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真空斷路器”因其滅弧介質和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名;其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優點,在配電網中應用較為普及。 真空斷路器是3~10kV,50Hz三相交流系統中的戶內配電裝置,可供工礦企業、發電廠、變電站中作為電器設備的保護和控制之用,特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場所,斷路器可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護高壓電氣設備用。
戶外真空智能斷路器(重合器)采用真空滅弧室,以真空作為滅弧和絕緣介質,具有極高的真空度。當動、靜觸頭在操作機構作用下帶電分閘時,在觸頭間將會產生真空電弧,同時,由于觸頭的特殊結構,在觸頭的間隙間也會產生適當的縱向磁場,促使真空電弧保持為擴散型,并使電弧均勻地分布在觸頭表面燃燒,維持低的電弧電壓,在電流自然過零時,殘留的離子、電子和金屬蒸汽在秒數量級的時間內就可復合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上,滅弧室斷口的介質絕緣強度很快被恢復,從而電弧被熄滅達到分斷的目的。由于采用縱向磁場控制真空電弧,所以真空斷路器具有強而穩定的開斷電流能力。
“真空斷路器”的觸頭常采取對接式觸頭。因為一般的真空斷路器在分閘狀態下動靜觸頭的距離只有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作電弧的損傷也較小。真空斷路器的優點之一是體積小,動靜觸頭要在一個 真空的空間內動作,如果制作成其他的對接方式也會增加斷路器自身的體積!當斷路器用在發電系統并在電源近端短路時,故障電流衰減較慢,若分閘時間很短,這時斷路器分斷的故障電流就可能含有較大的直流分量,開斷條件更為惡劣,這對斷路器的開斷是很不利的。所以用于發電系統的真空斷路器,其分閘時間盡可能設計長些為宜。回路電阻值是表征導電回路的聯接是否良好的一個參數,各類型產品都規定了一定范圍內的值。若回路電阻超過規定值時,很可能是導電回路某一連接處接觸不良。在大電流運行時接觸不良處的局部溫升增高,嚴重時甚至引起惡性循環造成氧化燒損,對用于大電流運行的斷路器尤需加倍注意。回路電阻測量,不允許采用電橋法測量,須采用GB763規定的直流壓降法。
真空斷路器毫無例外地采用對接式接觸方式。動觸頭碰上靜觸頭之后就不能再前進了,觸頭接觸壓力是由每極觸頭壓縮彈簧(有時稱作合閘緩沖彈簧)提供的。所謂接觸行程,就是開關觸頭碰觸開始,觸頭壓簧施力端繼續運動至終結的距離,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對接觸頭提供接觸壓力;二是保證在運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距的20%~30%左右,10kV的真空斷路器約為3~4mm。
真空斷路器的實際結構中,觸頭合閘彈簧設計成即使處于分閘位置,也有相當的預壓縮量,有預壓力。這是為使合閘過程中,當動觸頭尚未碰到靜觸頭而發生預擊穿時,動觸頭有相當力量抵抗電動力,而不致于向后退縮;當觸頭碰接瞬間,接觸壓力陡然躍增至預壓力數值,防止合閘彈跳,足以抵抗電動斥力,并使接觸初始就有良好狀態;隨著接觸行程的前進,觸頭間的接觸壓力逐步增大,接觸行程終結時,接觸壓力達到設計值。接觸行程不包括合閘彈簧的預壓縮量程,它實際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。
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