真空斷路器

JB/T 3855-2008《高壓交流真空斷路器》

DL/T 403-2017《高壓交流真空斷路器》

這里需要說(shuō)明：IEC標(biāo)準(zhǔn)中并無(wú)與我國(guó)JB 3855相對(duì)應(yīng)的專用標(biāo)準(zhǔn)，只是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此，我國(guó)真空斷路器的標(biāo)準(zhǔn)至少在下列幾個(gè)方面高于或嚴(yán)于IEC標(biāo)準(zhǔn)：

(1) 絕緣水平： 試驗(yàn)電壓 IEC 中國(guó)

1min工頻耐壓(kV) 28 42(極間、極對(duì)地)48(斷口間)

1.2/50沖擊耐壓(kV) 75 75(極間、極對(duì)地)84(斷口間)

(2)電壽命試驗(yàn)結(jié)束后真空滅弧室斷口的耐壓水平：IEC56中無(wú)規(guī)定。我國(guó)JB3855一96規(guī)定為：完成電壽命次數(shù)試驗(yàn)后的真空斷路器，其斷口間絕緣能力應(yīng)不低于初始絕緣水平的80%，即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。

(3)觸頭合閘彈跳時(shí)間：IEC無(wú)規(guī)定，而我國(guó)規(guī)定要求不大于2ms。

(4)溫升試驗(yàn)的試驗(yàn)電流：IEC標(biāo)準(zhǔn)中，試驗(yàn)電流就等于產(chǎn)品的額定電流。我國(guó)DL403-91中規(guī)定試驗(yàn)電流為產(chǎn)品額定電流的110%。

2.真空斷路器的主要技術(shù)參數(shù) 真空斷路器的參數(shù)，大致可劃分為選用參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)兩個(gè)方面。前者供用戶設(shè)計(jì)選型時(shí)使用；后者則是斷路器本身的機(jī)械特性或運(yùn)動(dòng)特性，為運(yùn)行、調(diào)整的技術(shù)指標(biāo)。

下表是選用參數(shù)的列項(xiàng)說(shuō)明，并以三種真空斷路器數(shù)據(jù)為例。

表中所列各項(xiàng)參數(shù)，均須按JB3855和DL403標(biāo)準(zhǔn)的要求，在產(chǎn)品的型式試驗(yàn)中逐項(xiàng)加以驗(yàn)證，最終數(shù)據(jù)以型式試驗(yàn)報(bào)告為準(zhǔn)。

真空斷路器主要結(jié)構(gòu)

真空斷路器主要包含三大部分：真空滅弧室、電磁或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)、支架及其 他部件。

真空斷路器真空滅弧室

按照開(kāi)關(guān)型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場(chǎng)小型化真空滅弧室、內(nèi)封接式玻璃泡滅弧室，其基本結(jié)構(gòu)如下：

①氣密絕緣系統(tǒng)(外殼)

由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動(dòng)端蓋板、定端蓋板、不銹鋼波紋管組成的氣密絕緣系統(tǒng)是一個(gè)真空密閉容器。為了保證氣密性，除了在封接式要有嚴(yán)格的操作工藝，還要求材料本身透氣性和內(nèi)部放氣量小。

②導(dǎo)電系統(tǒng)

由定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成。觸頭結(jié)構(gòu)大致有三種：圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場(chǎng)觸頭、縱向磁場(chǎng)觸頭。目前采用縱磁場(chǎng)技術(shù)，此種滅弧室具有強(qiáng)而穩(wěn)定的電弧開(kāi)斷能力。

③屏蔽系統(tǒng)

屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件，并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是：a防止燃弧過(guò)程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的內(nèi)壁，從而降低外殼的絕緣強(qiáng)度。b改善滅弧室內(nèi)部電場(chǎng)分布的均勻性，有利于降低局部場(chǎng)強(qiáng)，促進(jìn)真空滅弧室小型化。c冷凝電弧生成物，吸收一部分電弧能量，有助于弧后間隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)。

真空斷路器操作機(jī)構(gòu)

按照斷路器型式不同，采用的操作機(jī)構(gòu)不同。常用的操作機(jī)構(gòu)有彈簧操作機(jī)構(gòu)、CD10電磁操作機(jī)構(gòu)、CD17電磁操作機(jī)構(gòu)、CT19彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)、CT8彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)。

真空斷路器其它部件

基座、絕緣支撐件、絕緣子等

①觸頭開(kāi)距小，10KV真空斷路器的觸頭開(kāi)距只有10mm左右，操作機(jī)構(gòu)的操作功就小，機(jī)械部分行程小，其機(jī)械壽命就長(zhǎng)。

