真空断路器的的特点

浅谈真空断路器的特点及其优越性能

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李俊鹏
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浅谈真空断路器的特点及其优越性能
（中国华电集团哈尔滨发电有限公司电气分场，黑龙江哈尔滨１０４）５００
摘要：高压开关设备是电力系统中不可缺少的重要组成部分，随着电力技术的飞速发展与进步，网改造、城农网改造的需要，高压开关设备对的性能提出了更高的要求。比如：无油化、良好的开断性能、安全可靠、易于操作、需或很少维护等。国内生产真空断路器的历史虽然很短，无但其机械寿命从传统断路器的２０次跃增为２００次，００００各方面都比少油断路器更为先进可靠。为提高对真空断路器的认识，以Ｚ２Ａ、Ｎ３系列开特Ｎ８Ｚ６Ａ关为例。简要说明真空断路器的原理及其优越性能。关键词：绝缘特性；电孤；可靠性
ｌ真空断路器的主要特点浴盆” 曲线，即开始时的燃弧时间稍长，中间若和触头烧损厚度等其它一些参数进行确定和判 “ １．１真空的绝缘特性定。通过优化和筛选，对真空断路器的机械、电干次燃弧时间较短且稳定，了燃弧时间又变末真空具有很强的绝缘特性，真空断路器气特性作出全面评价。在长的规律。是此规律的真空断路器则说明真空中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较２１合闸弹跳．灭弧室性能稳定，断路器机械特性参数也比较大，发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离对真空断路器而言，、动静触头闭合时不稳定。反之，分散性很大、燃弧时间呈长短无序不是真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场要弹跳是最理想的情况。可是在很多情况下，减分布，则反映出整个断路器性能的不稳定或尚作用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破小触头的弹跳时间是为保证触头高质量地工有缺陷。坏的主要因素。作，能更换的真空触头仍然希望消除振动。但不３真空断路器的主要优点真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大从断路器机械方面和电气方面讲，３．１真空断路器的灭弧室直径较小，真空要求减小合小、电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性闸弹跳时问是合理的。一方面，头弹跳时间长度在１３ａ触．ｘ１Ｐ以上，３０绝缘强度很高，电弧容质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的则说明合闸时的冲力过大，多余的能量只能消易熄灭，弧能力强。其灭距离间隙（～ｍ）２３ｍ情况下，比空气与Ｓ６有Ｆ气耗于断路器框架等处，以微小的变形和振动为・３．弧时间短，２燃电气寿命高，其额定短路体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开代价，０１０甚至更高。开断长此以往，只能有害无益。另一方面，弹跳开断次数一般均在２ — ０次，距一般不大的原因。电极材料对击穿电压的影时间长则触头的磨损量也大。当然。抑制合闸弹额定短路开断电流后，、动静触头间仍具有较高响主要表现在材料的机械强度（抗拉强度）和金跳，也并不是说完全没有弹跳便是最优，实际的绝缘水平。３．头开距及接触行程小、３触操作功率小，属材料的熔点上。抗拉强度和熔点越高，电极在上，合闸电动排斥力是消除合闸弹跳的有效手真空下的绝缘强度越高。实验表明，真空度越段。良的开断性能，好稳定可靠的电寿命，机械寿命高，气体间隙的击穿电压越高，以，所要保证真２２真空断路器的超行程．可高达２００以上，００次且很少开断失败。空灭弧室的绝缘强度。由于真空断路器的触头都是对接式触头，３．４使用安全、维护简单，开断过程中不会１．２真空中电弧的形成与熄灭其超行程的作用主要有以下几点：因燃弧产生高气压，因此操作危险性小，且真空真空电弧和我们以前学习的气体电弧放２．．１保证触头在一定的烧损厚度内仍有灭弧室无须检修。２电现象有很大的差别，气体的游离现象不是产定的接触压力，以保持可靠的接触，可减少并３．污染、５无噪音低，适用于频繁操作、工生电弧的主要因素，真空电弧放电是在触头电主回路的接触电阻值，以降低温升；作条件比较苛刻的场所。极蒸发出的金属蒸汽中形成的。来同时，开断电２．动触头在断路器分闸时获得一定．２使２３．６操作机构的可靠性高，故障率小，具备流的大小不同，电弧表现的特点也不同。以，的初始冲击动能，所维护工作量少等优点。提高动触头的初始分离速度，检修周期长、我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真拉断动、静触头间的熔焊点；目前，国外产品已大多采用整体式结构，空电弧。２．．３使断路器在合闸时能够借助触头压与国产断路器相比少了断路器本体与操作机构２１．电流真空电弧．１小２力（既弹簧力）得到缓冲，以减少弹跳；之间的传动轴，使操作机构与断路器浑然一体。触头在真空中开断时，产生的电流和能量２．以利用运行中的真空断路器超行断路器位置配合精度、．４可２刚度大为提高，提高了既集聚在阴极斑点，从阴极斑点上大量的蒸发金程的数量值来确定触头压力的大小。机构功率，使机构输出功少了许多，又增加了可属蒸汽，其中的金属原子和带电质点的密度都通常，对一些不能直接测量触头烧损厚度靠性。由于真空断路器具有以上很多独特的优很高，电弧就在其中燃烧。同时，弧柱内的金属的真空断路器，可通过超行程的累计改变量来点，以，所越来越得到人们的重视，用的也越应蒸汽和带电质点不断的向外扩散，电极也不断计算触头烧损的厚度，以此间接地估算真空来越广泛。并的蒸发新的质点来补充。在电流过零时，电弧的断路器的剩余电寿命。结束语能量减小，电极的温度下降，发作用减小，蒸弧２３燃弧时间．通过以上的叙述，我们对真空断路器的性柱内的质点密度降低，最后，在过零时阴极斑消通过对燃弧时间的分析，可获得真空断路能及应用都有了一定的了解和认识，判断真空失，电弧熄灭。有时，蒸发作用不能维持弧柱的器性能必要的判据。燃弧时间的长短，不但体现断路器性能的优劣，除了要看它的型式和试验扩散速度，电弧将突然熄灭，发生截流现象。还要看其机械可靠性。选用那些值得信真空灭弧室的性能，而且也体现了操作机构动结果外，１．大电流真空电弧．２２作的合理性和稳定性。燃弧时间与真空断路器赖的设备，使真空断路器能在系统内全面推广在触头断开大的电流时，电弧的能量增开断能力关系密切，它能预示开断能否达到极和应用。总之，经过实践证明，真空断路器其性大，阳极也严重发热，形成很强的集聚型弧柱。限。长燃弧时间对灭弧室考验意味着比短燃弧能完全能满足安全生产及运行的要求。同时，电动力的作用也更加明显了，因此，对于时间的作用有更大的热和机械效应。因此燃弧大电流真空电弧，头问的磁场分布就对电弧时间应尽可能的短，但应以建立电弧熄灭的条触的稳定性和熄弧性能有决定性的影响。如果电件为度。一般来讲，燃弧时间在１ｍ以内为０ｓ流太大，超过了限开断电流，极就会造成开断失优，Ｏ５一为主，１～１大于１ｍ为差。５ｓ首开相燃败。此时，触头发热严重，电流过零以后仍然蒸弧时间以不小于３ｓｍ为最佳，最大不超过８ｓｍ，发，介质恢复困难，不能断开电流。后开相应在电流第一次过零时熄灭。首开相的２真空断路器的主要特性参数及作用分布应以均匀分布为佳。对同一台断路器来讲，判断一个真空断路器是否满足要求，对在其整个电寿命试验过程中，应历次开断短路电其合分闸时间、分闸速度、合燃弧时间、超行程流时燃弧时间的分布在正常情况下呈现类似责任编辑：明月胡

