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真空滅弧室
按照開關(guān)型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場(chǎng)小型化真空滅弧室、內(nèi)封接式玻璃泡滅弧室,其基本結(jié)構(gòu)如下:
①氣密絕緣系統(tǒng)(外殼)
由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動(dòng)端蓋板、定端蓋板、不銹鋼波紋管組成的氣密絕緣系統(tǒng)是一個(gè)真空密閉容器。為了保證氣密性,除了在封接式要有嚴(yán)格的操作工藝,還要求材料本身透氣性和內(nèi)部放氣量小。
②導(dǎo)電系統(tǒng)
由定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成。觸頭結(jié)構(gòu)大致有三種:圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場(chǎng)觸頭、縱向磁場(chǎng)觸頭。目前采用縱磁場(chǎng)技術(shù),此種滅弧室具有強(qiáng)而穩(wěn)定的電弧開斷能力。
③屏蔽系統(tǒng)
屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件,并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是:a防止燃弧過(guò)程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的內(nèi)壁,從而降低外殼的絕緣強(qiáng)度。b改善滅弧室內(nèi)部電場(chǎng)分布的均勻性,有利于降低局部場(chǎng)強(qiáng),促進(jìn)真空滅弧室小型化。c冷凝電弧生成物,吸收一部分電弧能量,有助于弧后間隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)。
操作機(jī)構(gòu)
按照斷路器型式不同,采用的操作機(jī)構(gòu)不同。常用的操作機(jī)構(gòu)有彈簧操作機(jī)構(gòu)、CD10電磁操作機(jī)構(gòu)、CD17電磁操作機(jī)構(gòu)、CT19彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)、CT8彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)。
其它部件
基座、絕緣支撐件、絕緣子等
真空斷路器因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)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(diǎn),在配電網(wǎng)中應(yīng)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(nèi)配電裝置,可供工礦企業(yè)、發(fā)電廠、變電站中作為電器設(shè)備的保護(hù)和控制之用,特別適用于要求無(wú)油化、少檢修及頻繁操作的使用場(chǎng)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(hù)高壓電氣設(shè)備用。
工作原理:真空斷路器的工作原理是:當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操作機(jī)構(gòu)的作用下分閘時(shí),觸頭間產(chǎn)生電弧,觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出蒸汽,由于觸頭設(shè)計(jì)為特殊形狀,在電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生一磁場(chǎng),電弧在此磁場(chǎng)作用下沿觸頭表面切線方向快速運(yùn)動(dòng),在金屬圓筒(屏蔽罩)上凝結(jié)了部分金屬蒸汽,電弧在自然過(guò)零時(shí)就熄滅了,觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度又迅速恢復(fù)起來(lái)。
彈跳時(shí)間
合閘彈跳時(shí)間是斷路器在合閘時(shí),觸頭剛接觸開始計(jì)起,隨后產(chǎn)生分離,可能又接觸又分離,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相管子燃弧時(shí)間加長(zhǎng),降低開斷能力。
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。
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,開斷條件更為惡劣,這對(duì)斷路器的開斷是很不利的。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。
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