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.     

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。开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的。影响灭弧室电器寿命的是电弧,而电弧只有在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     

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。     

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。     

12kV真空灭弧室触头合闸冲击下疲劳寿命研究

真空灭弧室合闸过程中,触头往往会承受较大的合闸冲击,在多次合闸操作后,触头极有可能产生疲劳破坏,从而影响真空灭弧室的工作性能。该文建立VS1型真空断路器操动机构动力学仿真模型,对断路器合闸过程中动触头动态特性进行计算;并利用三维非线性显示动力学分析软件LS-DYNA对杯状纵磁触头合闸冲击碰撞过程进行模拟,得到触头结构在合闸冲击作用下各时刻的应力应变结果;在nCode软件中建立真空灭弧室触头结构疲劳寿命分析流程,对触头结构疲劳寿命危险区域进行预测,并对支撑盘结构进行优化以提高触头结构疲劳寿命。结果表明：在冲击载荷作用下,杯状纵磁触头杯指及触头片开槽处会产生应力集中现象,易发生破坏;三种支撑盘结构中,凸台型支撑盘能使触头结构应力分布更加合理,可有效提高触头疲劳寿命。     

法国ALSTHOM SF6断路器合闸电阻投入时间测试

在断路器合闸过程中，动静触头之间要承受系统恢复电压。随着合闸过程的深入，动静触头之间的距离越来越小，当动静触头之间的绝缘强度不足以承受系统恢复电压时，动静独头之间就会产生电弧。电弧会对断路器的触头产生严重的烧蚀，从而影响断路器的寿命。为此，在高电压等级(220kV及以上)断路器上经常装设合闸电阻，带合闸电阻的断路器在合闸时，与合闸电阻串联的辅助触头比主触头提前一定时间闭合，从而减弱了主触头间的恢复电压，减轻了主触头的熄弧压力。     

断路器合闸特性仿真与优化

运用虚拟样机技术,对静端加缓冲弹簧的真空断路器合闸过程进行了仿真,对缓冲弹簧的刚度及动静触头之间的碰撞阻尼进行了优化.触头碰撞产生弹跳,从而引发高压拉弧,导致触头熔焊,影响断路器的使用.动端不加缓冲弹簧,静端安装缓冲弹簧的结构,可以有效地消除预振动的影响,通过对静触头缓冲弹簧的刚度以及碰撞阻尼进行优化,减小合闸弹跳,改...     

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。     

真空断路器合闸时触头弹跳时间影响因素的分析

本文推导出计算触头弹跳时间的公式,分析了主要影响因素,还分析了缩短触头合闸时弹跳时间的途径。     

真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振

通过试验，分析了真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振，说明产生的原因及克服的方法，触头材料硬度越大，合闸弹跳越大；而触头压力越大，合闸弹跳赵小，较大的合闸弹跳增加了触头熔焊的可能性，从而导致短路开断失败。总结了调试真空开关实践经验，给出了几种减小合闸弹跳的方法。目前真空开关向“小开距”的方向发展，在条件允许的情况下，适当缩小触头开距，增加超行程，可以提高分闸速度，因此可以提高开断短路电充的能力。分析指出：分闸速度过大，会产生不利于短路开断的负面影响－分闸弹振。     

高压断路器触头冲击动力学仿真研究

高压断路器合闸过程中,动静触头接触瞬间发生碰撞,静力学模拟方法不再适用,需采用冲击动力学的分析方法进行仿真。在考虑触头塑性和摩擦的情况下,对触头施加实测运动速度,模拟了合闸过程中动静触头的力学响应。结果表明,在碰撞力的作用下,动触头动态张开闭合,导致行程曲线出现断点,与试验现象吻合。此外,塑性变形的出现使动触头径向尺寸增大,导致断路器刚合点不断变化,进而使行程曲线发生改变,影响断路器的开断。     

基于ADAMS的真空断路器合闸弹跳分析

介绍虚拟样机技术应用于真空断路器研发的基本过程。用三维制图软件UG绘制真空断路器的三维模型图。利用多体动力学仿真软件ADAMS对真空断路器的合闸弹跳进行仿真分析,结果表明增加触头超程弹簧的预压力可抑制弹跳时间。实测结果证实了该方法是可行的。     

快速真空开关合闸触头弹跳暂态过程研究

以电磁斥力驱动器作为操动机构的快速真空开关具有分闸速度快,分合闸时间短和分合闸时间分散性小的优势,目前已广泛应用于多种电力设备中。目前对于快速真空开关的分闸过程已有众多研究,但合闸过程的相关问题尚属空白。文中研究了快速真空开关合闸过程中触头弹跳问题。建立了多物理场耦合仿真模型,完整描述了快速真空开关的合闸过程。得到了快速真空开关的v₁与D_max的关系,其中v₁为合闸过程中动静触头首次接触的瞬时速度,D_max为动触头的最大弹跳距离。根据这一关系式,确定了合闸过程中无触头弹跳情况下的临界瞬时合闸速度v_cri。根据v_cri限制,设计了一种新型的油阻尼器来调节快速真空开关的合闸行程曲线,实现无触头弹跳合闸。研制了装备新型油缓冲器的快速真空开关,搭建了机械特性测试平台,对其合闸特性进行了测试。测试结果表明：测量结果与仿真结果之间的误差不超过10%,且实现了无触头弹跳合闸。     

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...     

126kV真空断路器触头合闸冲击力的测量及仿真分析

文中研究目标是确定126 kV真空断路器触头合闸冲击力的大小以及相关因素的影响。利用PVDF压电传感器测量了合闸过程中触头冲击力曲线。得到合闸速度约为1.5 m/s时冲击力峰值为97 995 N,持续时间为0.487 ms。通过Ansys/LS-DYNA软件仿真研究了触头的凸台直径、材料弹性模量、合闸速度以及触头弹簧力对合闸冲击力的影响。仿真结果表明:触头凸台直径对触头冲击力基本无影响;触头材料弹性模量增大时,触头冲击力峰值增大,冲击力持续时间减小;触头合闸速度以及触头弹簧力增大时,触头冲击力峰值增大,冲击力持续时间基本不变。     

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。     

浅议真空断路器的合闸弹跳

文章分析了真空断路器弹跳的危害及其对寿命、性能的影响,并提出一些减少弹跳的措施和方法。     

“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…