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真空斷路器的發展與表現分析

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真空斷路器的發展與表現分析

發布日期:2018-04-03 作者: 點擊:

麵臨極其不同的開斷任務,新的專用斷路器應運而生。如用於發電機保護斷路器的特大容量真空斷路器(短路開斷電流高達63~80kA及以上),標準型真空斷路器(短路開斷電流25~50kA),經濟型真空斷路器(16~25kA),頻繁型真空斷路器(如操作次數5~6萬次),超頻繁型真空斷路器(如操作次數10~15萬次)。如西門子公司的3AH係列斷路器就按使用場合劃分為5種型號,其中3AH1和3AH3型為標準型,操作10000次,3AHZ型為頻繁型,操作6萬次,3AH4為超頻繁型,操作12萬次,3AH5型為經濟型,價格便宜.

2.低過電壓型真空斷路器

眾所周知,真空斷路器因截流會引起截流過電壓,特別在開斷小的感性負截如電動機時,一般情況下,為限製過電壓而給真空斷路器配過電壓吸收裝置如SicRC路,ZnO避雷器等,這使斷路器結構龐大且複雜化,而且有的限製過電壓不理想。

日本幾家公司另辟路徑,開發出低過電壓真空斷路器。它不用加過電壓吸收裝置而用新開發出的觸頭材料,將過電壓限製至常規值的十分之一。低過電壓觸頭材料東芝為AgWC日立為Co-Ag-Se,三菱為Cu-Cr-Bi-α,富士為CuCr+高蒸氣材料。這些公司一般做到7.2kV下20kA,隻有東芝公司做到7.2kV下40kA。請登陸:高壓開關網瀏覽更多信息

3.多功能真空斷路器

眾所周知真空斷路器迄今為二I位(即合一分)完成關合和開斷任務。現在出現了多功能真空斷路器,賦予了多個功能,如合—分—隔離—接地等。西門子公司、Alstom公司、日立公司均有這樣的產品。西門子公司最新推出NXACT型模塊式真空斷路器就具有多功能,集關合、開斷、隔離、接地及聯鎖於一體。Alstom公司配VISAX開關櫃的真空斷路器為三I位(合—分—隔離)。日立公司與東京電力公司合作研發的24kV真空斷路器為四I位(合—分—隔離—接地)。

為使產品多功能化,從現有產品看,有兩種做法:一是真空斷路器相柱在開斷後移動或旋轉,形成隔離和接地;另一是真空滅弧室內觸頭旋轉完成隔離和接地。西門子公司NXAct型產品為開斷後相柱移動完成隔離和接地,而Alstom公司為開斷後相柱旋轉完成隔離任務,日立公司通過滅弧室內觸頭旋轉完成隔離和接地任務。

4.同步斷路器

同步斷路器又叫選相真空斷路器或受控真空斷路器。其基本原理是使真空斷路器在電壓或電流最有利時刻關合或開斷。

與普通真空斷路器相比,同步斷路器具有如下優勢:1.降低了電網瞬態過電壓負荷;2.改善了電網供電質量;3.提高了斷路器電壽命及性能;4.簡化了電網設計,從而降低了整個係統費用。

ABB公司利用數字電子器件和磁力操動機構已開發出了同步真空斷路器,這是一個良好的開端。

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5.智能型真空斷路器

真空斷路器智能化是建立在現代傳感技術和數字化控製技術之上。

國外製造公司都使自己的產品具有智能,這是配電自動化的需要,也是斷路器本身控製保護的需要。如Alstom公司的DCX型可編程序數字控製裝置,ABB公司的REF542型控製和保護裝置,西門子公司第二代數字保護裝置等。

由以上可知,真空斷路器發展很快,究其原因,固然很多,但有兩條是基本的:一是真空滅弧室技術的進步;二是操動機構技術的進步。真空滅弧室是真空斷路器的心髒。真空滅弧室的進步表現在如觸頭材料從CuBi轉變成CuCr,提高了開斷能力,並降低了截流值,同時磁場從橫磁場轉向縱磁場,提高了開斷能力,減少了觸頭的燒損。在工藝上,一次排封工藝的采用,大大提高了滅弧室性能及可靠性。

操動機構被稱之為真空斷路器的神經中樞。原先用電磁機構,後出現了彈簧機構,最新又出現了永磁機構。彈簧機構結構複雜,零件數多(多達200個),加工精度要求高,且彈簧機構的出力特性與真空斷路器的負載特性不相匹配,要在凸輪輪廓曲線和連杆結構上進行合理設計。永磁機構的機械結構特別簡單,零部件比任何其他機構都要少,運動部件可以減少至一個,因而機械可靠性特別高,而且永磁機構的出力特性能與真空斷路器的負載特性很好的匹配。永磁機構用永磁鎖扣,電容器(或直流屏供電)儲能,用電子控製。永磁機構特別適用於頻繁操作,如可達6萬~15萬次。


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