②燃弧時(shí)間短，且與開(kāi)關(guān)電流大小無(wú)關(guān)，一般只有半周波。

③熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，對(duì)開(kāi)斷近區(qū)故障性能較好。

④由于觸頭在開(kāi)斷電流時(shí)磨損量較小，所以觸頭的電氣壽命長(zhǎng)，滿容量開(kāi)斷達(dá)30-50次，額定電流開(kāi)斷達(dá)5000次以上，噪音小適于頻繁操作。

⑤體積小、重量輕。

⑥適用于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流。

由于其優(yōu)點(diǎn)很多，所以廣泛應(yīng)用于變電站中，目前型號(hào)主要有：ZN12-10型、ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。

真空斷路器具體介紹

真空斷路器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)真空斷路器在我國(guó)近十年來(lái)得到了蓬勃的發(fā)展。產(chǎn)品從過(guò)去的ZN1～ZN5幾個(gè)品種發(fā)展到數(shù)十多個(gè)型號(hào)、品種，額定電流達(dá)到5000A，開(kāi)斷電流達(dá)到50kA的較好水平，并已發(fā)展到電壓達(dá)35kV等級(jí)。

80年代以前，真空斷路器處于發(fā)展的起步階段，技術(shù)上在不斷摸索，還不能制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，直到1985年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)內(nèi)主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

JP3855-96《3.6～40.5kV交流高壓真空斷路器通用技術(shù)條件》

DL403-91《10～35kV戶內(nèi)高壓斷路器訂貨技術(shù)條件》

這里需要說(shuō)明：IEC標(biāo)準(zhǔn)中并無(wú)與我國(guó)JB3855相對(duì)應(yīng)的專用標(biāo)準(zhǔn)，只是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此，我國(guó)真空斷路器的標(biāo)準(zhǔn)至少在下列幾個(gè)方面高于或嚴(yán)于IEC標(biāo)準(zhǔn)：

(1) 絕緣水平： 試驗(yàn)電壓 IEC 中國(guó)

1min工頻耐壓(kV) 28 42(極間、極對(duì)地)48(斷口間)

1.2/50沖擊耐壓(kV) 75 75(極間、極對(duì)地)84(斷口間)

(2)電壽命試驗(yàn)結(jié)束后真空滅弧室斷口的耐壓水平：IEC56中無(wú)規(guī)定。我國(guó)JB3855一96規(guī)定為：完成電壽命次數(shù)試驗(yàn)后的真空斷路器，其斷口間絕緣能力應(yīng)不低于初始絕緣水平的80%，即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。

(3)觸頭合閘彈跳時(shí)間：IEC無(wú)規(guī)定，而我國(guó)規(guī)定要求不大于2ms。

(4)溫升試驗(yàn)的試驗(yàn)電流：IEC標(biāo)準(zhǔn)中，試驗(yàn)電流就等于產(chǎn)品的額定電流。我國(guó)DL403-91中規(guī)定試驗(yàn)電流為產(chǎn)品額定電流的110%。

2.真空斷路器的主要技術(shù)參數(shù) 真空斷路器的參數(shù)，大致可劃分為選用參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)兩個(gè)方面。前者供用戶設(shè)計(jì)選型時(shí)使用；后者則是斷路器本身的機(jī)械特性或運(yùn)動(dòng)特性，為運(yùn)行、調(diào)整的技術(shù)指標(biāo)。

下表是選用參數(shù)的列項(xiàng)說(shuō)明，并以三種真空斷路器數(shù)據(jù)為例。

表中所列各項(xiàng)參數(shù)，均須按JB3855和DL403標(biāo)準(zhǔn)的要求，在產(chǎn)品的型式試驗(yàn)中逐項(xiàng)加以驗(yàn)證，最終數(shù)據(jù)以型式試驗(yàn)報(bào)告為準(zhǔn)。

真空斷路器工作原理

真空斷路器的工作原理是：當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操作機(jī)構(gòu)的作用下分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生電弧，觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出蒸汽，由于觸頭設(shè)計(jì)為特殊形狀，在電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生一磁場(chǎng)，電弧在此磁場(chǎng)作用下沿觸頭表面切線方向快速運(yùn)動(dòng)，在金屬圓筒(屏蔽罩)上凝結(jié)了部分金屬蒸汽，電弧在自然過(guò)零時(shí)就熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度又迅速恢復(fù)起來(lái)。