vd4真空断路器说明书

vd4真空断路器说明书一、产品简介VD4真空断路器是一种高压电器设备，用于断开和连接高压电路，以保护电器设备和人员安全。

本产品采用真空断路技术，具有可靠的断开和连接功能，适用于各种高压电力系统。

二、产品结构VD4真空断路器主要由以下几个部分组成：1. 断路器本体：包括断路器铁芯、真空断路器触头等组件。

2. 操作机构：用于控制断路器的开启和关闭，具有手动和远程控制两种方式。

3. 配电室：用于安装和保护断路器及其控制设备。

三、产品特点1. 高可靠性：采用真空断路技术，具有稳定可靠的断开和连接功能，有效保护电力系统。

2. 低维护成本：真空断路器无需维护或定期保养，降低了维护成本和工作停机时间。

3. 快速操作：断路器的开启和关闭操作迅速，使电路能够迅速切换，保护设备和人员的安全。

4. 高安全性：具有过载和短路保护功能，在异常情况下能够及时断开电路，避免事故发生。

5. 环境友好：真空断路器不产生污染物，对环境无害，符合可持续发展的要求。

四、安装和使用1. 安装：在安装VD4真空断路器时，请参考产品的安装手册，并确保符合相关安全要求和标准。

2. 连接电路：将VD4真空断路器与高压电路正确连接，并确保连接牢固可靠。

3. 操作：使用操作机构手动或远程控制VD4真空断路器的开启和关闭，确保操作正确、准确。

4. 维护：VD4真空断路器无需常规维护，但需定期检查和测试，以确保其正常工作。

五、注意事项1. 在安装、使用和维护VD4真空断路器时，请遵循相关的安全规定和操作手册。

2. 在操作VD4真空断路器时，应确保操作人员具有相关操作培训和资质。

3. 在异常情况下，如断路器故障或发生电弧，请立即采取安全措施，并进行必要的修理和更换。

六、技术支持和维修如需技术支持或维修服务，请联系我们的售后服务团队。

我们将为您提供专业的支持和解决方案。

总结：VD4真空断路器是一种高可靠性、低维护成本、快速操作、高安全性和环境友好的高压电器设备。

高压真空断路器结构

高压真空断路器结构高压真空断路器是一种高压电气设备，主要用于电力输送和配电系统中的开断和分合操作。

其特点是断电容量大、耐电弧能力强、可靠性高、寿命长、维护方便等。

其结构主要包括隔离器、真空瓶、操作机构、弹簧机构、触头系统等组成。

隔离器隔离器是高压真空断路器的主要承载部分，其作用是分离高压电气设备和地面之间的电气连接。

隔离器通常采用硬质绝缘材料制成，如陶瓷、热塑性塑料等。

隔离器的形式多种多样，常见的有柱形、剪刀形、单臂形、双臂形等。

不同形式的隔离器具有不同的特点和适用范围。

真空瓶真空瓶是高压真空断路器的核心部分，其作用是在高压状态下实现电路的开断和分合操作。

真空瓶通常由内、外两层金属壳体组成，内层壳体用于安装真空开关管和触头系统，外层壳体则用于保护内部元件和绝缘。

真空瓶内部充填高真空，真空度通常在10^(-4)～10^(-8)Pa之间。

真空瓶的结构和材料对真空度、电气性能、机械强度等有着重要影响。

操作机构操作机构是高压真空断路器的控制部分，其作用是实现对断路器的开关操作。

操作机构通常由机械传动系统和电动机构组成，其中机械传动系统包括手动操作机构和弹簧机构。

手动操作机构通过手动旋转或拉动等方式实现断路器的开关操作。

弹簧机构则通过弹簧的势能实现断路器的快速闭合操作。

弹簧机构弹簧机构是高压真空断路器的辅助部分，其作用是提供断路器的闭合力和稳定性。

弹簧机构通常由压缩弹簧和释放机构组成，通过压缩弹簧的势能来提供闭合力，通过释放机构来控制弹簧的释放时间和速度。

触头系统触头系统是高压真空断路器的关键部分，其作用是在高压状态下实现电路的连接和断开。

触头系统通常由主触头、动触头和电弧室组成，其中主触头是固定在真空瓶内壁上的触头，动触头则通过机械传动系统控制其运动。

