近期国内外真空灭弧室的发展动向

本文阐述了国内外真空灭弧室结构的发展过程和提高性能的研究。触头材料的性能分析和开发。采用新工艺、新结构和新材料以降低真空灭弧室制造成本的措施。最后介绍了真空灭弧室向高电压等级发展的动向。     

论真空断路器向高电压等级发展需要研究的问题

文章阐述了真空断路器向高电压等级发展的方向有二个途径,其一是研究由多个真空灭弧室串联组成高电压等级的真空断路器,其二是研究提高单断口真空灭弧室的电压来改善减少多断口真空灭弧室的数量组成更优化的高电压等级的真空断路器。     

真空灭弧室制造技术的进步

我国真空开关在中压12kV级已占绝对优势。真空灭弧室是真空开关的心脏，它不仅占真空开关造价的40％-45％，而且直接关系到真空开关的性能和可靠性，因此，真空灭弧室的制造技术成为人们关注的焦点。正是由于真空灭弧室技术的不断进步，才促使真空开关成为中压领域的主导产品。文中介绍了真空开关制造中采用的新技术、新工艺和新材料。     

高电压真空灭弧室触头间长真空间隙静态绝缘特性研究

在真空开关向高电压方向发展的背景下,高电压真空灭弧室触头间长真空间隙的绝缘特性成为关键问题之一。Slade提出了临界击穿场强理论,解释了真空中平板电极间直流电压临界击穿场强及其与开距的关系。笔者以临界击穿场强理论为基础,以126 kV真空灭弧室触头间隙为研究对象,将临界击穿场强理论应用于长真空间隙(开距60 mm)和交流电压(工频50 Hz)情况下,得到了高电压真空灭弧室触头间长真空间隙的工频临界击穿场强与触头开距的关系。     

多断口真空开关的绝缘与击穿统计特性

从长间隙真空开关的击穿特性出发,理论推导得到了双断口及多断口真空开关的击穿电压最大可能增益倍数,并运用“击穿弱点”的概念和概率统计方法建立了双断口及多断口真空开关的静态击穿统计分布模型,认为无论是双断口真空开关还是n个断口串联起来,其击穿的统计概率都比单断口的击穿统计概率小。建立了三断口真空开关试验模型, 对单断口真空灭弧室模型和三断口真空开关模型进行了大量的冲击击穿特性试验。研究表明,三断口真空灭弧室比单断口真空灭弧室具有更低的击穿概率,试验数据与理论分布曲线基本吻合。     

我国真空开关的技术发展和应用前景

近二十年来,真空开关已普遍地用于低电压等级的煤矿机械和其供电系统,以及中等电压等级(3.6～36kV)的工矿企业和电力系统。据报导世界各国如日本、英国、美国和西德等国家都已成批系列化地大量生产真空开关。对于真空电弧理论研究和绝缘特性研究工作也作了大量工作,并取得重要进展,尤其对真空灭弧室的触头材料和结构改进有较大的突破。目前真空灭弧室产品正向着多品种、高电压、大容量和小形化方向发展。     

真空开关真空度测试在现场的应用

真空断路器灭弧室的真空度是保证真空开关绝缘性能和灭弧性能的重要技术指标，真空开关的真空度测试已经成为真空开关周期性检查和预防性试验的重要内容之一，本文介绍了几种真空度的现场检测方法，通过对真空断路器的灭弧室真空度降低原因的分析，说明了真空度测试仪的试验原理，并提出了利用真空度测试仪对真空开关进行真空度测试的一些问题和注意事项。     

真空灭弧室（上）

真空灭弧室（国外有称真空开关管）作为真空开关的心脏,对真空开关的性能影响甚大。若真空灭弧室发生漏气或真空度下降,则会导致真空开关丧失其性能。我国目前有真空灭弧室制造厂家近20家,经过多次设计方案和生产工艺的改进,真空灭弧室质量大大提高,而且还在不断提高。     

国内外真空断路器高电压等级开发动态

简要介绍世界各国真空开关制造公司,例如日本各公司和西门子公司开发的高电压各种等级的真空断路器技术情况。我国126 kV真空断路器开发情况。     

高中压开关技术(8) 真空灭弧室(上)

真空灭弧室(国外有称真空开关管)作为真空开关的心脏,对真空开关的性能影响甚大。若真空灭弧室发生漏气或真空度下降,则会导致真空开关丧失其性能。我国目前有真空灭弧室制造厂家近20家,经过多次设计方案和生产工艺的改进,真空灭弧室质量大大提高,而且还在不断提高。     

真空灭弧室性能参数分析

分析了真空灭弧室的性能参数。详细分析了触头结构、真空度、真空电弧温度的影响、触头间隙的确定、屏蔽罩厚度以及真空灭弧室的并联运行。提出真空开关在低压电器领域将有广阔的发展前景。     

