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真空断路器主要技术参数和机械参数


特性参数术语
10.功率因数(回路的)——开关设备开合试验回路的 等效回路,在工频下的电阻与感抗之比,不包括负荷的 阻抗。 11.额定短时工频耐受电压——按规定的条件和时 间进行试验时,设备耐受的工频电压标准值(有效值)。
灭弧室燃弧时间加长,降低开断能力。
合闸与分闸不同期性一般同时存在,所以调整好了合闸不同期性 ,分闸不同期性也就有了保证。产品中要求合分闸不同期性小于2ms

开关触头合闸(及分闸)时的三极不同期 性
分闸时(动触头)反弹幅值
在分闸操作过程中,动触头达到分闸位置后返向静触头方向 运动的最大距离。 分闸时(动触头)反弹幅值会影响:开关管的机械寿命。分 闸时(动触头)反弹幅值存在等于增大了触头开距。过大的触头 开距,使电弧不稳定,从而引起开断能力的下降和截流值的提高 。分闸反弹在往回运动时,由于触头开距变小等原因,在切断容 性负载时可能会导致重击穿。 影响因素:1.分闸终了前的即时速度(要小)。2.触头弹簧的 初压力不足,由于惯性力将使弹簧产生较大压缩而增大弹振。3. 传动部分的配合间隙。4.分闸缓冲器。
特性参量术语
• 4.额定电流开断电流——在规定条件下,断路器能保证正 常开断的 最大短路电流。 5.额定短路关合电流——在额定电压以及规定使用和性能 条件下, 开关能保证正常开断的电大短路峰值电流。 6.额定短时耐受电流(额定热稳定电流)——在规定的使用和性能条件 下,在确定的短时间内,开关在闭合位置所能承载的规定电流有效值。 7.额定峰值耐受电流(额定热稳定电流)——在规定的使用和性能条件 下,开关在闭合位置所能耐受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电 流。 8.额定短路持续时间(额定动稳定时间)——开关在合位置所能承载额 定短时耐受电流的时间间隔。 • 9.温升——开关设备通过电流时各部位的温度与周围空气 温度的差 值。
式中
INg= 1.8√2 INkd= 2.55INKd INg —— 额定关合电流,kA; INKd
—— 额定开断电流,kA。
断路器关合短路电流的能力除与灭弧装置性能有关外,还 与断路器操动机构的合闸功率的大小有关。
耐受性能
耐受性能 断路器应具有足够的耐受短时短路电流作用的能力,简 称耐受能力。 短时热电流(热稳定电流) 在规定的时间内(规定标 准时间为 2s ,需要大于 2s 时推荐 4s )断路器在合闸位置, 可能经受的短时热电流有效值( kA ),称为短时热电流 (或短时耐受电流),断路器标准中规定
真空断路器主要参数
主要技术参数 主要机械参数
额定电压
额定电压 指断路器长期工作的标准电压(对三相系 统指线电压)。电力系统在运行中允许有 ±5 %的波动,断路器必须适应在电压变化 范围内能长期工作,为此断路器出厂时都以 最高工作电压进行鉴定。如:对 3 ~ 220kV 范围内,其最高工作电压较额定电压约高 15 %左右;对 330kV 以上,规定最高工作 电压较额定电压高10%。
操作顺序
自动重合闸的操作循环:分—
θ
—合分—
T
—合分。
θ 为断路器开断故障电路,从电弧熄灭起到电路重新接
通的时间,称为无电流间隔时间,一般为 0.3s 或0.5s ;
T 为强送电时间,一般为180s。
断路器开断时间与无电流间隔时间之和称为自动重合 闸时间。 金属短接时间系指断路器重合闸操作后,触头闭合到 第二次触头分开所需用的时间。
触头接触行程
触头接触行程也称触头超行程
。对接式开关管的两触头间必须
有一定的压力才能正常工作,故 当两触头接触时,还需要一个中
间弹簧来提供这个力,中间弹簧
的压缩量称为触头接触行程。 接触行程的主要作用是:为
真空开关的一对平面对接式触头
提供足够大的压力,在触头烧损 后和传动系统产生机械形变后, 仍能使开关触头保持良好的接触 。
开断时间示意图
全开断时间是说明断 路器开断过程快慢的主
要参数,它直接影响故
障对设备的损坏程度、 故障范围、传输容量和
系统的稳定性。
断路器开断时间示意图
(2)合闸时间 处于分闸位置的断路器,从接 到合闸命令瞬间起到所有相的触头均接触为止的 时间称为合闸时间。
真空断路器主要技术参数
额定频率 在规定的使用和性能条件下能连续运行的电网频率数值 我国大部分为:50HZ
真空断路器主要技术参数
真空断路器的寿命
电寿命 →额定工作电流电寿命 →额定短路电流电寿命 →不同开断电流的寿命 机械寿命→机械传动的可靠性。电磁机构;弹簧机构;永磁机 构 机械寿命试验:在不更换零件及规定的机械特性条件下,验证开 关设备能否承受规定的分合空载操作次数的试验 真空寿命 → 15~20年真空寿命 →影响因素:外壳、波纹管、钎焊封接
额定触头压力
触头压力是用来满足开关对接触
电阻和在通过峰值耐受电流时对机械
强度的要求。额定触头压力是制造厂 对该参数在规定操作条件下的规定值 。 触头压力必须满足开关对接触电
