真空断路器工作原理详解民熔docx

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  与其它断路器相比,真空断路器的工作原理只与灭弧介质不同。真空中没有导电介质,使电弧快速熄灭。因此,断路器动触头与固定触头之间的距离很小。断路器通常用于电压等级较低的一般电气配置中!随着电力系统的快速进展,10kV真空断路器在我国已大量生产和使用。提高对真空断路器的生疏,加强对真空断路器的维护,使其安全运行,已成为修理人员亟待解决的问题。以zw27-12型真空断路器为例,简要介绍了真空断路器的工作原理及维护。

  真空具有很强的绝缘特性。在真空断路器中,气体格外淡薄,气体分子的自由行程相对较大,相互碰撞的概率很小。因此,无碰撞并不是真正空间间隙击穿的主要缘由,而在高强度电场作用下从电极上分别出来的金属颗粒是造成绝缘损伤的主要因素。

  真空间隙的绝缘强度不仅与间隙的大小和电场的均匀性有关,还与电极材料的性能和外表条件有关。当线mm〕时,真空断路器的绝缘性能比高压空气和SF6气体高,这也是真空断路器触头分闸距离一般较小的缘由。

  电极材料对击穿电压的影响主要体现在金属材料的机械强度〔拉伸强度〕和熔点上。拉伸强度和熔点越高,真空下电极的绝缘强度越高。

  试验说明,真空度越高,气隙击穿电压越高,但在10-4torr以上,根本保持不变。因此,为了保持真空灭弧室的绝缘强度,其线torr。

  〔ZNx—**〕和户外〔ZWx—**〕两种类型。主要由框架局部,灭弧室局部(真空泡),和操动机构局部组成。

  断路器本体局部由导电回路,绝缘系统,密封件和壳体组成。整体构造为三相共箱式。其中导电回路由进出线导电杆,进出线绝缘支座,导电夹,软连接与真空灭弧室连接而成。

  机构为电动储能,电动分合闸,同时具有手动功能。整个构造由合闸弹簧,储能系统,过流脱扣器,分合闸线圈,手动分合闸系统,关心开关,储能指示等部件组成。

  真空断路器利用高真空中电流流过零点时,等离子体快速集中而熄灭电弧,完成切断电流的目的。

  储能过程:当储能电机14接通电源时,电机带动偏心轮转动,通过紧靠在偏心轮上的滚子10带动拐臂9及连板7摇摆,推动储能棘爪6摇摆,使棘轮11转动,当棘轮11上的销与储能轴套32的板靠住以后,二者一起运动,使挂在储能轴套上32上的合闸弹簧21拉长。储能轴套32由定位销13固定,维持储能状态,同时,储能轴套32上的拐臂推动行程开关5切断储能电机14的电源,并且储能棘爪被抬起,与棘轮牢靠脱离。

  合闸操作的流程:当机构接到合闸信号后〔开关处于断开,已储能状态〕,合闸电磁铁15的铁心被吸向下运动,拉动定位件13向逆时针方向转动,解除储能维持,合闸弹簧21带动储能轴套32逆时针方向转动,其凸轮压动传动轴套30,带动连板29及摇臂27运动,使摇臂27扣住半轴25,使机构处于合闸状态。此时,连锁装置28锁住定位件,使定位牛不能逆时针方向转动,到达机构联销的目的,保证了机构在合闸位置不能合闸操作。

  分闸操作的流程:断路器合闸后,分闸电磁铁接到信号,铁芯吸合,分闸脱扣器19中的顶杆向上运动,使脱扣轴16转动,带动顶杆18向上运动,顶动弯板26并带动半轴25向反时针方向转动。

  开距与超行程断路器的开距与超行程的测量可以依据图三所示,在分合闸状态测量出的X值之差为断路器的开距,Y值之差为断路器的

  2、传动轴套30转动最大角时,~2mm的间隙,以保证传动轴套回落到合闸位置时,摇臂27能自动扣接到半轴25上,能够最终靠螺钉31的调整来实现。

  4、在储能过程中,当棘爪到达最终一个齿的最高点时,应能保证储能轴套32上的拐臂使行程开关的触点牢靠切换,切断电机电源,能够最终靠调整行程开关5的上下前后位置来实现。

  5、调整分闸合闸弹簧的预拉长度,保证断路器的牢靠分合,且分合闸速度到达规定值。

  在我国的农网35KV标准化变电站中,承受了掌握母线和合闸母线分开的原则。

  在短路器的关心常闭接点与合闸线圈之间,把断路器储能行程开关的一对常开接点串联进掌握回路。这样,在断路器未储能的状况下,将不能进展合闸操作。防止了在断路器未储能的状况下合闸,合闸回路保持,烧毁合闸线圈。

  同时,在接线的过程中,要留意储能行程开关接点中合闸母线与掌握母线的极性要全都,防止消灭在开关蓄能时,合闸回路的电弧击穿行程开关,造成掌握保险的熔断或掌握空气开关的掉闸。

  真空断路器的燃弧时间短,绝缘强度高,电气寿命也较高,触头的开距与行程小,操作的能量小,因此,机械寿命也较高。在日常的运行中,维护工作量很小,主要检查机构的运动部件磨损状况,紧固件有无松动,去除绝缘外表的灰尘,在活动部位注入一些润滑脂等。

  在春检预防性试验中,对开关的直流电阻测试要与历史数据进展比较,觉察问题准时处理更换,对断口的工频耐压试验,是检验真空泡是否漏气的有效方法。〔户内真空断路器可以借鉴断开负荷时,真空泡内

  闪光的颜色来初步推断真空泡的真空度,颜色暗红时说明真空度降低,颜色淡蓝时,说明真空度良好〕保护定植校验时,对断路器做低电压掉合闸试验,检验开关在母线故障状态时,电压降低时动作是否牢靠。

  真空电弧和我们以前学****的气体电弧放电现象有很大的差异,气体的游离现象不是产生电弧的重要的因素,真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。同时,开断电流的大小不同,电弧表现的特点也不同。我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流线、小电流真空电弧

  触头在真空中开断时,产生电流和能量格外集聚的阴极斑点,从阴极斑点上大量地蒸发金属蒸汽,其中的金属原子和带电质点的密度都很高,电弧就在其中燃烧。同时,弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外集中,电极也不断的蒸发的质点来补充。在电流过零时,电弧的能量减小,电极的温度下降,蒸发作用削减,弧柱内的质点密度降低,最终,在过零时阴极斑消逝,电弧熄灭。

  在触头断开大的电流时,电弧的能量增大,阳极也严峻发热,形成很强的集聚型的弧柱。同时,电动力的作用也明显了,因此,对于大电流真空电弧,触头间的磁场分布就对电弧的稳定性和熄弧性能有打算

  性的影响。假设电流太大,超过了极限开断电流,就会造成开断失败。此时,触头发热严峻,电流过零以后仍旧蒸发,介质恢复困难,不能断开电流。

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