真空断路器合闸速度与动触头合闸弹跳探析

由于真空断路器触头采用平面对接方式接触,合闸瞬间动静触头碰撞会引起动触头弹跳,动触头合闸弹跳时间是真空断路器机械特性的一项重要参数。对真空断路器而言,稳定的性能参数是其安全运行的前提。动触头合闸弹跳时间是影响真空断路器的电寿命、机械寿命、触头熔焊和合闸过电压的重要因素。真空断路器动触头合闸弹跳分散性很大,影响因素也很多。从动静触头接触产生碰撞为切入点,研究解决动触头合闸     

真空断路器合闸弹跳时间长问题处理

真空断路器合闸弹跳是真空断路器机械特性的一项重要参数,弹跳时间长会产生较高的过电压,影响灭弧室的寿命。分析了合闸弹跳时间长的危害及产生原因,阐述了减小合闸弹跳时间的方法及理论分析,得出了适当增大触头超程弹簧预压缩,是减少真空断路器合闸弹跳时间的有效方法的结论。     

浅谈真空断路器触头自闭力与合闸弹跳

通过对真空断路器合闸过程中触头弹跳与触头自闭力之间关系的分析,提出作为合闸原动力一部分的触头自闭力也是影响真空断路器合闸弹跳的一个重要因素。     

真空断路器触头弹跳性能分析

1引言永磁操动机构真空断路器的开断性能有其自身的特点,它的终端位置的保持力都由永磁体来单独提供,取消了原有传统操动机构的锁、脱扣机构,大大减少了运动零部件;降低了机械故障率;提高了断路器的稳定工作性能;真正实现免维护。但由于分合闸实现机理的不同,触头弹跳产生的原因也就颇有差异。本文详细地分析了VS1—12型永磁操动机构分合闸弹跳的原因并提出行之有效的克服弹跳方法。2断路器分、合闸功能实现的基本原理永磁操动机构真空断路器在分合闸终端位置时,都由永磁体提供的磁能来实现稳定保持,断路器接到分合闸指令时,由电容器组或者直流电源向分合闸激磁线圈供电流产生电磁力,当电磁力逐渐增大到足以克服永磁体所提供的保持力时断路器的动触头开始运动并达到一定的速度值从而成功实现分合闸性能。因此,电源给激磁线圈的供电时间、所提供的操作功的大小及永磁体提供保持力大小是影响触头碰撞速度大小的主要因素,进而影响到断路器分合闸的弹跳性能。3动触头弹跳性能分析的重要性3.1合闸弹跳及其产生的原因、危害性带载工作的断路器由于触头弹跳的反复动作将产生很高的过电压,从而影响整个电力系统的供电稳定性,同时也将产生电流很大的电弧引起高温烧损触头甚至熔焊,这一...     

VS1型真空断路器合闸弹跳优化方案探析

当前真空断路器广泛应用于中压领域,操动机构是决定断路器性能的关键部件之一,与电磁操动机构和永磁操动机构相比,弹簧操动机构由于采用小功率交流电机为合闸弹簧储能而使机构动作不受电源影响,更加稳定,并且掉电后仍能操作一次,同时在分闸时由于参与动作部件少,因而分闸弹簧能实现较好的分闸特性等特点而使用更为广泛。文中的目标是针对目前中国广泛使用的VS1型户内真空断路器,通过运用Adams对VS1型真空断路器的弹簧操动机构进行动力学分析,并结合样机的机械特性实验结果,找出影响VS1型真空断路器合闸弹跳的因素,并提出优化建议。仿真分析和实验测量发现合闸过程之后出现的弹跳问题是由于凸轮机构的配合不当引起。为此针对凸轮机构提出了优化建议,即可以通过修改凸轮轮廓尺寸和提高分闸掣子限位平面来实现减少弹跳,达到提高VS1型真空断路器的合闸可靠性的目的。     

基于开关电容器组的高压断路器操动控制研究

为了减小断路器分合闸操作中电机操动机构驱动电机启动的响应时间,提高断路器的分合闸速度并改善断路器的触头震荡现象,提出了应用于电机操动机构的控制系统内储能电容的升压变换器技术。针对126kV真空断路器分合闸的技术要求,采用开关电容器组作为升压装置,利用电容器切换技术改变断路器进行分合闸操作的能量存储和释放方式,对断路器动触头的运动过程进行分段控制。在开关电容器组和普通储能电容器的条件下,进行了126kV真空断路器电动机操动机构的分合闸试验。实验结果验证,与采用普通储能电容的分合闸特性实验相比较,采用基于开关电容器组的电机控制系统可以有效地提高断路器的分闸和合闸速度,并改善断路器的触点弹跳。     