电弧室是用于控制电弧的生成和扩散，通常采用圆柱形或球形设计，其内部充填气体或磁场，以控制电弧的运动和灭弧。

高压真空断路器的结构复杂，各个部分相互配合，共同实现断路器的各项功能。

真空断路器结构、特点概述

末就已提出，20世纪20年代制造出了最早的真空灭弧室。但是由于受真空工艺、材料等技术水平的限制，当时并未实现实用化。
• 深入的理论研究和关键工艺发展的阶段。20世纪50年代以后，
随着电子工业发展起来的许多新技术，解决了真空灭弧室制造中的很多难题，使真空开关逐渐达到实用水平。50年代中期美国通用电气公司批量生产12kV额定短路开断电流为12kA的真空断路器。随后在50 年代末由于发展了具有横向磁场触头的真空灭弧室，使额定短路开断开断电流提高到30kA的水平。
真空灭弧室的真空度(即真空压力值)在10-4Torr一10-7Torr，即1.33×10-2Pa—1.33×10-5Pa ，属于高真空范畴。在这样高的真空度下，气体的密度很低，气体分子的平均自由路程很长，因此触头间隙的绝缘强度很高。
真空开关电器发展简述
• 早期的理论研究阶段。利用真空介质来熄灭电弧的设想在19世纪
1. 真空间隙的击穿机理
• 大量研究表明，真空间隙的击穿不是由于间隙中气体分子的碰撞游离所引起，而主要由电极现象决定。
• 随着电极表面温度和外加电场强度的增大，电极表面电子发射的电流密度也增大。实验证明，当电流密度达到某一临界值时，真空间隙就被击穿了。
• 如果只考虑电场作用，要产生间隙击穿，电场强度必须达到109V/m以上。但实际情况下的电场强度值要小得多，例如1cm长的高真空间隙的击穿电压约为100kV，相应的电场强度为107V/m。
• 高真空间隙中，气体分子的平均自由行程很长，比真空开关中的触头间隙距离大一个数量级。气体分子的碰撞电离基本不起作用，这就是高真空间隙具有很高绝缘强度的根本原因。
• 高真空间隙的绝缘强度比变压器油、高压力的压缩空气和六氟化硫气体高得多。

柱上真空断路器高压上下岀线的安全距离

柱上真空断路器高压上下岀线的安全距离一、前言柱上真空断路器是电力系统中常用的高压开关设备，其主要作用是在电力系统中控制和保护电路。

然而，在使用柱上真空断路器时，需要注意安全距离问题，以保障操作人员的生命安全和设备的正常运行。

本文将从柱上真空断路器的特点、高压上下出线距离的定义、影响因素和计算方法等方面进行详细介绍。

二、柱上真空断路器的特点1.结构简单：柱上真空断路器由一个外壳和内部组件组成，结构简单紧凑，易于维护和更换。

2.使用寿命长：柱上真空断路器采用真空开关技术，具有高度可靠性和稳定性，并且使用寿命长。

3.操作灵活：柱上真空断路器可以手动或自动操作，能够满足不同场合的需求。

4.安全可靠：柱上真空断路器具有过载保护、短路保护等多种保护功能，并且在发生故障时可以迅速切除电源。

三、高压上下出线距离的定义高压上下出线距离是指在正常运行情况下，柱上真空断路器高压侧的上下出线之间的距离。

该距离需要满足国家标准和电力行业规定的安全距离要求。

四、影响因素1.额定电压：柱上真空断路器的额定电压越高，高压上下出线之间的安全距离就越大。

2.环境温度：环境温度越高，柱上真空断路器内部的温度就越高，从而影响其绝缘性能和运行稳定性。

3.气象条件：气象条件对柱上真空断路器的运行也有一定影响。

例如，在强风、雷雨等恶劣天气下，需要增加高压上下出线之间的安全距离以确保操作人员和设备的安全。

4.使用环境：柱上真空断路器在不同使用环境中需要满足不同的安全距离要求。

例如，在海拔较高、湿度较大等特殊环境中，需要增加安全距离以确保设备正常运行。

五、计算方法根据国家标准和电力行业规定，柱上真空断路器高压侧上下出线之间的安全距离应满足以下公式：S=K×U其中，S为高压上下出线之间的安全距离，单位为毫米；K为系数，一般取1.5~2.0；U为柱上真空断路器的额定电压，单位为千伏。

