真空斷路器淺析(2)

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1、真空斷路器淺析收藏此信息打印該信息添加：用戶發(fā)布來源：未知摘　要：中國現(xiàn)在生產(chǎn)的真空斷路器型號很多，如何提高設(shè)計質(zhì)量，保證電網(wǎng)的安全、可靠運行。介紹中壓真空斷路器的發(fā)展、優(yōu)化設(shè)計等?！　￡P(guān)鍵詞：真空斷路器；發(fā)展歷史；設(shè)計質(zhì)量；優(yōu)化設(shè)計；可靠性措施　　真空斷路器在中國運行有近30年的歷史，真空斷路器的開發(fā)有兩次大的技術(shù)飛躍，一次是20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)了中國第一代真空斷路器。它采用的是阿基米德螺旋槽的觸頭結(jié)構(gòu)，觸頭材料為銅鉍銀及銅鉍鋁兩大類，受其材料性能限制，開斷能力只能達(dá)到20kA。另一次是20世紀(jì)80年代初期，在杯形觸頭上刻槽，使其在開斷時產(chǎn)生橫向磁場，讓電弧在觸頭上旋轉(zhuǎn)，減

2、少觸頭燒損，提高觸頭壽命，同時觸頭材料上研制了銅鉍銻、銅鉍鋁及銅鉻材料等，使其斷路器在電壽命、機械壽命等方面有了較大的飛躍。在其20世紀(jì)80年代中后期，由北京開關(guān)廠引進德國西門子3AF，廣州南洋電器廠引進日本東芝公司VK10J，比利時EIB公司VB5及其ABB公司VD4等為代表，采用在杯狀圓盤觸頭上刻槽，在開斷時產(chǎn)生縱向磁場，使電弧呈擴散性，最大限度地減少燒損。觸頭材料全都采用銅鉻（CuCr）新材料，此種觸頭材料具有很低的截流值，一般僅為3～5A。因此在感性電路中能限制其操作過電壓產(chǎn)生，開斷容性負(fù)載重?fù)舸缀醪话l(fā)生，弧后工頻耐壓基本不降低，克服了真空開關(guān)在20世紀(jì)70年代及20

3、世紀(jì)80年代初的三大缺陷：①開斷故障電弧后工頻耐壓特別低；②開斷容性負(fù)載經(jīng)常發(fā)生重?fù)舸┈F(xiàn)象；③在感性電路中其操作過電壓特別高。這樣在國內(nèi)掀起了真空開關(guān)熱，生產(chǎn)真空斷路器的廠家目前已突破350家，真空斷路器型號已達(dá)50多種，可稱位居世界之首。1　現(xiàn)階段國產(chǎn)真空斷路器種類和區(qū)別1．1　種類　　目前中國生產(chǎn)的真空斷路器可粗略分為三大類：???第一類為分體型結(jié)構(gòu)，完全是按原少油斷路器SN10型模仿設(shè)計出來的，主要是為了舊少油斷路器開關(guān)設(shè)備的改造，也有安裝在新開關(guān)設(shè)備上的，如ZN7－10X、ZN13－10X、ZN19－10X、ZN28－10A等；第二類為具有獨立型號機構(gòu)的拼湊型結(jié)構(gòu)，由C

4、D10、CD17、CT8、CT17、CT19等機構(gòu)與真空滅弧室及轉(zhuǎn)軸、彈簧等拼湊成一臺斷路器，如ZN7－10、ZN13－10、ZN19－10、ZN28－10等；第三類為整體型結(jié)構(gòu)，其特點是沒有獨立的機構(gòu)，傳動損耗少的真空斷路器，此類斷路器主要以引進技術(shù)占主體，如ZN12－10真空斷路器是以北京開關(guān)廠為代表引進的西門子公司3AF真空斷路器，ZN18－10真空斷路器為廣州南洋電器廠引進的東芝公司VK10J真空斷路器，廈門ABB開關(guān)有限公司的VD4真空斷路器、VM1永磁真空斷路器以及森源公司設(shè)計的VS1型真空斷路器等。1．2　第三類與一、二類真空斷路器區(qū)別　　1）整體型結(jié)構(gòu)的斷路器一

5、般為1套四連桿傳動系統(tǒng)；而分體型結(jié)構(gòu)與拼湊型結(jié)構(gòu)均為2套四連桿相聯(lián)傳動系統(tǒng)或者1套五連桿與1套四連桿相聯(lián)的傳動系統(tǒng)?！　?）整體型結(jié)構(gòu)的斷路器的觸頭壓縮行程一般為3～4mm；而分體型結(jié)構(gòu)與拼湊型結(jié)構(gòu)的斷路器的觸頭壓縮行程一般為6～10mm?！　?）整體型結(jié)構(gòu)的斷路器是從斷路器在控制回路中的整體要求設(shè)計的；而分體型結(jié)構(gòu)與拼湊型結(jié)構(gòu)的斷路器是仿型（分體仿SN10－10）及湊合（將分體與操動機構(gòu)湊合起來）出來的設(shè)計。2　真空斷路器的優(yōu)化設(shè)計2．1　處理好斷路器可靠性　　真空斷路器的可靠性對用戶最有切身利益。真空斷路器從問世那一天，其機械壽命就從傳統(tǒng)斷路器的2000次躍升增為10000

6、次，這幾年已有20000次及30000次的產(chǎn)品，國外西門子公司已有60000次及120000次的長壽命真空斷路器，這主要是在真空狀態(tài)下的低壓電弧無與倫比的特性，使用壽命增加的緣故。因此與其配合的操動機構(gòu)的機械壽命及可靠性就成了很突出的問題。一個產(chǎn)品的可靠性，主要由制造質(zhì)量和設(shè)計質(zhì)量來保證，前者要求制造者有嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系，其涉及到管理、人員素質(zhì)和培訓(xùn)，新設(shè)備的采用等諸因素。因此在中國目前人員素質(zhì)還不很高、責(zé)任心還不很強、管理相對落后、設(shè)備陳舊的情況下，把產(chǎn)品的可靠性過多地依賴制造質(zhì)量本身是不現(xiàn)實的。產(chǎn)品的可靠性便落在設(shè)計者的肩上。一個高可靠性的產(chǎn)品設(shè)計，必定是最簡單的設(shè)計結(jié)構(gòu)

7、，即用最少的零部件達(dá)到產(chǎn)品必要的功能。另外，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后的產(chǎn)品應(yīng)做到批量化生產(chǎn)，這樣有利于質(zhì)量的提高和生產(chǎn)成本的降低。國外真空斷路器都是貫徹此原則，可以從兩方面的工作來提高可靠性。2．1．1　簡化連桿系統(tǒng)設(shè)計　　在上面闡述過，國內(nèi)真空斷路器普遍采用原少油開關(guān)操動機構(gòu)CD10、CT8及其改進型CD17、CT17、CT19等。他們均為五連桿結(jié)構(gòu)體系，其設(shè)計意圖是為了滿足具有自由脫扣功能，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其中某些限位連桿極其脆弱。如CD10的死區(qū)連桿，CD17的半軸結(jié)構(gòu)，CT17及CT19的各種半軸和