真空断路器触头弹跳性能分析

触头的弹跳性能是真空断路器稳定工作的重要指标之一，通过对VS1—12型真空断路器（配用永磁操动机构）的分合闸弹跳性能进行理论和试验分析，得出了其产生弹跳的原因及处理的基本方法。     

真空断路器触头合闸弹跳特性的计算

通过对真空断路器合闸时的触头受力情况进行的分析,推导出了弹跳过程的数学表达式。它不但阐述了弹跳参数与各影响因素之间的关系,而且据此计算的弹跳特性与实测结果相当吻合,这些表达式对真空断路器的设计有一定的参考作用。并对改善触头弹跳提出了一些建议。     

一款柱上真空断路器合闸弹跳问题的解决方案

某公司生产的一款柱上真空断路器。随着时间的变化，以及一些零部件国产化之后，发现存在合闸弹跳时间越来越长的趋势，众所周知真空断路器在合闸过程中产生弹跳，即便动触头在运动过程中有触头弹簧压力的作用，但不能完全彻底的消除触头的反弹，存在短时间内触头反复多次被电弧烧损，影响产品的电气寿命。因此，需要着手解决弹跳问题，减少对电寿命的影响，通过分析和研究弹跳产生的机理、影响因素等方面来着手，抓住主要影响因素来进行改善和改进，从而最终让弹跳时间保持在合理的控制范围，并制定标准化的作业流程来维持成果。     

一种可用于12 kV高速真空断路器的侧动式机械缓冲装置

在12 kV高速真空断路器中,一般不增加合闸缓冲装置,直动式操动机构往往会造成较大程度合闸弹跳,降低使用寿命.在优化设计的基础上,研制了一种双稳态永磁机构侧动式12 kV高速真空断路器.该真空断路器合闸时间在15 ms以内,分闸时间在10ms以内,合闸弹跳时间短,分闸反弹幅值小,达到了预期的目的.     

一台真空断路器合闸弹跳试验分析

<正>真空断路器合闸弹跳时间对于断路器自身的寿命、系统电气设备的安全运行有着非常重要的意义。断路器制造厂家对弹跳时间参数都有各自明确的制造标准,国标《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50150—2016中对真空断路器的合闸弹跳项目和弹跳时间也有明确的试验规定。工程现场对断路器进行电气试验时,测试结果所参考的标准以断路器厂家规定的参数要求标准为依据进行试验结果合格与否的判断。     

运行与检修问答

<正>【问】:真空断路器发生反弹时会带来那些危害? 【答】:真空断路器的触头多为对接式结构,在分合操作可能产生不同程度的反弹现象。不论是分闸反弹还是合闸反弹都会给运行带来危害。反弹可能导致:①触头烧损严重、甚至熔焊;②波纹管经受强迫振动可能产生裂纹,使灭弧室漏气;⑧分合闸时的冲击速度及冲击力较大发生分闸弹跳或合闸弹跳都可能产生触头和导电杆的变形甚至产生裂纹;④用于切合电容器组的真空断路器如发生合闸弹跳会使电容器上的残压水平提高,从而可能使合闸过电压超过两倍相电压,在较高合闸过电压作用下产生的放电还会导至电容器的损坏。     

真空断路器合闸弹跳的危害性及其对策

合闸弹跳是真空断路器机械特性的重要参数，它影响到灭弧室的电寿命。而采用缓冲机构减小弹跳的方法又会影响到断路器工作的可靠性。为此从真空断路器的工作机理出发，分析这几种因素之间的关系，找出主要矛盾。并提出减少弹跳的对策，以及对开关标准进行修订的新见解。     

真空断路器中合闸弹跳产生的原因及解决办法

从目前典型的10 KV真空断路器的结构和特性入手,对真空断路器产生合闸弹跳的原因进行了理论分析,同时结合产品研发、试验和生产的实际经验,与理论分析进行对照,总结了防止断路器合闸弹跳产生的措施和方法.     

