毕业设计题目:高压真空断路器的设计系:电气与信息工程系专业:电气工程班级:0000学号:000000学生姓名:XX导师姓名:XXX完成日期:2010年6月诚信声明本人声明:1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名:日期:2010 年6 月15日目录高压真空断路器......................................... 错误!未定义书签。
HIGH-VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER ................. 错误!未定义书签。
第1章绪论 ....................................... 错误!未定义书签。
1.1真空断路器的现状及其发展 ........................................................................ 错误!未定义书签。
1.1.1开发低过电压触头材料,降低截流水平错误!未定义书签。
1.1.2大容量化错误!未定义书签。
1.1.3采用先进的一次封排工艺,提高产量和质量错误!未定义书签。
1.1.4缩小灭弧室管径,减少零件数和提高可靠性缩小灭弧室管径错误!未定义书签。
1.1.5向少维护方向发展错误!未定义书签。
1.2真空断路器的应用运行及其特点 ................................................................ 错误!未定义书签。
1.2.1概述错误!未定义书签。
1.2.2真空断路器结构特点错误!未定义书签。
1.3真空断路器的发展趋势................................................................................. 错误!未定义书签。
第2章:设计的基本任务及要求......................... 错误!未定义书签。
2.1主要技术参数................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.2基本任务及要求 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
第3章:设计过程 .................................... 错误!未定义书签。
3.1真空灭弧理论研究....................................................................................... 错误!未定义书签。
3.1.1真空电弧的特性错误!未定义书签。
3.1.2扩散型和集聚型真空电弧的特性错误!未定义书签。
3.1.3交流真空电弧的熄灭原理错误!未定义书签。
3.2真空灭弧室的设计计算................................................................................. 错误!未定义书签。
3.2.1屏蔽罩错误!未定义书签。
3.2.2波纹管错误!未定义书签。
3.2.3导电系统错误!未定义书签。
3.2.4排气管错误!未定义书签。
3.3触头设计....................................................................................................... 错误!未定义书签。
3.4动、热稳定验算,温升验算......................................................................... 错误!未定义书签。
3.4.1温升验算错误!未定义书签。
3.4.2动、热稳定性验算错误!未定义书签。
3.5绝缘结构分析................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.5.1额定绝缘水平及绝缘强度错误!未定义书签。
3.5.2额定电压及最高电压错误!未定义书签。
3.6操动机构选用及有关计算............................................................................. 错误!未定义书签。
3.6.1对操动机构的要求错误!未定义书签。
3.6.2操动机构的比较和选用错误!未定义书签。
结束语 ............................................. 错误!未定义书签。
参考文献 ........................................... 错误!未定义书签。
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (3)1.1真空断路器的现状及其发展 (3)1.1.1开发低过电压触头材料,降低截流水平 (4)1.1.2大容量化 (5)1.1.3采用先进的一次封排工艺,提高产量和质量 (5)1.1.4缩小灭弧室管径 (6)1.1.5向少维护方向发展 (6)1.2真空断路器的应用运行及其特点 (7)1.2.1概述 (7)1.2.2真空断路器结构特点 (10)1.3真空断路器的发展趋势 (11)第2章:设计的基本任务及要求 (14)2.1主要技术参数 (14)2.2基本任务及要求 (14)第3章:设计过程 (15)3.1真空灭弧理论研究 (15)3.1.1真空电弧的特性 (15)3.1.2扩散型和集聚型真空电弧的特性 (18)3.1.3交流真空电弧的熄灭原理 (19)3.2真空灭弧室的设计计算 (20)3.2.1屏蔽罩 (21)3.2.2波纹管 (22)3.2.3导电系统 (22)3.2.4排气管 (23)3.3触头设计 (23)3.4动、热稳定验算,温升验算 (26)3.4.1温升验算 (26)3.4.2动、热稳定性验算 (27)3.5绝缘结构分析 (27)3.5.1额定绝缘水平及绝缘强度 (27)3.5.2额定电压及最高电压 (30)3.6操动机构选用及有关计算 (31)3.6.1对操动机构的要求 (31)3.6.2操动机构的比较和选用 (31)结束语................................................. 错误!未定义书签。
致谢................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 (40)附录 (41)高压真空断路器摘要:近年来随着世界各国对环境保护越来越重视,SF6气体的使用和排放便受到限制,从而使电器领域内SF6断路器的发展也必将受到限制。
