真空断路器结构、特点概述
户内真空高压真空断路器结构及原理
ZN65-12户内高压真空断路器一. 概述 断路器作为配电线路中的一个重要元件,承担着线路电力的接通、切断、故障保护等功能。
真空断路器以其绝缘强度高,熄弧能力强,没有火灾和爆炸危险等诸多优点而受到电力部门的完全认可,在7.2kV~12kV范围内,真空断路器以占绝对优势,并在很短的时间内会完全取代油(或少油)断路器。
九十年代以来,国外著名的公司纷纷推出新一代12kV真空断路器,如德国SIEMENS公司推出的3AH1~3AH5系列真空断路器,ABB公司推出的VD4型真空断路器,日本三菱公司推出的VK型真空断路器等等。
它们显著的特点是:可靠性大为提高,尺寸小巧,外观精美,适合目前电力行业的发展要求。
随着我国电力事业的大力发展,市场迫切需要在性能、可靠性、外观上接近但价格明显低于国外同类产品的真空断路器。
根据这一趋势,我厂根据我国电力行业的要求和国际上真空断路器技术发展的最新发展趋势自行研制开发的ZN65A-12型新一代系列户内交流真空断路器,并通过甘肃省经济贸易委员会组织的专家鉴定。
本断路器可以使用在交流50Hz (60Hz ),12kV 及以下的电力系统中。
ZN65A –12系列户内高压真空断路器符合GB1984、DL403、GB/T11022、IEC56等标准规定,并在国家高压电器质量监督检验中心和KEMA 试验站通过了严格的型式试验。
二. ZN65A-12/T630 ̄4000-20 ̄63系列交流高压真空断路器技术参数(表1) 表1 数 值序号 名称单位 ZN65A -12/20 ZN65A -12/25 ZN65A -12/31.5 ZN65A -12/40 ZN65A -12/631额定电压kV 12 2 额定电流A630 1000 12501000 125012501600 2000 2500 1250 1600 2000 2500 315040001min 工频耐受电压 42 3 额定绝 缘 水平冲击耐受电压kV 754 额定短路开断电流 20 25 31.5 40 63 5 额定短路关合电流(峰值) 50 63 100(80) 130(100) 1606 额定动稳定电流(峰值) 50 63 100(80) 130(100 1607 额定热稳定电流(有效值) kA 2025 31.540 63 8 额定短路开断电流开断次数 次 50 3020 9 额定短路开断电流的直流分量 ≥35%≥40%10额定热稳定时间s4数 值序号 名称 单位 ZN65A -12/20 ZN65A -12/25 ZN65A -12/31.5 ZN65A -12/40 ZN65A -12/6311 额定操作顺序 ★ ☆12 机械寿命次 20000 10000 13 额定单个电容器组开断电流 630 14 额定背对背电容器组开断电流 A 40015 额定及最高电压下的分闸时间 ms 45±10 16 最低操作电压分闸时间 ms 60±10 17额定及最高电压下的合闸时间ms50±1045±10 注:(1) ★ 分-0.3s-合分-180s-合分 ☆ 分-180s-合分-180s-合分(2)括号内参数为配SIEMENS 公司,无锡SIEMENS 公司,美国西屋公司真空灭弧室参数。
VS1高压真空断路器
VS1-12户内高压真空断路器,是三相交流50HZ 、额定电压为12 kV的户内高压配电装置. 可作接通线路,切断故障电流和保护功能.尤其适合于额定工作电流下的频繁操作,如投、切电容器组、控制电炉变压器和高压电机等,也可作为联络使用. VS1-12高压真空断路器,采用操动机构与断路器本体一体式设计,既可做为固定安装单元,也可配有专用推进机构,组成手车单元作用。
1、结构特点:VS1-12高压真空断路器,主体部分设置在由环氧树脂采用APG工艺浇注而成的绝缘桶内,这种结构能有效防止外力冲击,因环境污秽等外部因素对真空灭弧室的影响. 断路器配用ZMD1410系列中封式陶瓷或玻璃真空灭弧室,其铜铬触头具有环状纵磁场触头结构,开断能力强,截流水平低,电寿命长. 真空灭弧室置与绝缘捅内,使断路器具有免维护,无污染,无爆炸危险,噪音低, 绝缘水平高. 操动机构为弹簧储能操作机构,机构箱内装有合闸单元,前方面板上设有分、合按钮,手储能操作孔、弹簧储能状态指示牌等.