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回路电阻
回路电阻值是表征导电回路的联接是否良好的一个参数,各类型产品都规定了一定范围内的值。若回路电阻超过规定值时,很可能是导电回路某一连接处接触不良。在大电流运行时接触不良处的局部温升增高,严重时甚至引起恶性循环造成氧化烧损,对用于大电流运行的断路器尤需加倍注意。回路电阻测量,不允许采用电桥法测量,须采用GB763规定的直流压降法。
触头系统
“真空断路器”的触头常采取对接式触头。因为一般的真空断路器在分闸状态下动静触头的距离只有16mm这么小的距离很难制作出其他形状的接触面,而且平直的接触面瞬间动作电弧的损伤也较小。真空断路器的优点之一是体积小,动静触头要在一个真空的空间内动作,如果制作成其他的对接方式也会增加断路器自身的体积!
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(1)保证动、静触头的良好接触,并使其接触电阻少于规定值。
(2)满足额定短路状态时的动稳定要求。应使触头压力大于额定短路状态时的触头间的斥力,以保证在该状态下的完全闭合和不受损坏。
(3)抑制合闸弹跳。使触头在闭合碰撞时得以缓冲,把碰撞的动能转弹性势能,抑制触头的弹跳。
(4)为分闸提供一个加速力。当接触压力大时,动触头得到较大的分闸力,容易拉断会闹熔焊点,提高分闸初始的加速度,减少燃弧时间,提高分断能力。触头接触压力是一个很重要的参数,在产品的初始设计中要经过多次验证、试验才选取得比较合适。如触头压力选得太小,满足不了上述各方面的要求;但触头压力太大,一方面需要增大合闸操作功,另外灭弧室和整机的机械强度要求也需要提高,技术上不经济。
接触行程
真空断路器毫无例外地采用对接式接触方式。动触头碰上静触头之后就不能再前进了,触头接触压力是由每极触头压缩弹簧(有时称作合闸缓冲弹簧)提供的。所谓接触行程,就是开关触头碰触开始,触头压簧施力端继续运动至终结的距离,亦即触头弹簧的压缩距离,故又称压缩行程。
接触行程有两方面作用,一是令触头弹簧受压而向对接触头提供接触压力;二是保证在运行磨损后仍然保持一定的接触压力,使之可靠接触。一般接触行程可取开距的20%~30%左右,10kV的真空断路器约为3~4mm。
真空断路器的实际结构中,触头合闸弹簧设计成即使处于分闸位置,也有相当的预压缩量,有预压力。这是为使合闸过程中,当动触头尚未碰到静触头而发生预击穿时,动触头有相当力量抵抗电动力,而不致于向后退缩;当触头碰接瞬间,接触压力陡然跃增至预压力数值,防止合闸弹跳,足以抵抗电动斥力,并使接触初始就有良好状态;随着接触行程的前进,触头间的接触压力逐步增大,接触行程终结时,接触压力达到设计值。接触行程不包括合闸弹簧的预压缩量程,它实际上是合闸弹簧的第二次受压行程。
国内主要依据标准:
JP3855-96《3.6~40.5kV交流高压真空断路器通用技术条件》
DL403-91《10~35kV户内高压断路器订货技术条件》
这里需要说明:IEC标准中并无与我国JB3855相对应的专用标准,只是套用《IEC56交流高压断路器》。因此,我国真空断路器的标准至少在下列几个方面高于或严于IEC标准:
(1)绝缘水平:试验电压IEC中国
1min工频耐压(kV)2842(极间、极对地)48(断口间)
1.2/50冲击耐压(kV)7575(极间、极对地)84(断口间)
(2)电寿命试验结束后真空灭弧室断口的耐压水平:IEC56中无规定。我国JB3855一96规定为:完成电寿命次数试验后的真空断路器,其断口间绝缘能力应不低于初始绝缘水平的80%,即工频1min33.6kV和冲击60kV。
(3)触头合闸弹跳时间:IEC无规定,而我国规定要求不大于2ms。
(4)温升试验的试验电流:IEC标准中,试验电流就等于产品的额定电流。我国DL403-91中规定试验电流为产品额定电流的110%。
2.真空断路器的主要技术参数真空断路器的参数,大致可划分为选用参数和运行参数两个方面。前者供用户设计选型时使用;后者则是断路器本身的机械特性或运动特性,为运行、调整的技术指标。
工作原理
真空断路器的工作原理是:当动、静触头在操作机构的作用下分闸时,触头间产生电弧,触头表面在高温下挥发出蒸汽,由于触头设计为特殊形状,在电流通过时产生一磁场,电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动,在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽,电弧在自然过零时就熄灭了,触头间的介质强度又迅速恢复起来。
技术参数
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参数名称单位型号
ZN28-12/1250-20ZN27-12/1250-31.5ZN27A-12/3150-40
电压参数
额定电压kV10
电压11.5
绝缘水平
工频耐压极间、极对地42
断口间48
冲击耐压极间、极对地75
断口间84
电流参数额定电流A125012503150
额定短路开断kA2031.540
额定峰值耐受电流kA5080100
4S短时耐受电流kA2031.540
额定短时关合电流(峰值)kA5080100
额定单个电容器组开断电流A630800
额定背对背电容器组开断电流A400400
寿命额定短路开断电流次数次505030
机械寿命次10000
其它额定操作顺序分-0.5s-合分-180s-合分分-180s-合分-180-合分
全开断次数不大于60
配用操动机构CD或CT机构
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