同时,真空断路器在中压领域己经占据了主导地位,真空断路器将不断向高电大容量方向发必然的趋势绝缘介质的压真空断路器取代高压SF6断路器是种国内首次设计了不用SF6气体作灭弧室外嚷提出以绝缘硅脂代替kV/1600户外高压真空断路器样机,顺应环保的要传统的SF6气体或油作为真空灭弧室的外绝缘介质。
真空断路器的成功研制将是环保型真空开关由中跨向高压领域的关键一步,对高压真空断路器的发展有着重要意义本文首次将ADAMS虚拟样机技术成功地应用于高压真空断路器产品开发,打破了传统的断路器产品设计方法,建立了715kV真空断路器虚拟样机模型,在物理样机制造之前就在计算机上对虚拟样机模型进行了仿真分析,为改进、It化其关键参数提供了引导,有效地缩短了开发时间和节约开发成本。
随着真空断路器电压等级的升高和它操作功的增大,产品开发过程中将会遇到一些新问题。
1997年联合国在日本京都召开了联合国气候变化框架公约。
京都议定书把SF6气体列入为一种严重温室效应的气体,规定到2030年后将禁用SF6断路器及有关应用SF6气体的设备。
最近几年来世界各国均在致力于研究可替代SF6气体的电气设备,包括SF6断路器。
而真空断路器是无污染可持续发展的最杰出代表。
我国真空断路器水平和国外真空断路器还有很大的差距,在国际的市场,国内的市场竞争中处于劣势。
为了我国电气的生存和发展我们的必须严肃对待真空断路器的研究。
本文主要设计内容是以给定的主要技术参数,以ZN型真空断路器为参照,设计一台真空断路器并进行有关验算。
[关键词]高压真空断路器High-voltage Vacuum Circuit BreakerAbstract:Recently, people pay more atention to human living environment in theworld, and SF6 is limited to be used and be let out, so the development of SF6circuit breaker is restricted. On the contrary, middle voltage vacuum circuit breaker (VCB) has bzen highly developed, and VCB with high voltage and largecapacity has become considerably interested in the world, so it is predictablethat VCB would certainly be instead of SF6 one in future. In this paper, it is thefirst time to develop a new HVCB without SF6 in our country, which ratedvoltage, 72.5kV rated current, 1600A. It is important to develop the VCBsuccessfully in the high voltage field in China.The virtual prototype technology-ADAMS is applied firstly to developHVCB product, which is diferent from traditional designing method. With thehelp of the ADMAS software, the virtual prototype model of the VCB is built,then is simulated and analyzed by choosing diferent breaking and closingcondition before the real VCB is manufactured. It is convenient to modify andoptimize the VCB's key parameters by means of ADAMS, so it saves the periodand cost of the VCB'., development validly.A lot of new problems would come up during the development of highvoltage VCB. The impact phenomenon between VCB's mechanistic parts isfound while VCB is breaking. This paper analyzes the reasons of impactphenomenon, and put forward a measure on how to reduce efect of the impactphenomenon. Based on ADAMS's simulating, this paper gives out all theinformation on VCB's moving character, and bring forward innovatively thatVCR's breaking could be divided into four successive phases.The high voltage insulation is one of key problems in this paper. Theelectrical fields of vacuum interrupters and insulative links have been calculatedwith the help of ANSYS software, of which VCB's insulative character wasdesigned on the basis. At last, some experiments have been done to verify thecalculation.[Keywords ] High-voltage Vacuum Circuit Breaker;Virtual Prototype Technology; Moving Character; Insulative Character第1章绪论1.1 真空断路器的现状及其发展根据真空断路器国外发展的趋势、国内技术现状和我国国民经济发展的需要,在我国发展高压真空断路器是必要的。