大开距纵磁结构触头磁场特性的数值分析

通过分析几种用于中压真空灭弧室中的触头结构,探讨了将它们应用在高压真空灭弧室中的可能性。并用有限元的方法对单极线圈式和杯状纵向磁场触 头结构在大开距条件下的磁场特性进行了仿真计算。采用改变部分触头结构参数的方法来优化磁场分布,在分析计算结果的基础上探讨了将它们应用于高压真空灭弧室中的可行性。结果表明,在大开距条件下即使经过优化,1/3匝线圈式纵磁触头结构和杯状纵磁触头结构所产生的磁场也不足以控制真空电弧,而1/2匝线圈式纵磁触头有较强的纵向磁场,适合于大电流的开断。     

真空开关真空度在线检测系统的设计与实现

利用自行开发的电场探头研究了真空开关屏蔽罩电位的有效值与真空度之间的关系，得出了相应曲线，系统通过测量真空开关屏蔽罩的电位相对正常值的变化情况，运用趋势检测方法和比较算法对检测数据进行综合分析，消除了由于电磁环境变化引入的误差．该方法由于综合考虑了真空开关屏蔽罩处电场的有效信息，诊断性能得到了较大的改善，为真空开关的在线检测提供了科学依据．     

基于分合闸电气量的真空断路器灭弧能力在线检测研究

高压真空断路器灭弧性能的退化易导致断路器触头动作过程中持续性电弧的产生,将会破坏触头表面粗糙度,导致滞后分合闸时间,严重时会引发击穿爆炸事故。因此,亟待开展高压真空断路器灭弧性能监测研究。现有对高压真空断路器灭弧性能的研究主要采用对灭弧室真空度的测量,但是存在测量周期较长、无法保证气密性等问题。通过分析灭弧室内熄弧原理,发现根据介质恢复时电弧电阻对电弧电流衰减特性的影响可以反演灭弧室内的熄弧水平。据此提取电弧电流趋势项作为灭弧能力的表征量,提出了一种仅基于电气量的高压真空断路器灭弧能力在线检测方法。该方法具有能够快速实时监测及测量手段安全的优势,现场实测数据及数字仿真验证了其有效性。     

126 kV双断口真空断路器的理论分析

在分析国内外高电压等级真空开关研究的基础上,提出了研发126 kV双断口真空断路器的必要性和可行性,并针对双断口真空开关存在的缺陷提出了解决措施。在双断口均压问题上,笔者给出一种新型126 kV双断口真空断路器,通过理论分析,表明这种设计具有较好的断口均压特性,避免了采用断口并联电容均压方式带来的不利影响。利用永磁机构传动精度高的特点,将其应用在双断口真空断路器中,保证了双断口合分动作的同步性。     

多断口真空开关技术的发展与研究现状

在分析国内外高电压等级真空开关的总体现状的基础上,对多断口真空开关技术的发展与研究现状进行了综述,研究了多真空间隙串联的静态绝缘特性、多断口真空开关的动态绝缘特性及对多断口真空开关的操动机构及控制系统3个方面的内容。认为在解决各断口均压分布及同步问题后,多断口真空开关技术是实现高电压等级真空开关的合理选择。     

真空开关灭弧室真空度不拆卸测试

本文介绍真空开关灭弧真空度不拆卸测度方法，其中包括测试原理，硬件组成、软件设计、真空度标定，以及测试仪的性能，板面，操作和使用方法等。     

DK5系列智能型低压真空断路器

真空开关具有分断能力高、电寿命长、有利于环保、使用安全可靠等优点.随着真空技术的不断进步,真空开关正在向高、低压两个领域扩展,特别是在低压领域中真空断路器的优势尤为突出.介绍了新型低压真空断路器的性能及特点,分析其技术结构的先进性和性能特点在应用上的优势.该产品适应国际发展趋势,符合我国电力系统要求,是新一代环保电器.     

双断口真空开关瞬态恢复电压分布特性的仿真与实验研究

双断口真空开关介质恢复特性及暂态过程均压关系的探明是其成功开断的理论依据。运用暂态分析软件ATP搭建双断口真空开关仿真平台,利用其暂态分析控制系统实现了暂态真空电弧模型,在真空开关两断口有、无均压电容的情况下分别进行故障电流开断的仿真实验。搭建两真空灭弧室串联的双断口真空开关实验模型进行瞬态恢复电压分布特性的实验研究。实验与仿真结果吻合,共同证明双断口真空开关分断是否成功主要取决于介质恢复过程断口间电压分布是否均匀,两断口间的分压关系在动态介质恢复过程中主要由电弧电阻决定,而动态介质恢复完成后主要由断口两端的电容决定。因此,低分散性操动机构的设计与灭弧室两端均压电容的选定是双断口及多断口真空开关成功开断的关键因素。