 mm 11±1.0 10±1.0 11±1.0
2 接觸行程 mm 4±1.0 3±0.5
3 觸頭接觸壓力 N 1500±200 3000±200 5000±300
4 平均合閘速度 m/s 0.6±0.2
5 平均分閘速度 m/s 1.1±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 <2
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 mm 3.0
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(kāi)距
觸頭的開(kāi)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(kāi)距選得小些。但開(kāi)距太小會(huì)影響分?jǐn)嗄芰湍蛪核�。開(kāi)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(kāi)距選得小一些。10kV真空斷路器的開(kāi)距通常在8～12mm之間，35kV的則在30～40mm之間。 觸頭接觸壓力
在無(wú)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(guò)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(或稱壓縮行程)
目前真空斷路器毫無(wú)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)稱作合閘彈簧)提供的。所謂接觸行程，就是開(kāi)關(guān)觸頭碰觸開(kāi)始，觸頭壓簧施力端繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至?xí)[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)行磨依后仍然保持一定接觸壓力，使之可靠接觸。一般接觸行程可取開(kāi)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(guò)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。 平均合閘速度
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。 平均分閘速度
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(kāi)相在電流趨近于0前2～3ms時(shí)能開(kāi)斷故障電流；否則首開(kāi)相不能開(kāi)斷而延續(xù)至下一相，原來(lái)首開(kāi)相變?yōu)楹箝_(kāi)相，燃弧時(shí)間加長(zhǎng)了，增加了開(kāi)斷的難度，甚至使開(kāi)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(guò)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(guò)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。 合閘彈跳時(shí)間
合閘彈跳時(shí)間是斷路器在會(huì)鬧時(shí)，觸頭剛接觸開(kāi)始計(jì)起，隨后產(chǎn)生分離，可能又觸又離，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(méi)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(guò)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(guò)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、分閘不同期性
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(kāi)相管子燃弧時(shí)間加長(zhǎng)，降低開(kāi)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。 合、分閘時(shí)間
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(wú)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(kāi)斷條件更為惡劣，這對(duì)斷路器的開(kāi)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(lèi)型產(chǎn)品都規(guī)定了一定范圍內(nèi)的值。若回路電阻超過(guò)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�；芈冯娮铚y(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！
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