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其中变压器、开关等设备约占电网总的40%,由此可以预见智能电网的大规模建设将有效拉动包括变压器、开关在内的电力设备的需求,这对电力设备企业来说是一个巨大的利好。智能电网要求一次设备升级为智能电力设备,因此智能化真空断路器的发展空间巨大。真空断路器主要是作为成套开关设备的核心执行元件在。
中压开关成套设备的智能化主要依靠智能化的真空断路器来实现。智能化真空断路器是在真空断路器的本体上集成了先进的测量和传感器技术、状态监测设备和机测量和保护装置。目前国外研制的智能化真空断路器主要有ABB公司的eVD4和iVD4。所谓并联式防跳,即防跳继电器KO的电压线圈并联在断路器的合闸回路上(如图2所示)。例如一个持久的合闸命令存在时,合闸整流桥输出经Y3,S2,S3,S1,KO(2—1)接通。断路器合闸后,并联在合闸回路的接点S3′闭合,启动防跳继电器KO,KO接点即由2—1位置切换到4—1位置,断开合闸回路并保持。若此时线路或设备故障,继电保护动作跳闸。但由于合闸回路已可靠断开,从而防止了开关。
如图4所示,在合闸过程中出现短路故障时,保护装置使断路器跳闸,由跳闸线圈操动的常开接点TQ2闭合,保持跳闸线圈继续通电。跳闸线圈的常闭接点TQ1断开,切断合闸回路,如果此时合闸命令继续存在,也不会使断路器再次合闸。合闸命令解除后,跳闸线圈失电,接线恢复原来状态。真空断路器,因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名;其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点,在配电网中应用较为普及。真空断路器是3~10kV,50Hz三相交流系统中的户内配电装置,可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用,特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所,断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设。
操动机构发生拒动现象时,一般先分析拒动原因,是机保护装置二次回路故障还是机械部分故障,然后进行处理。在检查二次回路正常后,发现操动机构主拐臂连接的万向轴头间隙过大,虽然操动机构正常动作,但不能带动断路器分合闸联杆动作,导致断路器不能正常分合闸。高压开关柜





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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。
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