例如，某柱上真空断路器的额定电压为10千伏，则其高压侧上下出线之间的安全距离应满足以下公式：S=1.5×10=15（mm）六、总结在使用柱上真空断路器时，需要注意高压侧上下出线之间的安全距离问题。

真空断路器特点有哪些

真空断路器特点有哪些“真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。

那么，真空断路器特点有哪些呢？真空断路器特点有哪些①触头开距小，10KV真空断路器的触头开距只有10mm 左右，操作机构的操作功就小，机械部分行程小，其机械寿命就长。

②燃弧时间短，且与开关电流大小无关，一般只有半周波。

③熄弧后触头间隙介质恢复速度快，对开断近区故障性能较好。

④由于触头在开断电流时磨损量较小，所以触头的电气寿命长，满容量开断达30-50次，额定电流开断达5000次以上，噪音小适于频繁操作。

⑤体积小、重量轻。

⑥适用于开断容性负荷电流。

由于其优点很多，所以广泛应用于变电站中，目前型号主要有：ZN12-10型、ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。

具体介绍真空断路器技术标准真空断路器在我国近十年来得到了蓬勃的发展。

产品从过去的ZN1～ZN5几个品种发展到数十多个型号、品种，额定电流达到5000A，开断电流达到50kA 的较好水平，并已发展到电压达35kV等级。

80年代以前，真空断路器处于发展的起步阶段，技术上在不断摸索，还不能制定技术标准，直到1985年后才制定相关的产品标准。

国内主要依据标准：JP3855-96《3.6～40.5kV交流高压真空断路器通用技术条件》DL403-91《10～35kV户内高压断路器订货技术条件》这里需要说明：IEC标准中并无与我国JB3855相对应的专用标准，只是套用《IEC56交流高压断路器》。

因此，我国真空断路器的标准至少在下列几个方面高于或严于IEC标准：(1) 绝缘水平：试验电压 IEC 中国1min工频耐压(kV) 28 42(极间、极对地)48(断口间)1.2/50冲击耐压(kV) 75 75(极间、极对地)84(断口间)(2)电寿命试验结束后真空灭弧室断口的耐压水平：IEC56中无规定。