真空斷路器概述

“開(kāi)關(guān)柜”是一種電設(shè)備，外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開(kāi)關(guān)，然后進(jìn)入分控開(kāi)關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。如儀表，自控，電動(dòng)機(jī)磁力開(kāi)關(guān)，各種交流接觸器等，有的還設(shè)高壓室與低壓室開(kāi)關(guān)柜，設(shè)有高壓母線，如發(fā)電廠等，有的還設(shè)有為保主要設(shè)備的低周減載

真空斷路器分類

1、低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜

2、交流低壓

3、金屬鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜

4、低壓固定分隔式開(kāi)關(guān)柜

5、高壓電容器柜

6、高壓開(kāi)關(guān)柜

7、中壓真空環(huán)網(wǎng)柜

真空斷路器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

SJ/T 31401-1994|高壓開(kāi)關(guān)柜完好要求和檢查評(píng)定方法

DL/T 791-2001|戶內(nèi)交流充氣式開(kāi)關(guān)柜選用導(dǎo)則

DL 404-1991|戶內(nèi)交流高壓開(kāi)關(guān)柜訂貨技術(shù)條件

DL/T 404-1997|戶內(nèi)交流高壓開(kāi)關(guān)柜訂貨技術(shù)條件

DL/T 539-1993|戶內(nèi)交流高壓開(kāi)關(guān)柜和元部件 凝露及污穢試驗(yàn)技術(shù)條件

TB/T 2010-1987|27.5kV交流電氣化鐵道開(kāi)關(guān)柜技術(shù)條件

DL/T 404-2005|戶內(nèi)交流高壓開(kāi)關(guān)柜訂貨技術(shù)條件

真空斷路器維護(hù)

對(duì)真空斷路器應(yīng)該每年進(jìn)行一次停電檢查維護(hù)，以保證正常運(yùn)行。檢查應(yīng)做好如下方面的工作：

a)對(duì)管子進(jìn)行斷口工頻耐壓試驗(yàn)，測(cè)試真空度并記錄在冊(cè)。

b)對(duì)絕緣件進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)。

c)測(cè)試斷路器的開(kāi)距、接觸行程和機(jī)械特性，并記錄在冊(cè)。

d)對(duì)各連接件的可調(diào)整處的連接螺栓、螺母等應(yīng)檢查是否有松動(dòng)，特別是輔助開(kāi)關(guān)拐臂處的連接小螺釘，真空管動(dòng)導(dǎo)電桿連接的鎖緊螺母等。

e)對(duì)各轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)處應(yīng)檢查各種卡簧，銷子等是否松脫；并對(duì)各轉(zhuǎn)動(dòng)、滑動(dòng)部分加潤(rùn)滑油膏。

f)對(duì)使用在電流大于1 600 A以上的真空斷路器，應(yīng)對(duì)每極作直流電阻測(cè)試并記錄在冊(cè)。

g)如需更換管子應(yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書的要求進(jìn)行，更換后應(yīng)進(jìn)行機(jī)械特性的測(cè)試和耐壓試驗(yàn)。

h)年檢后和投運(yùn)前應(yīng)連續(xù)空載操作8～10次，一切正常方可投運(yùn)。

1. 真空斷路器通常可分多個(gè)電壓等級(jí)。低壓型一般用于防爆電氣使用。像煤礦等等。

2. 額定電流達(dá)到5000A，開(kāi)斷電流達(dá)到50kA的較好水平，并已發(fā)展到電壓達(dá)35kV等級(jí)。

3. 80年代以前，真空斷路器處于發(fā)展的起步階段，技術(shù)上在不斷摸索，還不能制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，直到1985年后才制成相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

1893年，美國(guó)的里頓豪斯提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的真空滅弧室，并獲得了設(shè)計(jì)專利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空開(kāi)關(guān)。1926年等公布的研究成果也顯示了在真空中分?jǐn)嚯娏鞯目赡苄?，但因分?jǐn)嗄芰π。质艿秸婵占夹g(shù)和真空材料發(fā)展水平的限制，尚不能投入實(shí)際使用。隨著真空技術(shù)的發(fā)展，50年代美國(guó)才制成第一批適用于切斷電容器組等特殊要求的真空開(kāi)關(guān),分?jǐn)嚯娏魃型Ｔ?千安的水平。由于真空材料冶煉技術(shù)上的進(jìn)步和真空開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)研究上所取得的突破，1961年，開(kāi)始生產(chǎn)15千伏、分?jǐn)嚯娏鳛?2.5千安的真空斷路器。1966年試制成15千伏、26千安和31.5千安的真空斷路器，從而使真空斷路器進(jìn)入了高電壓、大容量的電力系統(tǒng)。80年代中期，真空斷路器的分?jǐn)嗄芰σ堰_(dá)100千安。 中國(guó)從1958年開(kāi)始研制真空開(kāi)關(guān)，1960年西安交通大學(xué)和西安開(kāi)關(guān)整流器廠共同研制成第一批6.7千伏、分?jǐn)嗄芰?00安的真空開(kāi)關(guān);隨后又制成10千伏、分?jǐn)嗄芰?1.5千安的三相真空開(kāi)關(guān)。1969年華光電子管廠和西安高壓電器研究所制成了 10千伏、2千安單相快速真空開(kāi)關(guān)。70年代以后，中國(guó)已能獨(dú)立研制和生產(chǎn)各種規(guī)格的真空開(kāi)關(guān)。

