新型强迫换流型限流断路器真空介质强度的恢复特性

为了保证新型强迫换流型真空直流限流断路器关断短路电流的可靠性,对该型断路器分断过程的真空介质恢复特性进行研究。设计了与断路器关断过程等效的介质恢复试验方案,通过等效试验结果和理论推演公式的拟合,得到了新型强迫换流型限流断路器真空灭弧室触头打开过程的动态介质强度恢复规律。研究结果表明:减小燃弧能量、提高触头运动速度可提高真空灭弧室介质的临界击穿电压;综合考虑燃弧时间与燃弧能量及触头开距的关系,随着燃弧时间的增加,真空灭弧室临界击穿电压先减小后增大。所得介质恢复规律可以作为新型断路器优化设计的参考依据。     

AMF与TMF高频磁场特性仿真对比分析

真空灭弧室的灭弧性能与真空灭弧室触头的磁场特性密切相关,其中纵向磁场(AMF)灭弧技术与横向磁场(TMF)灭弧技术应用最为普遍。基于人工零点的高压直流真空断路器,引入高频震荡电流帮助开断,为了分析真空断路器开断高频电流情况下的磁场特性,文中建立了两种类型的触头结构进行有限元仿真,对比分析真空灭弧室磁场特性以及触头片涡流情况。结果表明:在高频电流开断情况下,横磁结构触头与纵磁结构触头相比有更好的磁场特性分布;触头片涡流是影响纵磁结构触头磁场特性恶劣的关键因素,而对横磁触头间隙磁场特性几乎没有影响。     

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。     

荷兰Holec公司的中压真空断路器

<正>Holec公司生产中压真空断路器已有30年以上的历史。它生产的真空灭弧室和真空断路器独具特色。 它的真空灭弧室结构特别。该公司采用软磁性的马蹄形铁片在触头表面形成纵磁场。这保证了直至开断最大短路电流时的真空电弧为扩散型电弧,触头表面烧损微小。 Holec公司制定有专用的真空试验方法。将每个灭弧室置于充100％惰性气体的罐内。只有当每个灭弧室内的真空度与试验前的数值相等时,才合用。     

影响真空断路器关合时触头熔焊的另一重要因素

真空断路器关合时真空灭弧室触头熔焊将引起拒分或灭弧室炸裂现象,属于恶性事故。笔者从试验结果出发,提出机构的出力特性与断路器的负载特性匹配问题是真空断路器关合时灭弧室触头熔焊的另一个重要影响因素,分析真空断路器弹簧机构出力特性的影响因素,凸轮轮廓的轨迹和传动机构中四连杆之间的角度严重影响着真空断路器机构的出力特性。通过优化凸轮轮廓的轨迹和传动系统中四连杆之间的角度,使机构的出力特性与断路器的负载特性实现良好匹配,最终解决了断路器关合短路电流时触头熔焊问题。     

应重视10kV断路器灭弧室的安装检修

在平时的变配电设备安装、检修工作实践中经常会遇到一些对断路器的正常运行有影响而常常又被忽视的问题：如SN10-10Ⅰ型少油断路器灭弧室的组装,因是看不见的,组装后又无法检查组装质量;又如,真空断路器真空灭弧室中的触头是无法直接观察到动作情况和接触状况的。为了能引起从事变配电设备安装、检修的工作人员重视,现将断路器灭弧室安装、检修中应重视的问题介绍如下,供参考。     

真空断路器机械特性的在线监测方法

研究了真空断路器机械特性的在线监测方法。采用角位移传感器间接测量动触头的行程曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题;通过监测操作过程中的振动信号,得到了在线状态下动静触头的关合和刚分时刻;用霍尔电流传感器监测分合闸线圈电流,配合动触头位移曲线,得到反映真空断路器机械特性的多个特征参量。     

真空灭弧室非对称两极式线圈纵磁触头结构仿真

为改善真空断路器的开断能力,文中设计一款非对称双线圈两极式纵向磁场电极的真空灭弧室触头。建立触头结构三维模型,在考虑涡流效应的影响下,采用有限元法对触头系统进行三维磁场仿真。结果表明,在电流峰值时动、静触头表面及触头间隙中心平面产生的纵向磁场强度有效面积较大且分布均匀。静触头表面最大值0.842 T,动触头表面最大值0.306 T;电流过零时刻触头间隙中心平面剩余磁场小,最大磁滞时间0.87 ms,导体回路电阻29.77μΩ。该非对称触头结构具有较大纵向磁场,电流过零时刻剩余磁场小,磁滞时间小,有利于提高断路器的分断性能。     

双四连杆机构在真空断路器上的应用讨论

<正> 一、真空断路器的反力特性 由于真空灭弧室的特殊要求,真空断路器均采用对接式触头结构。为了克服短路电流所产生的电动斥力,往往采用强有力的触     

ZW-12/630型10 kV断路器非全相分闸的原因分析及处理

1 现场情况 在一次设备例行试验中发现,某户外10 kV真空断路器分闸后A相仍处于合闸导通状态. 该断路器为ZW-12/630型,配CT23A-D型弹簧操动机构,2002年3月完成现场安装调试后于同年8月投入运行. 2原因分析 2.1 真空灭弧室的结构及开闭原理 真空灭弧室主要包括静触头、动触头、波纹管、主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩、均压屏蔽罩、屏蔽罩法兰、绝缘外壳等部件.正常情况下,自由状态时的真空灭弧室动、静触头是自然闭合的导通状态,只有借助外力(来自操动机构的操作动力)的作用才能完成动、静触头的开断.     