关于真空断路器的特点介绍

关于真空断路器的特点介绍真空断路器是一种电力开关装置，由一组固定接触和动接触电气设备组成，用于在电路中切换和断开电流。

真空断路器因其在高电压、高电流的电路中运作可靠，具有节能、环保等特点，在电力系统的配电和变电设备中得到广泛应用。

一、高断电能力真空断路器的断电能力比空气断路器高上几个数量级。

比如，在负载电流为6300A时，空气断路器的最大断电能力只有60kA，而真空断路器的最大断电能力可达250kA。

这得益于真空断路器电触头之间的真空环境，使得电弧不易发生，从而提高了断电能力。

二、短路电流下的保护在电力系统的配电和变电设备中，因故障而导致的短路电流可达数十千安，对设备和电路造成的危害很大。

真空断路器可以快速切断短路电流，并具有迅速保护的功能，有效减少了故障对设备和电路的破坏。

三、节能、环保真空断路器在切断电流时，由于其电触头之间的真空环境，电弧的电阻很大，因此切断时几乎没有能量损耗，节能效果显著，可节约电力资源。

另外，由于真空断路器没有油封、气密、无污染、无噪音且不需维护，因此对环境也有较好的保护作用。

四、小巧轻便真空断路器相对于其它的高压开关，在相同的电流下，具有更小的体积和重量。

这使其在电力系统中占用的空间更小，在高层建筑、密集城市电力系统等对空间要求较高的场所得到了广泛应用。

五、适用范围广真空断路器广泛应用于电力系统中的各种场所，如变电站的高、低压开关设备、配电站、工矿企业、机关、医院、机场、码头、地铁、高层建筑等。

同时，由于真空断路器技术发展迅速，它的适用范围也在不断扩大。

六、长寿命、安全可靠真空断路器具有使用寿命长、可靠性高的优点。

其内部采用了高品质的材料和技术，从而保证了运行的安全可靠性和稳定性。

同时，在其运营周期中，只需定期维护和保养即可，非常方便和实用。

综上所述，真空断路器在电力系统中具有独特的优点，成为了高压电力设备的首选之一。

由于其具有高断电能力、短路电流下保护、节能环保、小巧轻便等特点，受到了广泛的青睐。

真空断路器工作原理

真空断路器工作原理
真空断路器是一种用于高压电路中的电气设备，它具有快速切断电路、可靠隔离故障和安全可靠的特点。

其工作原理是利用真空中的绝缘性能和电子发射性能，实现电路的切断和闭合。

首先，真空断路器内部包含一个真空灭弧室，该灭弧室由两个固定的触头和一个可移动的触头构成。

当电路需要断开时，电流通过触头进入真空灭弧室，在高电场作用下，电子从触头表面发射出来，形成电子云。

这些电子在电场作用下加速运动，与气体分子碰撞，产生大量电子和离子，形成等离子体。

等离子体的产生使得电流能够继续传导，同时也使得触头之间的电弧被维持。

其次，在真空断路器中，电子发射和等离子体的产生使得电弧能够持续维持，直到电流下降到一定程度时，电子和离子的再复合使得电弧熄灭。

这种熄灭过程是在真空条件下进行的，因此不会受到外部介质的影响，保证了真空断路器的可靠性和稳定性。

最后，当需要闭合电路时，移动触头向固定触头靠近，形成电子发射和等离子体的过程，使得电路能够闭合。

真空断路器的工作原理正是基于这种利用真空中的电子发射和等离子体产生来实现电路切断和闭合的原理。

总的来说，真空断路器的工作原理是基于真空中的电子发射和等离子体产生的特性，通过控制电子发射和等离子体的形成来实现电路的切断和闭合。

这种工作原理保证了真空断路器的快速切断电路、可靠隔离故障和安全可靠的特点，使得其在高压电路中得到广泛的应用。

真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘介质

浅谈10kV真空断路器真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘介质。

零部件都密封在绝缘的玻璃等材料制成的外壳内，动触杆与动触头的密封靠金属波纹管来实现。

1.真空断路器的特点：1.1优点：⑴结构轻巧、触头开距小（10千伏，只有10毫米）、动作迅速、操作轻便、体积小、重量轻。

⑵燃弧时间短，因为触头处于真空中，基本上不发生电弧，极小的电弧一般只需半周波（0.01秒）就能熄灭，故有半周波断路器之称，而且与电流大小无关。

⑶触头间隙介质恢复速度快。

⑷使用寿命长。

⑸维修工作量少，又能防火防爆。

1.2缺点：⑴操作过电压。

真空断路器在操作时往往会产生较高的截流过电压和电弧重燃过电压，在运行管理中，需从技术上防止和抑制过电压，如适当加大触头开距，以抑制电弧重燃过电压，装设性能较好的金属氧化物避雷器或阻容保护装置进行预防等。

⑵真空灭弧室的漏气问题。

随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及受外界因素的作用，其真空度会逐步下降，影响它的开断能力和耐压水平。

目前，普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜铬触头材料，以减少触头烧损，提高电气寿命。

但如果导电杆同心度调整不当，将影响真空灭弧室的封接强度，导致漏气。

为了保证同心度的调整，合理的选择使用和储存环境，是解决真空灭弧室漏气问题的重要措施。

⑶合闸弹跳。

在断路器合闸时，触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间称为合闸弹跳时间，实践及理论分析均表明，它是影响灭弧室电寿命的重要因素。

