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开关柜中真空断路器的选型指导发布时间:2018-8-1 | 来源:betway西汉姆-betway必威体育-首页

开关柜对真空断路器的选型有很大的限制性,真空断路器不仅要满足自身的使用环境,还要满足开关柜对其适用性的相关要求,所以在选型上要兼顾两者的需要。

真空断路器可供选择的种类有:

根据真空灭弧室触头磁场可供选择的种类如下:

一、横磁场结构:

横磁场结构灭弧室属于聚集型电弧,聚集型电弧又不同于真空电弧,属于高气压电弧。聚集型电弧能量集中,触头烧损严重,其常见结构见图2。

横磁场结构

二、纵磁场结构:

    纵磁场结构灭弧室属扩散型真空电弧,电弧均匀分布于触头接触面上。纵磁场结构灭弧室的性能十分优越,开断电流突破了100kA,体积比横磁场结构灭弧室缩小了1/3,容易做到小型化;截流值低,约在5A以下,因此开断感性负载时产生的过电压水平较低;由于熄弧后,熔化的触头金属物绝大部分仍然凝结在触头接触面上,所以电磨损较轻,电气寿命较长,一般能达到几万次。纵磁触头常见结构见图3。

纵磁场结构

三、强纵磁场结构:

    强纵磁场结构的灭弧室虽然属于聚集型电弧,但它能够将聚集型电弧分成许多并列支弧,从而减轻了触头烧损。强纵磁场结构灭弧室的性能,接近于纵磁场结构灭弧室,其常见结构见图4。

强磁场结构

四、真空断路器的永磁机构

    永磁机构属电磁类操动机构,根据永久磁铁所处的保持位置可分为双稳态和单稳态机构。双稳态是指动铁芯在开断与关合的行程终止的2个位置,不需任何能量或锁扣即可保持;单稳态是指永久磁铁只处于一个位置的保持。双稳态可以采用双线圈或单线圈。永磁机构结构简单,组成机构的零部件极少,一般仅数个,其中动铁芯是整个机构中唯一的运动部件,因此机械可靠性较高。双稳态双线圈永磁机构的原理见图5。

真空断路器的永磁机构

根据真空断路器的设计结构可供选择的种类如下:

一、分体式:

    分体式真空断路器的出现是由我国国情决定的,对我国真空断路器的普及起着相当重要的作用。分体式真空断路器有价格经济、旧柜改装方便等优势,在国内仍有相当的市场。   

二、联体式:

    联体式真空断路器的操动机构与断路器的匹配性能、传动系统、电寿命、绝缘等需要进行全方位的优化设计。在机加工方面,一些制造厂还采用了柔性加工线、机器人操作等,使加工出的产品性能分散性小,稳定性高。由于出厂前各性能参数已在制造厂调好,现场不需要再调整,用户只需简单复测复试即可。

三、落地式:

    早期生产的落地式真空断路器,问题较多。如窄型柜,相间和对地都需要加装绝缘隔板,构成复合绝缘,复合绝缘要求导体与绝缘隔板的10kV设备静空气距离大于30cm,窄型柜一般不易做到,常常使场强集中部位的绝缘隔板发热,加速绝缘老化。互换性较差,表明机械精度低,对隔离插头影响大,如果不同心,还会造成隔离插头发热。这些因素往往引发开关柜“火烧联营”。

四、中置式:

    中置式真空断路器与中置开关柜配套,是目前国际上较先进的成套开关装置。断路器小巧,互换性强,进出柜体轻便,受地坪平整度影响小,运行维护方便,比早期落地式断路器运行可靠。但中置式真空断路器集中检修时,因同时需要将多台断路器抽出柜外,所以中置式真空断路器的平台小车应具备落地功能,避免人为抬放断路器时摔损设备。

五、中置落地式:

    断路器定位于柜体中部的中间导轨上,由于每台断路器均自带手车,所以断路器进出柜体方便;互换性、地坪平整度影响方面与中置式断路器性能相同;这种真空断路器用户使用时更方便。

另外在选择真空断路器的时候,要特别考虑下断路器的合闸弹跳和分闸反弹的问题。说完了真空断路器的注意事项,下面来说下开关柜对真空断路器的选型上有哪些影响?

一、开关柜主回路磁场对灭弧室磁场的影响:

    真空灭弧室是靠特制磁场熄灭电弧的,无论是横磁结构还是纵磁结构灭弧室,当受到灭弧室以外的磁场影响时,将改变灭弧室内原有磁场。所以开关柜选型时,应避免柜内主回路与灭弧室平行。

二、真空断路器的滑相:

    DL/T 403-2000规定:在真空断路器规定的开断时间之外,不允许出现滑相。

三、首开相在开断中的分布与电气寿命:

    三相灭弧室熄弧时,总有某一相首先熄弧,该相称为“首开相”,首开相在三相中是随机的,首开相在三相各相中出现的频率称为首开相分布。首开相分布不均匀时,电气寿命是达不到额定电气寿命的。

四、分闸与合闸:

在型式试验的开断试验中应按分闸时间允许值下限的直流分量做试验,而在运行中的分闸时间不得超过其规定值的上限值,所以,断路器应给出分闸时间的下限值。在型式试验时应将合闸时间尽量调至规定的最大值附近,在实际运行时,应尽可能缩短合闸时间。

由此可见,真空断路器在开关柜中使用时,要求要更为严格一点,既要满足自身的使用需要,又要能适应开关柜的相关要求,这样才能确保安全运行。


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