真空灭弧室纵向和横向磁场触头及其优化应用

0概述 真空灭弧室主要用于配电、工业用断路器和电机控制的接触器上.真空灭弧室主要由真空密封外壳和安置在壳内的1对触头构成.为了其中1个触头能进行关合和开断动作,灭弧室还使用了不锈钢波纹管.     

关于高电压等级真空灭弧室研究与开发

总结分析了高电压等级真空灭弧室研究开发的关键问题 (包括真空灭弧室绝缘设计、触头结构和触头间隙纵向磁场、触头材料、真空灭弧室与操动机构配合等 ) ,可为此类灭弧室和断路器研究开发提供参考     

一起主变低压出口真空断路器典型故障及分析

分析了220kV天缘变电站因主变低压出口10kV真空断路器引发的主变三侧开关跳闸故障。由于真空灭弧室存在缺陷。导致断路器在开断过程中产生重燃过电压,触头局部金属熔化;并对开关柜壳体放电,造成主变差动保护动作、三侧断路器跳闸。建议主变低压出口真空断路器严格执行有关反事故措施,强化真空灭弧室的老炼试验。     

大容量发电机断路器用真空灭弧室

随着真空开关技术的发展,采用新型纵磁均布式触头技术的真空发电机断路器成功地通过了严酷的12kV/6300A/80kA型式试验。结果表明,其真空灭弧室结构先进、性能优异、完全符合GB/T14824-93发电机断路器通用技术条件的规定。本文着重探讨满足发电机回路严酷条件下大电流真空灭弧室的核心设计和型式试验。     

低碳化混合断路器实验样机设计及其协同动作特性测试

混合断路器可在不增加SF6气体使用量的前提下开断更大短路电流,是替代SF6断路器实现高压开关低碳化的一个研究方向。搭建了基于真空灭弧室与SF6灭弧室串联的光控模块式混合型断路器样机,设计了样机协调动作控制单元及永磁操动机构自具能电源模块。测试证明,样机有效降低了两灭弧室触头间的动作分散性,有利于混合断路器开断性能的提高,为其进一步研究提供了基础。     

苏联真空断路器的研制

<正> 苏联对真空灭弧室和真空断路器进行着积极的研究、设计和试验工作。非常重视最佳的触头材料的研究,触头形状的研究和真空灭弧室制造工艺的完善。 真空灭弧室的研制工作主要在全苏电工研究院进行。已完成了高压真空开关厂的建     

混合型直流真空断路器触头技术——现状与发展

基于强迫换流原理的混合型直流真空断路器(hybrid direct current vacuum circuit breaker,HDCVCB)是直流开断技术的有效方式之一,其参数设计及开断能力决定于真空灭弧室的特性。介绍了混合型直流真空断路器的典型拓扑结构及其工作原理,对真空电弧理论和真空灭弧室触头结构的研究概况进行了阐述。分析了直流分断中电流波形与交流中的正弦波不同、电流下降率大、燃弧时间可控等特点,得到了其分断能力与换流电流投入时电弧形态和电极状态密切相关的结论。对不同触头结构下的真空电弧形态演化规律,不同条件下的真空灭弧室的强迫换流分断特性与介质恢复规律等实验研究工作进行了综述,最后对直流真空灭弧室的研发进行了展望。     

混合型直流真空断路器小间隙下的分断特性

混合型直流真空断路器技术是舰船电力系统短路保护的有效方式,其换流参数的优化设计取决于真空灭弧室的分断特性。利用可拆卸真空灭弧室,研究了直径为45 mm 的CuCr50平板触头在直流3~5 kA,燃弧时间约为50μs,触头开距约0.5 mm 的分断过程中,灭弧室电流下降过零变化率di/dt对电弧性能的影响。实验结果表明：di/dt>90 A/μs时,灭弧室电流过零后继续流通;di/dt<60 A/μs 时,灭弧室电流过零截止,电弧熄灭,可以为介质恢复过程创造近似零电压的恢复条件。实验条件下,经过约50μs的近似零电压恢复过程,真空间隙介电强度恢复到静态耐压水平,击穿电压幅值主要受触头表面状态的影响。实验结果可以用于指导低压混合型直流真空限流断路器的研发。     

10kV户外柱上断路器容量性能试验的关键点及控制措施

对带隔离开关的户外柱上断路器而言,容量性能试验要求为过程中不能发生真空灭弧室触头和隔离开关触头打火或熔焊现象。从真空灭弧室触头的选型、断路器机械特性参数的调试、隔离开关触头形式的选择、隔离开关触头压力的调校四个方面,通过多次容量性能试验的摸底测试,分别提出了真空灭弧室触头采用杯状纵磁结构触头,机械特性调试参数满足灭弧室的技术参数,隔离开关触头采用线接触形式,及隔离开关触头压力值控制在(185±25)N的技术关键点,并对真空灭弧室的生产和隔离开关触头的压力值也提出了控制措施,为柱上断路器的器件选型、关键工艺控制、质量管控等提供了参考。     

真空灭弧室纵向和横向磁场触头及其优化应用

真空灭弧室于 1 96 0年实现专业化生产。1 96 9年西门子着手中压 (1～ 2 6 k V )真空灭弧室的开发和生产。 2 0世纪 70年代中期 ,日本开发出世界上首个高压真空灭弧室样品。从 1 984年起 ,西门子将真空技术拓展到低压 (小于 1 k V)领域。真空灭弧室主要用于配电和工业用断路器以及电机控制的接触器上。真空灭弧室主要由真空密封外壳和安置在壳内的一对触头构成。为了其中一个触头能进行关合和开断动作 ,灭弧室还使用了不锈钢波纹管。在开断电流时 ,两个触头间产生电弧。在下一个电流过零时 ,金属蒸气的减少和等离子体的重组导致电弧在几个 …