但由于其远小于合闸过程中电弧燃烧时间，一定范围内的弹跳最主要的危害是加速触头的摩损，导致灭弧室电寿命的缩短。

合闸弹跳是由于动静触头的非弹性碰撞引起的，弹跳值大小与诸多因素有关，如触头弹簧的弹力、合闸速度、开距、触头材料、安装、调试质量、零部件的加工精度等等。

⑷温升。

真空断路器的回路电阻是产生温升的主要热源，而灭弧室的回路电阻通常要占回路电阻的50%以上。

触头与外壳之间的真空形成了热绝缘，因而产生的热量只能通过动、静导电杆向外部散热。

高压真空断路器介绍

高压真空断路器介绍一、概述高压真空断路器是一种基于真空技术的电力传输和分配系统中常用的关键设备。

它能够在高压电路中实现可靠的断开和闭合操作，保护电力设备及电力系统的安全运行。

本文将对高压真空断路器的原理、应用以及特点进行介绍。

二、工作原理高压真空断路器通过在断开电流的时候产生高真空状态，使得电流无法在真空中建立电弧。

它的核心部件是真空开关，由主恢复电极、固定静电极、运动机构、真空等组成。

当高压电流通过分合扳手控制的开关时，真空开关迅速分开，阻断电流。

真空中没有导电材料，能够完全消除电弧形成的条件，实现可靠的断开。

三、应用领域高压真空断路器广泛应用于电力系统、工矿企业、交通运输、城市建设、军工项目等领域。

具体应用包括：1. 电力系统的输配电过程中，用于隔离故障电路和预防电力设备过载。

2. 工矿企业中作为主要的开关设备，用于保护生产设备和人员安全。

3. 交通运输中用于保证供电系统的正常运行，如列车运行、隧道照明等。

4. 城市建设中用于变电所、配电室等电力设施的控制和保护。

四、特点和优势高压真空断路器相比传统的油浸式断路器和空气断路器具有以下特点和优势：1. 高压真空断路器不含油，避免了漏油、污染和火灾等安全隐患。

2. 真空开关的断开电弧时间短，断电速度快，能够快速保护电力设备，减少故障损失。

3. 真空开关可靠性高，工作寿命长，维护成本低。

4. 具有良好的抗电弧能力，能够承受电压、电流的突变和短时短路电流的冲击。

5. 体积小、重量轻，便于安装和维护，减少场地占用。

五、总结高压真空断路器作为电力系统中的重要保护设备，通过真空技术实现了可靠的电流断开和闭合。

在电力系统、工矿企业、交通运输等领域得到了广泛应用，并具有高可靠性、长寿命、环保安全等优势。

随着电力技术的发展，高压真空断路器的性能和应用领域还将不断扩展，为电力传输和分配系统的安全稳定运行发挥着重要作用。

真空断路器简介

• 真空断路器是一种使用真空作为绝缘和灭弧介质的断路器。由于其具有较高的绝缘性能和灭弧能力，真空断路器在电力系统中的应用广泛。
THANKS
谢谢您的观看
02
真空断路器能够实现建筑配电系统的智能化控制，如远程控制
、定时控制等。
真空断路器在建筑配电系统中的主要作用是保护电路安全，防
03
止电流过载、短路等故障对设备和建筑造成损坏。
04
真空断路器的选择与使用
选择依据
额定电流
根据电路的额定电流选择合适的真空断路器，确保断路器能够承受负载电流。
短路电流
工作原理
01
真空断路器利用真空的绝缘性和灭弧性，在触头开断过程中，产生的电弧在真空中迅速熄灭，从而实现对电路的开断。
02
触头设计通常采用特殊结构，如 “磁吹”或“金属喷溅”技术，以提高开断能力和电弧控制效果。
结构组成
真空灭弧室
是真空断路器的核心部分，包含触头、屏蔽罩、波纹管等部件，用于产生和消散真空中的
真空断路器简介
汇报人： 2024-01-08
目录
• 真空断路器概述 • 真空断路器的优点 • 真空断路器的应用 • 真空断路器的选择与使用 • 真空断路器的发展趋势
01
真空断路器概述
定义与特点
定义
真空断路器是一种使用真空作为绝缘和灭弧介质的断路器。
特点
具有较高的绝缘强度和灭弧能力，体积小，重量轻寿命长，维护简单等优点。
工业自动化
随着工业自动化的发展，真空断路器在工业控制系统中也得到了
广泛应用。
在工业自动化领域，真空断路器主要用于控制电动机、变压器等设备的启停，以及在设备出现故

电力机车电器-真空断路器

装；3－水平绝缘子。
1－静触头；2－瓷质外罩；3－动触头； 4－导套；
5－金属波纹管；6－波纹管罩；7－金属罩。
真空包的分、合闸操作体现了整个主断路器的分合闸状况，具体表现为对动触头的操作，通过右端传动轴头组装导向来自气动部分产生的机械动力来完成，这样就可以保证它的轴向运动。
（三）控制部分控制部分包括如图所示储风缸10、调压阀9、压力开关、电磁阀8 、压力气缸7、保持线圈6、肘节机构5、110V控制单元3等操纵控制部件。
BVAC N99交流真空主断路器采用电空控制。该控制通过空气管路，在动触头快速合闸过程中提供必需的压力。储风缸10是实现断路器气动控制的气压源，其要求能够满足在机车对断路器不供气的状态下，其残存压缩空气至少能使断路器完成一次动作；调压阀9 安装在断路器进气口与储风缸之间，通过对其气压值进行整定，用以保证进入储风缸内的气压值，同时，调压阀上安装有一空气过滤阀，以保证进入储风缸气体的清洁与干燥；压力开关（图中未表示出来）安装于储风缸上与调压阀相对一侧，其与储风缸内气体相连，用以监控断路器合闸的最小气压值，当储风缸内气压低于其整定值时，就会自动断开，并通过低压控制线路将信息反馈给110V控制单元，以使断路器拒绝进行操作；电磁阀8控制储风缸内的气流的通断。压力气缸7把空气压力转化为机械作用力；保持线圈6 安装于气缸上部，通过对气缸活塞的吸合，实现对断路器合闸状态的保持；肘节机构5用以实现真空断路器分闸时的快速脱扣，保证断路器快速地分断；110V控制单元3安装在真空断路器底板下部，通过其对断路器的动作进行整体控制。
二、BVAC N99型交流真空主断路器主要技术参数
额定电压……………………30kV 额定电流……………………750A 额定频率……………………50～60Hz 额定分断容量………………600MV·A 额定分断电流………………20kA 固有分闸时间………………25～60ms 合闸时间……………………≤60ms 额定工作气压………………450～1000kPa 额定控制电压………………DC110V 机械寿命 …………………250000

