浙江皖開電力科技有限公司
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目前真空開關(guān)在國內(nèi)外各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，隨著真空開關(guān)使用的普及和提高，廣大用戶愈來愈急需了解和掌握真空開關(guān)的原理、結(jié)構(gòu)、使用和維護等方面的知識，本文結(jié)合實踐經(jīng)驗從理論上分析了真空斷路器機械參數(shù)的選擇原則及經(jīng)驗數(shù)據(jù)，為廣大用戶更好的使用真空開關(guān)提供一些技術(shù)參考。
1.額定開距
真空斷路器處于分閘狀態(tài)時，真空開關(guān)管動、靜觸頭之間的距離選擇與真空斷路器的額定電壓、使用條件、開斷電流的性質(zhì)及觸頭材料、真空間隙的耐壓強度等因素有關(guān)，主要取決于額定電壓和觸頭材料。由于真空開關(guān)管的額定開距對絕緣性能的影響較大，當(dāng)額定開距從零開距增大時，其絕緣水平也將提高，但當(dāng)開距增大到一定數(shù)值時，開距對絕緣性能的影響就不大了，若進一步增大開距，將嚴重影響開關(guān)管的機械壽命。通過對真空斷路器的安裝、運行及檢修得出真空斷路器額定開距一般選擇范圍為：6kV及以下一般為4～8mm，10kV及以下一般為8～12mm，35kV一般為20～40mm。
2.觸頭接觸行程
觸頭接觸行程的選擇必須保證觸頭在磨損后仍能保持一定的壓力;在分閘時使動觸頭獲得一定的初始動能，提高開關(guān)的初始分閘速度，拉斷熔焊點，減小燃弧時間，提高介質(zhì)恢復(fù)速度;在合閘時能利用觸頭彈簧得到平滑的緩沖，減小彈跳。
3.觸頭工作壓力
真空斷路器觸頭的工作壓力對真空斷路器的性能有很大的影響，其壓力等于真空開關(guān)管的自閉力與觸頭彈簧力之和。斷路器觸頭的工作壓力選擇應(yīng)該滿足4方面的要求：1、使真空開關(guān)管的觸頭接觸電阻保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，2、滿足動穩(wěn)定試驗的要求，3、抑制合閘彈跳，4、減小分閘彈振。由于真空斷路器在關(guān)合短路電流時，觸頭在予擊穿后要產(chǎn)生電弧和電動斥力，觸頭產(chǎn)生彈跳，機構(gòu)合閘速度也zui慢，所以，關(guān)合短路電流是考核觸頭工作壓力是否滿足要求的zui苛刻的條件。
4.分閘速度
由于分閘速度直接影響電流過零后觸頭間介質(zhì)強度恢復(fù)的速度，如果電弧熄滅后，觸頭間介質(zhì)強度恢復(fù)速度小于恢復(fù)電壓，將造成電弧重燃，為了防止電弧重燃，以及縮短燃弧時間，必須滿足分閘速度。分閘速度的大小主要取決于額定電壓，當(dāng)額定電壓和觸頭開距一定時，分閘速度的波動范圍取決于開斷電流的大小，負載性質(zhì)，恢復(fù)電壓等因素，開斷電流較大時，分閘速度也應(yīng)較大，開斷電容電流時，由于恢復(fù)電壓較高，為了減小重燃的幾率，分閘速度也應(yīng)較大。10kV真空開關(guān)分閘速度通常取值為0.8-1.2m/s，必要時還可以高于1.5m/s。
5.合閘速度
由于真空開關(guān)管在額定開距時的靜態(tài)耐壓水平比較高，所以真空斷路器的合閘速度比分閘速度明顯低。為了盡量減小觸頭在合閘過程中由于予擊穿造成的電磨損，以及避免發(fā)生觸頭熔焊，因此必須具備一定的合閘速度，但過高的合閘速度不僅增加操作機構(gòu)的合閘功，同時使開關(guān)管受到的合閘沖擊增大，大大降低其使用壽命。通常情況下10kV級的真空斷路器的合閘速度為0.4-0.7m/s必要時可取為0.8-1.2m/s。
6.觸頭合閘彈跳時間
真空斷路器合閘時間的大小，是衡量真空斷路器性能好壞的一個重要標志，其與斷路器的觸頭彈跳壓力、合閘速度、開距及真空開關(guān)管的觸頭材料等有關(guān)，同時還與開關(guān)管的結(jié)構(gòu)、斷路器的結(jié)構(gòu)及安裝調(diào)試有關(guān)。觸頭合閘彈跳時間越小，其性能越好，彈跳時間越長，觸頭的電磨損越嚴重，容易產(chǎn)生合閘過電壓，在關(guān)合短路電流或電容器時，以及行動、熱穩(wěn)定試驗時將導(dǎo)致觸頭熔焊。另外，觸頭合閘彈跳時間越長，嚴重危害開關(guān)管的波紋管使用壽命。10kV級銅絡(luò)觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間不超2ms，其他觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間可以相對大一些，但是不得超過5ms。
7.三極同期性
真空斷路器的三極同期性表示三極不同時閉合或分離的程度，由于分、合閘同期性是相對的，數(shù)值也差異不大，所以一般情況下只考核三極合閘同期性。三極同期性差的斷路器將嚴重影響開關(guān)的分斷能力，容易產(chǎn)生過長的燃弧時間。由于斷路器的分合閘速度較快，開距較小，通過準確調(diào)試，達到參數(shù)要求并不困難，一般規(guī)定合閘同期性不超過1ms。
