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一、专用真空断路器,面临其不同的开断任务,新的专用断路器应运而生。如果低压成套设备用于发电机保护断路器的大容量真空断路器(短路开断电流达63~80kA及以上),标准型真空断路器(短路开断电流25~50kA),经济型真空断路器(16~25kA),频繁型真空断路器(如操作次数5~6万次),超频繁型真空断路器(如操作次数 10~15万次)。如西门子公司的3AH系列断路器就按使用场合划分为5种型号,其中3AH1和3AH3型为标准型,操作10000次,3AHZ型为频繁型,操作6万次,3AH4为超频繁型,操作12万次,3AH5型为经济型,价格便宜。二、低过电压型真空断路器,众所周知,真空断路器因截流会引起截流过电压,低压成套设备哪家好在开断小的感性负截如电动机时,一般情况下,为限制过电压而给真空断路器配过电压吸收装置如SicRC 路,ZnO避雷器等,这使断路器结构庞大且复杂化,而且有的限制过电压不理想。日本几家公司另辟路径,开发出低过电压真空断路器。它不用加过电压吸收装置而用新开发出的触头材料,将过电压限制至常规值。低过电压触头材料东芝为AgWC日立为Co-Ag-Se,三菱为Cu-Cr-Bi-α,富士为CuCr+高蒸气材料。这些公司一般做到7.2kV下20kA,只有东芝公司做到7.2kV下40kA。
额定开距,真空断路器处于分闸状态时,真空开关管动、静触头之间的距离选择与真空断路器的额定电压、使用条件、开断电流的性质及触头材料、真空间隙的耐压强度等因素有关,低压成套设备主要取决于额定电压和触头材料。由于真空开关管的额定开距对缘性能的影响较大,当额定开距从零开距增加时,其缘水平也将增加,但当开距增加到一定数值时,开距对绝缘性能的影响就不大了,若进一步增加开距,将严重影响开关管的机械寿命。汇川低压成套设备通过对真空断路器的安装、运行及检修得出真空断路器额定开距一般选择范围为:6kV及以下一般为4~8mm,10kV及以下一般为8~12mm,35kV一般为20~40mm。触头工作压力,真空断路器触头的工作压力对真空断路器的性能有很大的影响,其压力等于真空开关管的自闭力与触头弹簧力之和。断路器触头的工作压力选择应该达到4方面的要求:1)使真空开关管的触头接触电阻保持在规定的范围内,2)达到动稳定试验的要求,3)合闸弹跳,4)减小分闸弹振。由于真空断路器在关合短路电流时,触头在予击穿后要产生电弧和电动斥力,触头产生弹跳,机构合闸速度也慢,所以,关合短路电流是考核触头工作压力是否达到要求的苛刻的条件。真空断路器机械特性参数的选择额定开距,真空断路器处于分闸状态时,真空开关管动、静触头之间的距离选择与真空断路器的额定电压、使用条件、开断电流的性质及触头材料、真空间隙的耐压强度等因素有关,主要取决于额定电压和触头材料。
真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别,气体的游离现象不是产生电弧的主要因素,真空电弧放电是在触头电蒸发出来的金属蒸汽中形成的。同时,开断电流的大小不同,电弧表现的特点也不同。我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。1、小电流真空电弧,触头在真空中开断时,低压成套设备产生电流和能量集聚的阴斑点,从阴斑点上大量地蒸发金属蒸汽,其中的金属原子和带电质点的密度都很高,电弧就在其中燃烧。同时,弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外扩散,电也不断的蒸发新的质点来补充。低压成套设备哪家好在电流过零时,电弧的能量减小,电的温度下降,蒸发作用减少,弧柱内的质点密度减少,在过零时阴斑消失,电弧熄灭。有时,蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度,电弧突然熄灭,发生截流现象。2、大电流真空电弧,在触头断开大的电流时,电弧的能量增大,也严重发热,形成很强的集聚型的弧柱。同时,电动力的作用,因此,对于大电流真空电弧,触头间的磁场分布就对电弧的稳定性和熄弧性能有决定性的影响。如果电流太大,超过了限度开断电流,就会造成开断失败。此时,触头发热严重,电流过零以后仍然蒸发,介质恢复困难,不能断开电流。
在发电厂、变电站和大型工厂均低压成套设备哪家好采用了大量的高压断路器。操动机构是高压断路器的重要组成部分,而弹簧操动机构具有成套强、制造工艺要求适中、体积小、合闸电流小等特点,目前在10~35kV真空断路器中的运用广。弹簧操动机构在开始投入运行的前几年,机械特性都比较稳定,低压成套设备运行时间长了,部分弹簧操动机构由于合闸半轴磨损、复位弹簧变形等原因,会导致断路器在不该合闸时自动合闸。在故障情况下,保护装置加速跳开断路器后,若断路器自动合闸,则会加重对电网及电气设备的冲击和损害。弹簧操动机构由储能机构、电磁系统和机械系统组成。以CT17弹簧操动机构为例。通过储能电动机的转动产生动能,通过减速装置和储能机构,使合闸弹簧储存弹性势能。储能完毕后,通过闭锁弹簧使弹簧保持在储能状态,由限位开关切断电动机电源。当断路器收到合闸信号时,合闸弹簧将解脱合闸闭锁装置,以释放合闸弹簧中储存的能量。合闸弹簧释放出来的这部分能量中的一部分通过传动机构使断路器的动触头动作,实现合闸操作;另一部分通过传动机构为分闸弹簧储能,为分闸做好准备。在合闸动作完成后,电动机接通电源,通过储能机构使合闸弹簧重新储能,以便为下合闸做准备。这种模式是自动储能模式,当然也可以采用手动储能模式,只有给出储能信号才能进行储能,每次储能操作只合闸一次,分闸一次。当收到分闸信号时,分闸弹簧将解脱自由脱扣装置,以释放分闸弹簧储存的能量,并使开关分闸。
高压真空断路器的回路电阻是影响温升的主要热源,而灭弧室的回路电阻通常要占高压真空断路器回路电阻的50%以上。触头间隙接触电阻是真空灭弧室回路电阻的主要组成部分,因为触头系统密封于真空灭弧室内,而低压成套设备产生的热量只能通过动、静导电杆向外界散热。真空灭弧室静端直接与静支架相连,动端则通过导电夹、软连接与动支架相连。虽然动端向上运动利于动端散热,但因动端连接环节较多,导热路径较长,所以高压真空断路器温升的高点多集中于动导电杆与导电夹搭接部位。质优低压成套设备在实际应用中,利用静端利于散热的元件,迫使触头间隙热量比较多的从静端导出,分流动端的热量,是解决高压真空断路器温升偏高的措施。