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    開關柜中真空斷路器的選型指導發布時間:2018-8-1?|?來源:上海上碩電氣有限公司

    開關柜對真空斷路器的選型有很大的限制性,真空斷路器不僅要滿足自身的使用環境,還要滿足開關柜對其適用性的相關要求,所以在選型上要兼顧兩者的需要。

    真空斷路器可供選擇的種類有:

    根據真空滅弧室觸頭磁場可供選擇的種類如下:

    一、橫磁場結構:

    橫磁場結構滅弧室屬于聚集型電弧,聚集型電弧又不同于真空電弧,屬于高氣壓電弧。聚集型電弧能量集中,觸頭燒損嚴重,其常見結構見圖2。

    橫磁場結構

    二、縱磁場結構:

        縱磁場結構滅弧室屬擴散型真空電弧,電弧均勻分布于觸頭接觸面上??v磁場結構滅弧室的性能十分優越,開斷電流突破了100kA,體積比橫磁場結構滅弧室縮小了1/3,容易做到小型化;截流值低,約在5A以下,因此開斷感性負載時產生的過電壓水平較低;由于熄弧后,熔化的觸頭金屬物絕大部分仍然凝結在觸頭接觸面上,所以電磨損較輕,電氣壽命較長,一般能達到幾萬次??v磁觸頭常見結構見圖3。

    縱磁場結構

    三、強縱磁場結構:

        強縱磁場結構的滅弧室雖然屬于聚集型電弧,但它能夠將聚集型電弧分成許多并列支弧,從而減輕了觸頭燒損。強縱磁場結構滅弧室的性能,接近于縱磁場結構滅弧室,其常見結構見圖4。

    強磁場結構

    四、真空斷路器的永磁機構

        永磁機構屬電磁類操動機構,根據永久磁鐵所處的保持位置可分為雙穩態和單穩態機構。雙穩態是指動鐵芯在開斷與關合的行程終止的2個位置,不需任何能量或鎖扣即可保持;單穩態是指永久磁鐵只處于一個位置的保持。雙穩態可以采用雙線圈或單線圈。永磁機構結構簡單,組成機構的零部件極少,一般僅數個,其中動鐵芯是整個機構中唯一的運動部件,因此機械可靠性較高。雙穩態雙線圈永磁機構的原理見圖5。

    真空斷路器的永磁機構

    根據真空斷路器的設計結構可供選擇的種類如下:

    一、分體式:

        分體式真空斷路器的出現是由我國國情決定的,對我國真空斷路器的普及起著相當重要的作用。分體式真空斷路器有價格經濟、舊柜改裝方便等優勢,在國內仍有相當的市場。   

    二、聯體式:

        聯體式真空斷路器的操動機構與斷路器的匹配性能、傳動系統、電壽命、絕緣等需要進行全方位的優化設計。在機加工方面,一些制造廠還采用了柔性加工線、機器人操作等,使加工出的產品性能分散性小,穩定性高。由于出廠前各性能參數已在制造廠調好,現場不需要再調整,用戶只需簡單復測復試即可。

    三、落地式:

        早期生產的落地式真空斷路器,問題較多。如窄型柜,相間和對地都需要加裝絕緣隔板,構成復合絕緣,復合絕緣要求導體與絕緣隔板的10kV設備靜空氣距離大于30cm,窄型柜一般不易做到,常常使場強集中部位的絕緣隔板發熱,加速絕緣老化?;Q性較差,表明機械精度低,對隔離插頭影響大,如果不同心,還會造成隔離插頭發熱。這些因素往往引發開關柜“火燒聯營”。

    四、中置式:

        中置式真空斷路器與中置開關柜配套,是目前國際上較先進的成套開關裝置。斷路器小巧,互換性強,進出柜體輕便,受地坪平整度影響小,運行維護方便,比早期落地式斷路器運行可靠。但中置式真空斷路器集中檢修時,因同時需要將多臺斷路器抽出柜外,所以中置式真空斷路器的平臺小車應具備落地功能,避免人為抬放斷路器時摔損設備。

    五、中置落地式:

        斷路器定位于柜體中部的中間導軌上,由于每臺斷路器均自帶手車,所以斷路器進出柜體方便;互換性、地坪平整度影響方面與中置式斷路器性能相同;這種真空斷路器用戶使用時更方便。

    另外在選擇真空斷路器的時候,要特別考慮下斷路器的合閘彈跳和分閘反彈的問題。說完了真空斷路器的注意事項,下面來說下開關柜對真空斷路器的選型上有哪些影響?

    一、開關柜主回路磁場對滅弧室磁場的影響:

        真空滅弧室是靠特制磁場熄滅電弧的,無論是橫磁結構還是縱磁結構滅弧室,當受到滅弧室以外的磁場影響時,將改變滅弧室內原有磁場。所以開關柜選型時,應避免柜內主回路與滅弧室平行。

    二、真空斷路器的滑相:

        DL/T 403-2000規定:在真空斷路器規定的開斷時間之外,不允許出現滑相。

    三、首開相在開斷中的分布與電氣壽命:

        三相滅弧室熄弧時,總有某一相首先熄弧,該相稱為“首開相”,首開相在三相中是隨機的,首開相在三相各相中出現的頻率稱為首開相分布。首開相分布不均勻時,電氣壽命是達不到額定電氣壽命的。

    四、分閘與合閘:

    在型式試驗的開斷試驗中應按分閘時間允許值下限的直流分量做試驗,而在運行中的分閘時間不得超過其規定值的上限值,所以,斷路器應給出分閘時間的下限值。在型式試驗時應將合閘時間盡量調至規定的最大值附近,在實際運行時,應盡可能縮短合閘時間。

    由此可見,真空斷路器在開關柜中使用時,要求要更為嚴格一點,既要滿足自身的使用需要,又要能適應開關柜的相關要求,這樣才能確保安全運行。


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