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真空斷路器因其滅弧介質和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名;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,在配電網中應用較為普及。真空斷路器是3~10kV,50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內配電裝置,可供工礦企業(yè)、發(fā)電廠、變電站中作為電器設備的保護和控制之用,特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場所,斷路器叢隱可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護高壓電氣設備用。
工作原理:真空斷路器的工作原理是:當動、靜觸頭在操作機構的作用下分閘時,觸頭間產生電弧,觸頭表面在高溫下揮發(fā)出蒸汽,由于觸頭設計為特殊形狀,在電流通過時產生一磁場,電弧在此磁場作用下沿觸頭表面切線方向快速運動,在金屬圓筒(屏蔽罩)上凝結了部分金屬蒸汽,電弧在自然過零時就熄滅了,觸頭間的介質強度又迅速恢復起來。
國內主要依據標準:
JP3855-96《3.6~40.5kV交流高壓真空斷路器通用技術條件》
DL403-91《10~35kV戶內高壓斷路器訂貨技術條件》
這里需要說明:IEC標準中并無與我國JB3855相對應的專用標準,只是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此,我國真空斷路器的標準至少在下列幾個方面高于或嚴于IEC標準:
(1)絕緣水平:試驗電壓IEC中國
1min工頻耐壓(kV)2842(極間、極對地)48(斷口間)
1.2/50沖擊耐壓(kV)7575(極間、極對地)84(斷口間)
(2)電壽命試驗結束后真空滅弧室斷口的耐壓水平:IEC56中無規(guī)定。我國JB3855一96規(guī)定為:完成電壽命次數試驗后的真空斷路器,其斷口間絕緣能力應不低于初始絕緣水平的80%,即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。
(3)觸頭合閘彈跳時間:IEC無規(guī)定,而我國規(guī)定要求不大于2ms。
(4)溫升試驗的試驗電流:IEC標準中,試驗電流就等于產品的額定電流。我國DL403-91中規(guī)定試驗電流為產品額定電流的110%。
2.真空斷路器的主要技術參數真空斷路器的參數,大致可劃分為選用參數和運行參數兩個方面。前者供用戶設計選型時使用;后者則是斷路器本身的機械特性或運動特性,為運行、調整的技術指標。
工作原理
真空斷路器的工作原理是:當動、靜觸頭在操作機構的作用下分閘時,觸頭間產生電弧,觸頭表面在高溫下揮發(fā)出蒸汽,由于觸頭設計為特殊形狀,在電流通過時產生一磁場,電弧在此磁場作用下沿觸頭表面切線方向快速運動,在金屬圓筒(屏蔽罩)上凝結了部分金屬蒸汽,電弧在自然過零時就熄滅了,觸頭間的介質強度又迅速恢復起來。
技術參數
播報
編輯
參數名稱單位型號
ZN28-12/1250-20ZN27-12/1250-31.5ZN27A-12/3150-40
電壓參數
額定電壓kV10
電壓11.5
絕緣水平
工頻耐壓極間、極對地42
斷口間48
沖擊耐壓極間、極對地75
斷口間84
電流參數額定電流A125012503150
額定短路開斷kA2031.540
額定峰值耐受電流kA5080100
4S短時耐受電流kA2031.540
額定短時關合電流(峰值)kA5080100
額定單個電容器組開斷電流A630800
額定背對背電容器組開斷電流A400400
壽命額定短路開斷電流次數次505030
機械壽命次10000
其它額定操作順序分-0.5s-合分-180s-合分分-180s-合分-180-合分
全開斷次數不大于60
配用操動機構CD或CT機構
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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,則預擊穿時間長,電弧存在的時間長,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,容易產生合閘彈跳,操動機構輸出功也要增大,對滅弧室和整機機械沖擊大,影響產品的使用可靠性與機械壽命。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,燃弧時間加長了,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,反彈太大震動過劇亦容易產生重燃,所以分間速度亦應考慮這方面因素。分閘速度的快慢,主要取決于合閘時動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機構的輸出功和整機的機械強度,降低了技術經濟指標。經過多年試驗認為,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。