真空断路器的机械特性

真空断路器的机械特性发布时间：2011-8-12 8:50:30一、开距触头的开距主要取决于真空断路器的额定电压和耐压要求，一般额定电压低时触头开距选得小些。

但开距太小会影响分断能力和耐压水平。

开距太大，虽然可以提高耐压水平，但会使真空灭弧室的波纹管寿命下降。

设计时一般在满足运行的耐压要求下尽量把开距选得小一些。

10kV真空断路器的开距通常在8～12mm之间，35kV的则在30～40mm之间。

二、触头接触压力在无外力作用时，动触头在大气压作用下，对内腔产生一个闭合力使其与静触头闭合，称之为自闭力，其大小取决于波纹管的端口直径。

灭弧室在工作状态时，这个力太小不能保证动静触头间良好的电接触，必须施加一个外加压力。

这个外加压力和自闭力之和称为触头的接触压力。

这个接触压力有如下几个作用：(1)保证动、静触头的良好接触，并使其接触电阻少于规定值。

(2)满足额定短路状态时的动稳定要求。

应使触头压力大于额定短路状态时的触头间的斥力，以保证在该状态下的完全闭会和不受损坏。

(3)抑制合闸弹跳。

使触头在闭会碰撞时得以缓冲，把碰撞的动能转为弹兴的势能，抑制触头的弹跳。

(4)为分闸提供一个加速力。

当接触压力大时，动触头得到较大的分闸力，容易拉断会闹熔焊点，提高分闸初始的加速度，减少燃弧时间，提高分断能力。

触头接触压力是一个很重要的参数，在产品的初始设计中要经过多次验证、试验才选取得比较合适。

如触头压力选得太小，满足不了上述各方面的要求；但触头压力太大，一方面需要增大合闸操作功，另外灭弧室和整机的机械强度要求也需要提高，技术上不经济。

4.3接触行程(或称压缩行程) 目前真空断路器毫无例外地采用对接式接触方式。

动触头碰上静触头之后就不能再前进了，触头接触压力是由每极触头压缩弹簧(有时称作合闸弹簧)提供的。

所谓接触行程，就是开关触头碰触开始，触头压簧施力端继续运动至会闹终结的距离，亦即触头弹簧的压缩距离，故又称压缩行程。

接触行程有两方面作用，一是令触头弹簧受压而向对接触头提供接触压力；二是保证在运行磨依后仍然保持一定接触压力，使之可靠接触。

真空断路器的工作原理

真空断路器的工作原理
真空断路器是一种保护电气设备和电路的开关装置，它的工作原理不同于其他断路器。

与空气断路器等传统断路器相比，真空断路器采用真空作为介质，在其固定的触点间形成一个绝缘环境。

当断路器处于关闭状态时，电流通过端子进入断路器。

当发生故障或需要断开电流时，控制系统会产生信号，使得断路器的触点分离。

断开电路时，真空断路器的固定和活动触点之间将形成一个极微小的电弧。

由于真空环境具有良好的绝缘性能，并且电弧受到真空压力的约束，电弧很快被消除。

真空断路器通过使用真空环境，以保证断开电流时的安全性和可靠性。

其主要优点包括：
1. 高断路能力：真空断路器能够承受高电流和短路电流的冲击，具有很高的断路容量。

2. 长寿命：由于真空断路器的固定和活动触点之间没有气体或其他杂质，触点磨损减少，从而延长了断路器的使用寿命。

3. 低维护：真空断路器不需要常规的维护，因为没有气体或油介质需要更换或维护。

4. 快速断开：真空断路器能够快速切断电流，有效地保护电气设备和电路。

5. 小型化：真空断路器结构紧凑，占用的空间较小，适用于紧凑的电气设备安装环境。

总的来说，真空断路器的工作原理是利用真空介质来有效地切断电流，其可靠性和高性能使得它在电力系统中得到广泛应用。

真空断路器

真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场作用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。

真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。

真空间隙在较小的距离间隙（ 2—3 毫米）情况下，有比高压力空气与SF6 气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。

电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度（抗拉强度）和金属材料的熔点上。

抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。

实验表明，真空度越高，气体间隙的击穿电压越高，但在10-4 托以上，就基本保持不变了，所以，要保持真空灭弧室的绝缘强度，其真空度应不低于10-4托。

二、真空中电弧的形成与熄灭真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别，气体的游离现象不是产生电弧的主要因素，真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。