參數(shù)名稱 單位 型號(hào)

ZN28-12/1250-20 ZN27-12/1250-31.5 ZN27A-12/3150-40

電壓參數(shù)

額定電壓 kV 10

最高電壓 11.5

絕緣水平

工頻耐壓 極間、極對(duì)地 42

斷口間 48

沖擊耐壓 極間、極對(duì)地 75

斷口間 84

電流參數(shù) 額定電流 A 1250 1250 3150

額定短路開(kāi)斷 kA 20 31.5 40

額定峰值耐受電流 kA 50 80 100

4S短時(shí)耐受電流 kA 20 31.5 40

額定短時(shí)關(guān)合電流(峰值) kA 50 80 100

額定單個(gè)電容器組開(kāi)斷電流 A 630 800

額定背對(duì)背電容器組開(kāi)斷電流 A 400 400

壽命 額定短路開(kāi)斷電流次數(shù) 次 50 50 30

機(jī)械壽命 次 10000

其它 額定操作順序 分-0.5s-合分-180s-合分 分-180s-合分-180-合分

全開(kāi)斷次數(shù) 不大于60

配用操動(dòng)機(jī)構(gòu) CD或CT機(jī)構(gòu)

真空斷路器機(jī)械特性

（運(yùn)行參數(shù)） 序號(hào) 機(jī)械特性參數(shù) 單位 ZN28-12/1250-20 ZN27-12/1250-31.5 ZN27A-12/3150-40

1 觸頭開(kāi)距 mm 11±1.0 10±1.0 11±1.0

2 接觸行程 mm 4±1.0 3±0.5

3 觸頭接觸壓力 N 1500±200 3000±200 5000±300

4 平均合閘速度 m/s 0.6±0.2

5 平均分閘速度 m/s 1.1±0.2 1.1±0.3 1.1±0.3

6 合閘彈跳時(shí)間 ms <2

7 分、合不同期性 ms <3

8 合閘時(shí)間 ms <100

9 分閘時(shí)間 ms <60

10 主回路直流電阻 μΩ ≤60 ≤60 ≤20

11 動(dòng)靜觸頭累積允許磨損厚度 mm 3.0

為滿足真空滅弧室對(duì)機(jī)械參量的要求，保證真空斷路器電氣機(jī)械性能，確保運(yùn)行可靠性，真空斷路器須具有穩(wěn)定、良好的機(jī)械特性。主要機(jī)械特性列于上表，亦以三種斷路器技術(shù)指標(biāo)為例。 4.各機(jī)械特性對(duì)產(chǎn)品性能的影響 產(chǎn)品機(jī)械特性的優(yōu)劣，對(duì)產(chǎn)品各項(xiàng)電氣性能有重要的關(guān)系，而且影響產(chǎn)品運(yùn)行可靠性。衡量真空斷路器的性能，真空滅孤室本身的性能固然重要，然而機(jī)械特性同樣具有舉足輕重的作用。下面對(duì)各機(jī)械特性參數(shù)與產(chǎn)品性能的關(guān)系分述如下：

真空斷路器開(kāi)距

觸頭的開(kāi)距主要取決于真空斷路器的額定電壓和耐壓要求，一般額定電壓低時(shí)觸頭開(kāi)距選得小些。但開(kāi)距太小會(huì)影響分?jǐn)嗄芰湍蛪核?。開(kāi)距太大，雖然可以提高耐壓水平，但會(huì)使真空滅弧室的波紋管壽命下降。設(shè)計(jì)時(shí)一般在滿足運(yùn)行的耐壓要求下盡量把開(kāi)距選得小一些。10kV真空斷路器的開(kāi)距通常在8～12mm之間，35kV的則在30～40mm之間。

真空斷路器接觸壓力

在無(wú)外力作用時(shí)，動(dòng)觸頭在大氣壓作用下，對(duì)內(nèi)腔產(chǎn)生一個(gè)閉合力使其與靜觸頭閉合，稱之為自閉力，其大小取決于波紋管的端口直徑。滅弧室在工作狀態(tài)時(shí)，這個(gè)力太小不能保證動(dòng)靜觸頭間良好的電接觸，必須施加一個(gè)外加壓力。這個(gè)外加壓力和自閉力之和稱為觸頭的接觸壓力。這個(gè)接觸壓力有如下幾個(gè)作用：

