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什么是真空断路器?它有哪些优点?工作原理又是怎样的?发布时间:2018-8-1 | 来源:betway西汉姆-betway必威体育-首页

什么是真空断路器?它有哪些优点?工作原理又是怎样的?

真空断路器概述:

“真空断路器”因灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名;具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点,在配电网中应用较为普及。 真空断路器是3~10kV,50Hz三相交流系统中的户内配电装置,可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用,特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所,断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。

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断路器的特点:

1、触头开距小,10KV真空断路器的触头开距只有10mm左右,操作机构的操作功就小,机械部分行程小,其机械寿命就长。

2、燃弧时间短,且与开关电流大小无关,一般只有半周波。

3、熄弧后触头间隙介质恢复速度快,对开断近区故障性能较好。

4、由于疏通在开断电流时磨损量较小,所以触头的电气寿命长,满容量开断达30-50次,额定电流开断达5000次以上,噪音小适于频繁操作。

5、体积小、重量轻。

6、适用于开断容性负荷电流。

由于其优点很多,所以广泛应用于变电站中,目前型号主要有:ZN12-10型、ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。

真空断路器工作原理:

真空断路器的工作原理是:当动、静触头在操作机构的作用下分闸时,触头间产生电弧,触头表面在高温下挥发出蒸汽,由于触头设计为特殊形状,在电流通过时产生一磁场,电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动,在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽,电弧在自然过零时就熄灭了,触头间的介质强度又迅速恢复起来。真空断路器在工作过程中,具体用到的原理有:灭弧原理、储能、合闸操作、分闸操作、手动分闸操作。

真空断路器灭弧室内部结构图

1、灭弧原理:

ZW32-12/M型真空断路器采用真空灭弧室,以真空作为灭弧和绝缘介质,具有极高的真空度。当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时,在触头间将会产生真空电弧,同时,由于触头的特殊结构,在触头的间隙中也会产生适当的纵向磁场,促使真空电弧保持为扩散型,并使电弧均匀地分布在触头表面燃烧,维持低的电弧电压,在电流自然过零时,残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒数量级的时间内就可复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上,灭弧室断口的介质绝缘强度很快被恢复,从而电弧被熄灭达到分断的目的。由于采用纵向磁场控制真空电弧,所以本真空断路器具有强而稳定的开断电流能力。

真空断路器储能

2、储能:

在智能控制单元内合上辅助电源开关给智能控制箱内蓄电池充电,如果蓄电池已充电时可以将智能控制箱内的蓄电池开关合上,等待20s此时储能电容器已充电,断路器已处在准备操作状态。

真空断路器合闸操作

3、合闸操作:

断路器处在分闸位置,由控制回路的“位置开关”识别将合闸操作回路导通,为合闸操作做好了准备。就地按动智能控制单元上的合闸按钮,或者通过远方操作起动合闸回路,激励操动机构的合闸线圈,克服分闸侧永久磁铁的吸力,同时使铁芯驱动断路器动触头按规定速度合闸。判断出断路器已处在合闸位置,控制回路自动将合闸线圈电源断开,并同时允许分闸操作,为分闸操作做好准备,此时铁芯由于永久磁铁的作用保持在合闸侧,在合闸线圈断电后,它不仅能够克服断路器触头弹簧的反作用力,而且还具有一定的合闸自保持力,使断路器可靠地保持在合闸位置,在操动机构以及断路器上无需另设合闸保持和分闸脱扣装置。

真空断路器分合闸系统

4、分闸操作:

断路器处在合闸位置,就地按动智能控制单元上的分闸按钮,或者通过远方操作激励操动机构的分闸线圈,克服合闸侧永久磁铁的自保持力的同时使铁芯驱动断路器动触头按规定速度分闸。当控制回路的“位置”识别装置已判断出断路器已处在分闸位置时,自动将分闸线圈电源切除,并同时允许合闸操作,为合闸操作做好准备。操动机构处在分闸位置时,铁芯由于永久磁铁的作用保持在分闸侧,断路器可靠地处在分闸位置,而不会出现误合闸。

5、手动分闸操作:

断路器在合闸位置,用绝缘操作棒钩住断路器手动分闸操作把柄上的拉环,并向下拉动,断路器即可分闸,并且仍具有一定的分闸速度,可保证断路器能可靠地开断额定负荷电流。


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