阻的要求和开关在通过峰值耐受电流
时对机械强度的要求。
分闸时动触头的刚分速度主要取决 于:触头接触压力触头接触行程。
机械行程特性曲线(分闸速度、合闸速度)
真空断路器主要机械参数
真空断路器的主要机械特性参数及其物理含义
1、 触头开距 2、 触头接触行程 3、 额定触头压力 4、 机械行程特性曲线 ----- 分闸 速度 ----- 合闸 速度 5、 (合闸时)动触头弹跳时间 6、 触头三极合闸及分闸不同期
触头开距
处于分闸位置的开关装置的一极的触头间或任何与其 相连的导电部件间的总间距。 电极间的电场分布、电场强度 ••••••绝缘水平 电极间的磁场强度、电弧电压、电弧中的等离子体消散时 间 •••••• 开断能力 波纹管的机械寿命••••••断路器的寿命 开断12kV的真空断路器触头开距为3~4mm时 ,具有各种电流的能力。 12kV的真空断路器触头开距一般为 10~12mm,近期产品常见的为 8 ~10mm
分闸过行程(过冲)
在分闸操作过程中,动触头达到分闸位置后,继 续向远离静触头方向运动的最大距离。
合闸时间、分闸时间
合闸时间(空载)
处于分闸位置的断路器,从合闸回路带电时刻到所有极的
触头都接触时刻的时间间隔。
分闸时间(空载) 处于合闸位置的断路器,从分闸脱扣器带电时刻到所有各 极的弧触头分离时刻的时间间隔。(不含自脱扣断路器)
操动机构输出功也要增大,对灭弧室和整机机械冲击大,影响产品的
使用可靠性与机械寿命。
GB1984-2004,对分闸、合闸速度没提出要求。
(合闸时)动触头弹跳时间
从触头第一次接触开始到触头稳定接通时刻的时间。
合闸弹跳大大加剧了触头的电磨损;同时它也会引起电力系统或
设备产生LC高频振荡,振荡产生的过电压对电气设备的绝缘可能造 成伤害甚至损坏。当合闸弹跳时间小时,不会产生较大的过电压, 设备绝缘不会受损,在关合时动静触头之间也不会产生熔焊。 影响合闸弹跳时间的因素:1.动触头运动速度(尽可能小)2.断路器
GB1984-2004规定的机械行程(分闸)特性曲线
机械行程特性曲线(分闸)
参考的机械行程特性可以用来确定:该参考曲线上下允许偏差的限值。 根据该参考曲线,可以从分闸时的触头分离时刻和合闸时的触头接触时刻到 触头行程终止时刻划出两条包络线。 在该曲线上找到触头刚分6mm时的点,经过运算就可以得出以前定义 得平均分闸速度。 断路器的分闸速度一般而言越高越好,这样可以使首开相在电流趋近于 0前2~3ms时能开断故障电流;否则首开相不能开断而延至下一相,原来首
开相变为后开相,燃弧时间加长了。增加了开断难度,甚至使开断失败。但
分闸速度太高,分闸时动触头 的反弹幅值也大,容易产生重燃。另外分闸速 度高,必然是机构的输出功增大,这就要求整机的机械强度提高,降低了技
术经济指标。
机械行程特性曲线(合闸)
该曲线(实测)上可以找到以前定义的任一点的速度和某区间的平 均合闸速度。 平均合闸速度主要影响触头的电磨蚀。如果合闸速度太低,首先 是有可能合不上闸,使断路器作一次不正常的合分操作。其次是预击 穿时间过长,电弧存在的时间长,触头表面电磨损大,甚至使触头熔 焊而粘住,降低灭弧室的电寿命。但速度太高,容易产生合闸弹跳,
额定开断电流(断流容量)
额定开断电流和额定断流容量 ( 1 )断路器在开断操作时,首先起弧的某相电流称为开 断电流。在额定电压下,能保证正常开断的最大短路电流 称为额定开断电流。它是标志断路器开断能力的一个重要 参数。
我国规定额定开断电流为: 1.6 、 3.15 、 6.3 、 8 、 10 、 12.5 、 16 、 20 、 25 、 31.5 、 40 、 50 、 63 、 80 、 100kA 等。
工人在进行装配时一定要考虑对断口开距的调整,以保证这一同期 性。同期性相差很大时,难免对开断能力产生影响,但在正常情况下
是不会发生的,开距差异不会超过1mm,由于分闸速度较高,故同期
性不难保证2ms。合闸不同期性太大容易引起合闸弹跳,因为机构输 出的运动冲量仅由首合闸触头承受。分闸不同期性太大可能使后开相
tgf ——分闸时间,s;从断路器接到分闸命令瞬间到
所有相的触头都分离的时间间隔,亦称为断 路器固有分闸时间;
th ——燃弧时间,s;是指某一相首先起弧瞬间到所
有相电弧全部熄灭的时间间隔。
真空灭弧法
真空具有较高的绝缘强度,如果将开关触头装 置置于真空容器,则在电流过零时,即能熄灭 电弧。为防止产生过电压,应当不使触头分开 时,电流突变为零。一般应在触头间产生少量 金属蒸汽,形成电弧通道。当交流电流自然下 降过零前后,这些等离子态的金属蒸汽便在真 空中迅速飞散而熄灭电弧。
运动部分惯量(尽可能小) 3.触头工作压力与触头接触行程(压力大一
些,行程长一点)4.各运动部件的传动配合情况(配合要好一点,触 头压簧要有一定的裕度,不能压到极限)。
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