(1)保證動(dòng)、靜觸頭的良好接觸，并使其接觸電阻少于規(guī)定值。

(2)滿足額定短路狀態(tài)時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定要求。應(yīng)使觸頭壓力大于額定短路狀態(tài)時(shí)的觸頭間的斥力，以保證在該狀態(tài)下的完全閉合和不受損壞。

(3)抑制合閘彈跳。使觸頭在閉合碰撞時(shí)得以緩沖，把碰撞的動(dòng)能轉(zhuǎn)彈性勢(shì)能，抑制觸頭的彈跳。

(4)為分閘提供一個(gè)加速力。當(dāng)接觸壓力大時(shí)，動(dòng)觸頭得到較大的分閘力，容易拉斷會(huì)鬧熔焊點(diǎn)，提高分閘初始的加速度，減少燃弧時(shí)間，提高分?jǐn)嗄芰?。觸頭接觸壓力是一個(gè)很重要的參數(shù)，在產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)中要經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證、試驗(yàn)才選取得比較合適。如觸頭壓力選得太小，滿足不了上述各方面的要求；但觸頭壓力太大，一方面需要增大合閘操作功，另外滅弧室和整機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度要求也需要提高，技術(shù)上不經(jīng)濟(jì)。

真空斷路器接觸行程

真空斷路器毫無(wú)例外地采用對(duì)接式接觸方式。動(dòng)觸頭碰上靜觸頭之后就不能再前進(jìn)了，觸頭接觸壓力是由每極觸頭壓縮彈簧(有時(shí)稱作合閘緩沖彈簧)提供的。所謂接觸行程，就是開(kāi)關(guān)觸頭碰觸開(kāi)始，觸頭壓簧施力端繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至終結(jié)的距離，亦即觸頭彈簧的壓縮距離，故又稱壓縮行程。

接觸行程有兩方面作用，一是令觸頭彈簧受壓而向?qū)佑|頭提供接觸壓力；二是保證在運(yùn)行磨損后仍然保持一定的接觸壓力，使之可靠接觸。一般接觸行程可取開(kāi)距的20%～30%左右，10kV的真空斷路器約為3～4mm。

真空斷路器的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，觸頭合閘彈簧設(shè)計(jì)成即使處于分閘位置，也有相當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量，有預(yù)壓力。這是為使合閘過(guò)程中，當(dāng)動(dòng)觸頭尚未碰到靜觸頭而發(fā)生預(yù)擊穿時(shí)，動(dòng)觸頭有相當(dāng)力量抵抗電動(dòng)力，而不致于向后退縮；當(dāng)觸頭碰接瞬間，接觸壓力陡然躍增至預(yù)壓力數(shù)值，防止合閘彈跳，足以抵抗電動(dòng)斥力，并使接觸初始就有良好狀態(tài)；隨著接觸行程的前進(jìn)，觸頭間的接觸壓力逐步增大，接觸行程終結(jié)時(shí)，接觸壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值。接觸行程不包括合閘彈簧的預(yù)壓縮量程，它實(shí)際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。

真空斷路器合閘速度

平均合閘速度主要影響觸頭的電磨蝕。如合閘速度太低，則預(yù)擊穿時(shí)間長(zhǎng)，電弧存在的時(shí)間長(zhǎng)，觸頭表面電磨損大，甚至使觸頭熔焊而粘住，降低滅弧室的電壽命。但速度太高，容易產(chǎn)生合閘彈跳，操動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出功也要增大，對(duì)滅弧室和整機(jī)機(jī)械沖擊大，影響產(chǎn)品的使用可靠性與機(jī)械壽命。平均合閘速度通常取0.6m/s左右為宜。

真空斷路器分閘速度

斷路器的分閘速度一般而言速度越快越好，這樣可以使首開(kāi)相在電流趨近于0前2～3ms時(shí)能開(kāi)斷故障電流；否則首開(kāi)相不能開(kāi)斷而延續(xù)至下一相，原來(lái)首開(kāi)相變?yōu)楹箝_(kāi)相，燃弧時(shí)間加長(zhǎng)了，增加了開(kāi)斷的難度，甚至使開(kāi)斷失敗。但分閘速度太快，分閘的反彈也大，反彈太大震動(dòng)過(guò)劇亦容易產(chǎn)生重燃，所以分間速度亦應(yīng)考慮這方面因素。分閘速度的快慢，主要取決于合閘時(shí)動(dòng)觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了提高分閘速度，可以增加分閘彈簧的貯能量，也可以增加合閘彈簧的壓縮量，這都必然需要提高操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出功和整機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度，降低了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)過(guò)多年試驗(yàn)認(rèn)為，10kV的真空斷路器，平均分閘速度能保證在0.95～1.2m/s比較合適。