同时，开断电流的大小不同，电弧表现的特点也不同。

我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。

1、小电流真空电弧触头在真空中开断时，产生电流和能量十分集聚的阴极斑点，从阴极斑点上大量地蒸发金属蒸汽，其中的金属原子和带电质点的密度都很高，电弧就在其中燃烧。

同时，弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外扩散，电极也不断的蒸发新的质点来补充。

在电流过零时，电弧的能量减小，电极的温度下降，蒸发作用减少，弧柱内的质点密度降低，最后，在过零时阴极斑消失，电弧熄灭。

有时，蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度，电弧突然熄灭，发生截流现象。

2、大电流真空电弧在触头断开大的电流时，电弧的能量增大，阳极也严重发热，形成很强的集聚型的弧柱。

同时，电动力的作用也明显了，因此，对于大电流真空电弧，触头间的磁场分布就对电弧的稳定性和熄弧性能有决定性的影响。

真空断路器分类及用途

真空断路器分类及用途真空断路器是一种常用的电力设备，主要用于保护电力系统和电气设备免受过载和短路等故障的影响。

根据其不同的特点和用途，可以将真空断路器分为以下几类。

一、低压真空断路器低压真空断路器主要用于低压配电系统中，其额定电压一般在1000V以下。

低压真空断路器具有体积小、重量轻、操作可靠等优点，广泛应用于民用建筑、工业企业和交通运输等场所。

它可以有效地保护电力系统和设备免受过载、短路和地故障的影响，确保电力系统的安全稳定运行。

二、中压真空断路器中压真空断路器主要用于中压配电系统中，其额定电压一般在1kV 到40.5kV之间。

中压真空断路器具有断电能力强、操作灵活、维护方便等特点，被广泛应用于工矿企业、城市配电网和农村电网等场所。

中压真空断路器可以快速切断电路，有效地防止电力设备损坏，保障电力系统的正常运行。

三、高压真空断路器高压真空断路器主要用于高压配电系统和输电系统中，其额定电压一般在72.5kV到252kV之间。

高压真空断路器具有断电能力强、电弧稳定、操作可靠等特点，广泛应用于电力系统的主干网和重要变电站。

高压真空断路器能够在电路故障时迅速切断电流，有效地保护电力设备和提高电力系统的可靠性。

四、直流真空断路器直流真空断路器主要用于直流输电系统和直流配电系统中，其额定电压一般在1000V以上。

直流真空断路器具有快速切断能力、电弧稳定性好、寿命长等特点，被广泛应用于直流变电站和直流输电线路。

直流真空断路器可以有效地切断直流电路中的故障电流，保护电力系统和设备的安全运行。

真空断路器作为一种重要的电力保护设备，具有广泛的应用领域和重要的作用。

它可以在电力系统中迅速切断电流，防止电力设备受到损坏，保障电力系统的正常运行。

真空断路器不仅具有体积小、重量轻的优点，而且操作灵活、维护方便，受到了广大用户的青睐。

随着电力系统的不断发展和升级，真空断路器的技术也在不断创新和改进，以适应新的电力设备和系统需求。

真空断路器概述介绍特点技术参数

真空断路器的概述介绍特点技术参数“真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。

1真空断路器的概述介绍“高压真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。

发展简史1893年，美国的里顿豪斯提出了结构简单的真空灭弧室，并获得了设计专利。

1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空开关。

1926年等公布的研究成果也显示了在真空中分断电流的可能性，但因分断能力小，又受到真空技术和真空材料发展水平的限制，尚不能投入实际使用。

随着真空技术的发展，50年代美国才制成第一批适用于切断电容器组等特殊要求的真空开关,分断电流尚停在4千安的水平。

由于真空材料冶炼技术上的进步和真空开关触头结构研究上所取得的突破，1961年，开始生产15千伏、分断电流为12.5千安的真空断路器。

1966年试制成15千伏、26千安和31.5千安的真空断路器，从而使真空断路器进入了高电压、大容量的电力系统。

80年代中期，真空断路器的分断能力已达100千安。

中国从1958年开始研制真空开关，1960年西安交通大学和西安开关整流器厂共同研制成第一批6.7千伏、分断能力为600安的真空开关;随后又制成10千伏、分断能力为1.5千安的三相真空开关。

1969年华光电子管厂和西安高压电器研究所制成了10千伏、2千安单相快速真空开关。

70年代以后，中国已能独立研制和生产各种规格的真空开关。

真空断路器通常可分多个电压等级。

低压型一般用于防爆电气使用。

像煤矿等等。

2真空断路器的特点①触头开距小，10KV真空断路器的触头开距只有10mm左右，操作机构的操作功就小，机械部分行程小，其机械寿命就长。

②燃弧时间短，且与开关电流大小无关，一般只有半周波。

③熄弧后触头间隙介质恢复速度快，对开断近区故障性能较好。

真空断路器的结构原理及特点

真空断路器的结构、原理及特点一、真空断路器的结构真空断路器的结构主要由三部分组成：真空灭弧室、操动机构、支架及其他部件。

1、真空灭弧室真空灭弧室又名真空开关管，是真空断路器的核心部件。

其主要作用是通过管内真空优良的绝缘性能，使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生。

真空灭弧室按外壳分为玻璃真空灭弧室、陶瓷真空灭弧室。

真空灭弧室主要由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、触头、波纹管等部分组成。

1）气密绝缘系统由玻璃或陶瓷制成的气密绝缘外壳、动端盖板、定端盖板，不锈钢波纹管组成了气密绝缘系统。

为了保证玻璃、陶瓷与金属之间有良好的气密性，除了封接时要有严格的操作工艺外，还要求材料本身的透气性尽量小、内部放气量限制到极小值。

不锈钢波纹管不仅能将真空灭弧室内部的真空状态与外部的大气状态隔离开来，而且能使动触头连同动导电杆在规定的范围内运动，以完成真空开关的接通与分断操作。

2）导电系统定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。

其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极；动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极。

由真空灭弧室组装成的真空断路器、真空负荷开关和真空接触器合闸时，操动机构通过动导电杆的运动，使两触头闭合，完成了电路的接通。

为了使两触头间的接触电阻尽可能小且保持稳定、灭弧室承受动稳定电流时有良好的机械强度，真空开关在动导电杆一端设置有导向套，并使用一组压缩弹簧，使两触头间保持有一个额定压力。

真空开关分断电流时，灭弧室两触头分离并在其间产生电弧，直至电流自然过零时电弧熄灭，便完成了电路的分断。

3）屏蔽系统真空灭弧室的屏蔽系统主要由屏蔽筒，屏蔽罩和其他零件组成。

屏蔽系统的主要作用是：（1）防止触头在燃弧过程中产生大量的金属蒸气和液滴喷溅，污染绝缘外壳的内壁，造成绝缘强度下降或产生闪络。

（2）改善真空灭弧室内部的电场分布，有利于真空灭弧室绝缘外壳的小型化，尤其是对于高电压的真空灭弧室小型化有显著效果。