浅谈真空断路器性能优化

提高真空断路器的产品质量主要是提高其操作机构的可靠性和优化真空断路器的关键特性参数,提高机构的可靠性可从简化机构结构,采用整体式结构,省略自由脱扣,实现零部件的自润滑和提高装配质量来实现,优化真空断路器的特性参数主要是优化合闸弹跳时间。     

配电磁斥力操作机构的真空断路器合闸同期性改进研究

在交流配电网的真空断路器领域内,配三相电磁斥力操作机构的真空断路器因其优异的机械性能成了研究热点,但偶然装配误差、极高运动速度及不完善电气拓扑等问题,致使其合闸同期性极难控制。针对上述问题,设计了一种机械联动的新型二拖三电磁斥力操作机构的真空断路器,采用电磁及动力学仿真对结构参数进行初步设计,并经合闸试验验证效果。试验结果表明：新型二拖三操作机构的真空断路器可提高合闸平均速度18%,有效抑制合闸弹跳时间;针对三相装配间隙误差问题,通过机械强制矫正,使三相合闸时间差控制在0.1 ms内;快速真空断路器驱动结构采用单侧驱动杆非居中布置,可有效提高三相合闸同期性。     

12kV真空断路器半双稳态永磁机构的设计

应用于真空断路器的永磁操动机构一般分为双稳态和单稳态永磁机构。对于单稳态永磁机构,通过调整分闸弹簧在分闸位的预拉力,可以实现对分闸特性的调节。增大预拉力可以缩短分闸时间,降低分闸弹跳,但预拉力过大会导致合闸状态时的保持合力减小,可能造成合闸的不可靠,也会对合闸动态特性造成不利影响,如合闸时间增加等。本文提出了应用于12kV真空断路器的半双稳态永磁机构的设计方法,该机构在分闸状态由较小的永磁保持力和弹簧力共同实现分闸保持。分闸位保持力大有助于抑制分闸弹跳,同时永磁保持力在动铁芯离开分闸位置后迅速减小,对合闸保持以及合闸动态特性几乎没有不利影响。利用Ansoft Maxwell软件建立永磁机构模型,进行静态和动态的仿真。根据设计结果制作实际样机,对其进行测试,实验结果验证了设计与仿真的正确性。     

基于电磁驱动的40.5kV快速真空断路器研究

对快速操动机构操作方式和结构组合进行分析,利用永磁机构高可靠性、强可控性和电磁斥力机构动作速度快、触动时间短等特点,设计了一种单稳态永磁机构和双线圈斥力盘相组合的快速操动机构。利用Ansys Maxwell建立了快速操动机构的有限元模型,并进行了静态和动态仿真计算,使设计的快速操动机构满足快速真空断路器的特性需求。针对快速真空断路器合闸弹跳大的问题做了深入研究,给出了在断路器刚合点前14 mm位置处介入液压缓冲的最优方式,合闸弹跳减小为0 ms。研制出40.5 kV快速真空断路器样机,分闸时间3.6 ms,合闸时间14.6 ms,合闸弹跳0 ms,短路开断电流31.5 kA,短路关合80 kA的参数满足技术要求。样机在电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心通过了容量试验、10 000次机械寿命、温升、绝缘等试验验证。     

真空断路器合闸弹跳的危害性

<35 kV户内高压真空断路器通用技术条件>(ZBK97004-89)将合闸弹跳时间定义为断路器在合闸时两触头刚接触至两触头稳定接触瞬间为止的时间.所有直读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的.影响灭弧室电寿命的是电弧,而电弧只有在合闸瞬间动静触头不接触时才会产生,在动静触头接触时不会产生.大量实践及理论分析均表明,真正对真空开关的电寿命有影响的因索是:合闸过程中,触头刚接触至触头稳定接触瞬间为止,这期间的触头断开时间.供电部门在工程安装时,一般都在<电气装置安装工程电气设备交接试验标准>(GB50150-91)对设备进行验收,GB50150-91第11.0.7条规定:真空断路器合闸过程中,触头接触后弹跳时间不应大于2 ms,这与实际工作有差异.因为技术不断地在发展,新型触头材料抗熔焊极好,在发生熔焊时,熔焊点呈脆性,破坏熔焊点所需的力小于真空断路器的分闸力,目前许多国外同类产品如日本东芝公司10 kV断路器只要求弹跳小于10 ms,新型触头材料的应用已为合闸弹跳的时间突破2ms创造了条件.目前许多真空灭弧室规定的合闸弹跳时间都可大于2 ms,仅要求小于3 ms,甚至5 ms.     

“讲技术，保安全”电工系列讲座之二：真空断路器合闸弹跳的危害及对策

《 35kV户内高压真空断路器通用技术条件》 (ZBK97004－ 89)将合闸弹跳定义为断路器在合闸时触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间。所有直读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的。 供电部门在工程安装时,一般都按《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 (GB50150－ 91)对设备进行验收, GB50150－ 91第 11.07条规定：真空断路器合闸过程中,触头接触后弹跳时间不应大于 2ms,这与实际工作有差异。是不是应将合闸弹跳一律定为不大于 2ms是值得探讨的。目前许多国外同类产品如日本东芝公司 10kV断路器只要求弹跳…