真空斷路器彈跳時(shí)間

合閘彈跳時(shí)間是斷路器在合閘時(shí)，觸頭剛接觸開(kāi)始計(jì)起，隨后產(chǎn)生分離，可能又接觸又分離，到其穩(wěn)定接觸之間的時(shí)間。

這一參數(shù)國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)中都沒(méi)有明確規(guī)定，1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時(shí)間必須小于2ms。為什么合閘彈跳時(shí)間要小于2ms呢？主要是合閘彈跳的瞬間會(huì)引起電力系統(tǒng)或設(shè)備產(chǎn)生L.C高頻振蕩，振蕩產(chǎn)生的過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當(dāng)合閘彈跳時(shí)；同小于2ms時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)電壓，設(shè)備絕緣不會(huì)受損，在關(guān)合時(shí)動(dòng)靜觸頭之間也不會(huì)產(chǎn)生熔焊。

合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)輸出的運(yùn)動(dòng)沖量?jī)H由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使后開(kāi)相管子燃弧時(shí)間加長(zhǎng)，降低開(kāi)斷能力。

合閘與分閘的不同期性一般是同時(shí)存在的，所以調(diào)好了合閘的不同期性，分閘的不同期性也就有了保證。產(chǎn)品中要求合分閘不同期性小于2ms。

分、合閘時(shí)間是指從操動(dòng)線圈的端子得電時(shí)刻計(jì)起，至三極觸頭全部合上或分離止的一段時(shí)間間隔。

合、分閘線圈是按短時(shí)工作制作設(shè)計(jì)的，合閘線圈的通電時(shí)間不到100ms，分閘線圈的不到60ms。分、合閘時(shí)間一般在斷路器出廠時(shí)已調(diào)好，無(wú)須再動(dòng)。

當(dāng)斷路器用在發(fā)電系統(tǒng)并在電源近端短路時(shí)，故障電流衰減較慢，若分閘時(shí)間很短，這時(shí)斷路器分?jǐn)嗟墓收想娏骶涂赡芎休^大的直流分量，開(kāi)斷條件更為惡劣，這對(duì)斷路器的開(kāi)斷是很不利的。所以用于發(fā)電系統(tǒng)的真空斷路器，其分閘時(shí)間盡可能設(shè)計(jì)長(zhǎng)些為宜。

真空斷路器回路電阻

回路電阻值是表征導(dǎo)電回路的聯(lián)接是否良好的一個(gè)參數(shù)，各類型產(chǎn)品都規(guī)定了一定范圍內(nèi)的值。若回路電阻超過(guò)規(guī)定值時(shí)，很可能是導(dǎo)電回路某一連接處接觸不良。在大電流運(yùn)行時(shí)接觸不良處的局部溫升增高，嚴(yán)重時(shí)甚至引起惡性循環(huán)造成氧化燒損，對(duì)用于大電流運(yùn)行的斷路器尤需加倍注意?；芈冯娮铚y(cè)量，不允許采用電橋法測(cè)量，須采用GB763規(guī)定的直流壓降法。

真空斷路器觸頭系統(tǒng)

“真空斷路器”的觸頭常采取對(duì)接式觸頭。因?yàn)橐话愕恼婵諗嗦菲髟诜珠l狀態(tài)下動(dòng)靜觸頭的距離只有16mm這么小的距離很難制作出其他形狀的接觸面，而且平直的接觸面瞬間動(dòng)作電弧的損傷也較小。真空斷路器的優(yōu)點(diǎn)之一是體積小，動(dòng)靜觸頭要在一個(gè)絕對(duì)真空的空間內(nèi)動(dòng)作，如果制作成其他的對(duì)接方式也會(huì)增加斷路器自身的體積！

真空斷路器真空度降低

1.1 故障現(xiàn)象

真空斷路器在真空泡內(nèi)開(kāi)斷電流并進(jìn)行滅弧，而真空斷路器本身沒(méi)有定性、定量監(jiān)測(cè)真空度特性的裝置，所以真空度降低故障為隱性故障，其危險(xiǎn)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于顯性故障。

