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电容器(或直流屏供电)储能,用电子控制。永磁机构特别适用于频繁操作,如可达6万~15万次。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满足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)满足动稳定试验的要求,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满足要求的苛刻的条件。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的十分之一。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。真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小,电场的均匀程度有关,而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙(2—3毫米)情况下,有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性,这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小,电场的均匀程度有关,而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙(2—3毫米)情况下,有比高压力空气与SF6气体高的绝缘。
这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。真空断路器合闸时间的大小,是衡量真空断路器性能好坏的一个重要标志,其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、开距及真空开关管的触头材料等有关,同时还与开关管的结构、断路器的结构及安装调试有关。触头合闸弹跳时间越小,其性能越好,弹跳时间越长,触头的电磨损越严重,容易产生合闸过电压,在关合短路电流或电容器时,以及行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。另外,触头合闸弹跳时间越长,严重危害开关管的波纹管使用寿命。10kV级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms,其他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些,但是不得超过5ms。真空断路器合闸时间的大小,是衡量真空断路器性能好坏的一个重要。
高压开关柜
高压开关柜其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、开距及真空开关管的触头材料等有关,同时还与开关管的结构、断路器的结构及安装调试有关。触头合闸弹跳时间越小,其性能越好,弹跳时间越长,触头的电磨损越严重,容易产生合闸过电压,在关合短路电流或电容器时,以及行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。另外,触头合闸弹跳时间越长,严重危害开关管的波纹管使用寿命。10kV级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms,其他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些,但是不得超过5ms。由于真空开关管在额定开距时的静态耐压水平比较高,所以真空断路器的合闸速度比分闸速度明显低。为了尽量减小触头在合闸过程中由于予击穿造成的电磨。
以及避免发生触头熔焊,因此必须具备一定的合闸速度,但过高的合闸速度不仅增加操作机构的合闸功,同时使开关管受到的合闸冲击增大,大大降低其使用寿命。通常情况下10kV级的真空断路器的合闸速度为0.4-0.7m/s必要时可取为0.8-1.2m/s。由于真空开关管在额定开距时的静态耐压水平比较高,所以真空断路器的合闸速度比分闸速度明显低。为了尽量减小触头在合闸过程中由于予击穿造成的电磨损,以及避免发生触头熔焊,因此必须具备一定的合闸速度,但过高的合闸速度不仅增加操作机构的合闸功,同时使开关管受到的合闸冲击增大,大大降低其使用寿命。通常情况下10kV级的真空断路器的合闸速度为0.4-0.7m/s必要时可取为0.8-1.2m。
当断路器收到合闸号时,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。真空断路器由真空灭弧室、操动机构、传动机构、底架等组成。真空灭弧由静触头、动触头、屏蔽罩、外壳、波纹管、保护冒、导电杆、端盖板等组成,如图。10kV真空断路器动、静触头之间的断开距离一般为10~15mm。真空断路器触头在分、合闸操纵时必须具有高的抗电弧腐蚀性能;当开断小电流时,应具有低截流性能。对材料的研究表明,铜、铬合成材料是、能满足要求的触头材料,而含铬量为20%~60%的铜、铬合成。
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