1.2 原因分析

真空度降低的主要原因有以下幾點(diǎn)：

(1) 真空泡的材質(zhì)或制作工藝存在問(wèn)題，真空泡本身存在微小漏點(diǎn)；

(2) 真空泡內(nèi)波形管的材質(zhì)或制作工藝存在問(wèn)題，多次操作后出現(xiàn)漏點(diǎn)；

(3) 分體式真空斷路器，如使用電磁式操作機(jī)構(gòu)的真空斷路器，在操作時(shí)，由于操作連桿的距離比較大，直接影響開(kāi)關(guān)的同期、彈跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。

1.3 故障危害

真空度降低將嚴(yán)重影響真空斷路器開(kāi)斷過(guò)電流的能力，并導(dǎo)致斷路器的使用壽命急劇下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起開(kāi)關(guān)爆炸。

1.4 處理方法

(1) 在進(jìn)行斷路器定期停電檢修時(shí)，必須使用真空測(cè)試儀對(duì)真空泡進(jìn)行真空度的定性測(cè)試，確保真空泡具有一定的真空度；

(2) 當(dāng)真空度降低時(shí)，必須更換真空泡，并做好行程、同期、彈跳等特性試驗(yàn)。

1.5 預(yù)防措施

(1) 選用真空斷路器時(shí)，必須選用信譽(yù)良好的廠家所生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品；

(2) 選用本體與操作機(jī)構(gòu)一體的真空斷路器；

(3) 運(yùn)行人員巡視時(shí)，應(yīng)注意斷路器真空泡外部是否有放電現(xiàn)象，如存在放電現(xiàn)象，則真空泡的真空度測(cè)試結(jié)果基本上為不合格，應(yīng)及時(shí)停電更換；

(4) 檢修人員進(jìn)行停電檢修工作時(shí)，必須進(jìn)行同期、彈跳、行程、超行程等特性測(cè)試，以確保斷路器處于良好的工作狀態(tài)。

真空斷路器分閘失靈

2.1 故障現(xiàn)象

根據(jù)故障原因的不同，存在如下故障現(xiàn)象：

(1) 斷路器遠(yuǎn)方遙控分閘分不下來(lái)；

(2) 就地手動(dòng)分閘分不下來(lái)；

(3) 事故時(shí)繼電保護(hù)動(dòng)作，但斷路器分不下來(lái)。

2.2 原因分析

(1) 分閘操作回路斷線；

(2) 分閘線圈斷線；

(3) 操作電源電壓降低；

(4) 分閘線圈電阻增加，分閘力降低；

(5) 分閘頂桿變形，分閘時(shí)存在卡澀現(xiàn)象，分閘力降低；

(6) 分閘頂桿變形嚴(yán)重，分閘時(shí)卡死。

2.3 故障危害

如果分閘失靈發(fā)生在事故時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致事故越級(jí)，擴(kuò)大事故范圍。

2.4 處理方法

(1) 檢查分閘回路是否斷線；

(2) 檢查分閘線圈是否斷線；

(3) 測(cè)量分閘線圈電阻值是否合格；

(4) 檢查分閘頂桿是否變形；

(5) 檢查操作電壓是否正常；

(6) 改銅質(zhì)分閘頂桿為鋼質(zhì)，以避免變形。

2.5 預(yù)防措施

運(yùn)行人員若發(fā)現(xiàn)分合閘指示燈不亮，應(yīng)及時(shí)檢查分合閘回路是否斷線；檢修人員在停電檢修時(shí)應(yīng)注意測(cè)量分閘線圈的電阻，檢查分閘頂桿是否變形；如果分閘頂桿的材質(zhì)為銅質(zhì)應(yīng)更換為鋼質(zhì)；必須進(jìn)行低電壓分合閘試驗(yàn)，以保證斷路器性能可靠。

真空斷路器其他信息

彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘儲(chǔ)能回路故障

3.1 故障現(xiàn)象

(1) 合閘后無(wú)法實(shí)現(xiàn)分閘操作；

(2) 儲(chǔ)能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停止，甚至導(dǎo)致電機(jī)線圈過(guò)熱損壞。

3.2 原因分析

(1) 行程開(kāi)關(guān)安裝位置偏下，致使合閘彈簧尚未儲(chǔ)能完畢，行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)換完畢，切斷了電機(jī)電源，彈簧所儲(chǔ)能量不夠分閘操作；

(2) 行程開(kāi)關(guān)安裝位置偏上，致使合閘彈簧儲(chǔ)能完畢后，行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)還沒(méi)有得到轉(zhuǎn)換，儲(chǔ)能電機(jī)仍處于工作狀態(tài)；

(3) 行程開(kāi)關(guān)損壞，儲(chǔ)能電機(jī)不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3 故障危害

在合閘儲(chǔ)能不到位的情況下，若線路發(fā)生事故，而斷路器拒分閘，將會(huì)導(dǎo)致事故越級(jí)，擴(kuò)大事故范圍；如儲(chǔ)能電機(jī)損壞，則真空開(kāi)關(guān)無(wú)法實(shí)現(xiàn)分合閘。

3.4 處理方法

(1) 調(diào)整行程開(kāi)關(guān)位置，實(shí)現(xiàn)電機(jī)準(zhǔn)確斷電；

(2) 如行程開(kāi)關(guān)損壞，應(yīng)及時(shí)更換。

3.5 預(yù)防措施

運(yùn)行人員在倒閘操作時(shí)，應(yīng)注意觀察合閘儲(chǔ)能指示燈，以判斷合閘儲(chǔ)能情況；檢修人員在檢修工作結(jié)束后，應(yīng)就地進(jìn)行2次分合閘操作，以確定斷路器處于良好狀態(tài)。

真空斷路器故障現(xiàn)象

此故障為隱性故障，必須通過(guò)特性測(cè)試儀的測(cè)量才能得出有關(guān)數(shù)據(jù)。

真空斷路器原因分析

(1) 斷路器本體機(jī)械性能較差，多次操作后，由于機(jī)械原因?qū)е虏煌?、彈跳?shù)值偏大；

(2) 分體式斷路器由于操作桿距離較大，分閘力傳到觸頭時(shí)，各相之間存在偏差，導(dǎo)致不同期、彈跳數(shù)值偏大。

真空斷路器故障危害

如果不同期或彈跳大，都會(huì)嚴(yán)重影響真空斷路器開(kāi)斷過(guò)電流的能力，影響斷路器的壽命，嚴(yán)重時(shí)能引起斷路器爆炸。由于此故障為隱性故障，所以危險(xiǎn)程度更大。

真空斷路器處理方法

(1) 在保證行程、超行程的前提下，通過(guò)調(diào)整三相絕緣拉桿的長(zhǎng)度使同期、彈跳測(cè)試數(shù)據(jù)在合格范圍內(nèi)；

(2) 如果通過(guò)調(diào)整無(wú)法實(shí)現(xiàn)，則必須更換數(shù)據(jù)不合格相的真空泡，并重新調(diào)整到數(shù)據(jù)合格。

4.5 預(yù)防措施

由于分體式真空斷路器存在諸多故障隱患，在更換斷路器時(shí)應(yīng)使用一體式真空斷路器；定期檢修工作時(shí)必須使用特性測(cè)試儀進(jìn)行有關(guān)特性測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。

真空斷路器保護(hù)裝置

用到真空斷路器的地方必然會(huì)用到微機(jī)保護(hù)裝置，微機(jī)保護(hù)裝置是用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展方向，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度，微機(jī)保護(hù)裝置硬件包括微處理器（單片機(jī)）為核心，配以輸入、輸出通道，人機(jī)接口和通訊接口等。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。

真空斷路器優(yōu)點(diǎn)

1）、 微機(jī)保護(hù)裝置集測(cè)量、控制、監(jiān)視、保護(hù)、通信等多種功能于一體的電力自動(dòng)化高新技術(shù)產(chǎn)品,是構(gòu)成智能化開(kāi)關(guān)柜的理想電器單元。

2）、多種功能的高度集成，靈活的配置，友好的人機(jī)界面，使得該通用型微機(jī)綜合保護(hù)裝置可作為35KV及以下電壓等級(jí)的不接地系統(tǒng)、小電阻接地系統(tǒng)、消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)的各類各類電器設(shè)備和線路的保護(hù)及測(cè)控，也可作為部分66KV、110KV電壓等級(jí)中系統(tǒng)的電壓電流的保護(hù)及測(cè)控

3）、采用32位數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）具有先進(jìn)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，高速運(yùn)算能力和實(shí)時(shí)信號(hào)處理等優(yōu)點(diǎn)。

4）、支持常規(guī)的RS485總線和及CAN（DEVICENET）現(xiàn)場(chǎng)總線通訊，CAN總線具有也錯(cuò)帖自動(dòng)重發(fā)和故障節(jié)點(diǎn)自動(dòng)脫離等糾錯(cuò)機(jī)制，保護(hù)信息的實(shí)施性和可靠性。

5）、完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置異常自動(dòng)報(bào)警；具有自保護(hù)能力，有效防止接線錯(cuò)誤和非正常運(yùn)行引起的裝置永久性損壞；免維護(hù)設(shè)計(jì)，無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整采樣精度，測(cè)量精度不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境改變和長(zhǎng)期運(yùn)行引起誤差增大！