机构与本体前后布置成一体,传动效率高,操作性能好,适用于频繁操作,可装于移开式或固定式开关柜.2、工作原理:VS1-12高压真空断路器,合闸所需能量由弹簧储能机构供给, 储能机构可以由外部电源驱动电机完成,也可以由手动储能把手储能. 储能完成后, 储能指示牌显示“已储能”.同时, 储能切换开关切断储能电机电源, 断路器处于待合闸状态. 在合闸操作中,不论用手按下“合闸”按钮或远方操作使合闸电磁铁动作,均可使断路器合闸. 合闸动作完成后, 储能指示牌、储能切换开关复位, 电机电源接通. 电机再次储能. 合闸指示牌显示“合”.辅助开关接点转换. 在分闸操作中, 不论用手按下“分闸”按钮或远方操作使合闸电磁铁动作, 均可使断路器分闸, 分闸动作完成后, 分闸指示牌显示“合”.辅助开关接点转换. 同时在分闸操作中,计数器自动进一位,可从面板观察窗看到相应的数字.3、防误连锁:VS1-12高压真空断路器,合闸操作完成后,在断路器未分闸时, 断路器将不能再次合闸. 断路器合闸操作完成后,如合闸信号未及时去掉, 断路器内部防跳控制回路,将切断合闸回路防止多次重合闸.手车断路器在未到实验位置或工作位置时,断路器不能合闸.如果选用闭锁断路器,在二次控制电路未接同情况下, 闭锁电磁铁将防止4、断路器符合的标准: 断路器符合GB1984-2003《户内交流高压断路器》,IEC62271的相关要求.1998年涌过了原国家机械部、电力工业部鉴定.5、断路器特点: 该真空断路器运行性能稳定、开断电流大、设计合理、二次接线方便,很适合我国电网运行.6、使用环境条件: 海拔高度: 1000m及以下(超海拔时,要特别说明)环境温度: —15℃~+40℃相对湿度: 日平均值≤95%月平均值≤95%使用条件:无尘埃、烟、腐蚀性和可然性气体、蒸汽、或烟雾的污染及剧裂震动的场合, 辅助电路中感应的电磁干扰的幅值≤1.6。
真空断路器
第七章真空断路器真空断中器,指触头在高真空中开断电路的断路器。
§7-1真空断路器在真空中电极间的距离叫真空间隙,具有很高的绝缘强度,并具有随间隙的老化击穿电压会升高的特点,因而有优良的灭弧性能。
因此真空断路器适用于频繁操作,被广泛地应用于馈线侧和母线侧做为主开断元件。
一、结构真空断路器总体是由断路器本体,电流互感器及一次隔离插头构成综合式布置的手车式结构。
真空断路器生产品种较多,现以山西电气控制设备厂ZN--27.5G/1000--12.5为主介绍。
断路器本体部分主要由CD10-1G 型电磁操动机构传动系统(绝缘拉杆等),绝缘支撑(绝缘子等)、真空灭弧室和导电系统等组成,断路器灭弧导电系统采用双断口结构,上下对称布置,每个断口并联一只CT8-2-4型陶瓷均压电容器(1000pf左右)用以均压。
二、技术参数1.型号意义如:ZN-27.5/1000-12.5表示额定电压为27.5kV、额定电流为1000A、额定短路开断电流为12.5kA的户“内”式“真”空断路器。
2.主要技术参数如表7-1所示。
1.传动系统:断路器传动系统(如图7-1所示)基本上是将三付摇臂滑块机构有机地组合在一起。
这样的传动系统对称省力,断路器手车架承受的操作力较小。
图中所示为断路器的合闸位置。
分闸时,操动机构的合闸保持装置解裂,断路器在一级分簧6和分闸弹簧10作用下,按图中箭头方向分闸,并依靠拐臂11和分闸定位垫13保持在分闸位置上。
在分闸最后阶段,依靠油缓冲器14进行缓冲。
2、灭弧系统:断路器灭弧系统采用真空灭弧室,其结构如图7-2所示。
因真空断操作时的振动小,玻璃膨胀系数小,故可采用玻璃外壳,并用铁钴镍合金的可伐材料把玻璃外壳和铜端盖焊在一起,波纹管由不锈钢液压成形,它的一端与铜端盖焊死,另一端与动触头杆焊死,动触头杆从波纹管中穿过,随着动触头杆的运动波纹管伸缩,以保证真空灭弧室的动密封性。
真空灭弧室中的屏蔽有三种:1)主屏蔽罩:罩在触头外侧,冷凝和吸附触头在燃弧时产生的金属蒸汽和带电离子,提高触头间绝缘强度,确保分闸成功,改善灭弧室内电场和电容分布;2)波纹管屏蔽罩:罩在波纹管外,以防止电弧产生的熔融金属液滴灼伤或烧穿波纹管;3)均压屏蔽罩:减少玻璃外壳与可伐环封接处的电场强度。
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。
真空断路器结构介绍
真空断路器结构介绍开关主体是真空断路器的主要组成部分,它由外壳、固定触头、活动触头、触头驱动装置等构成。
外壳通常采用绝缘材料制成,以确保断路器的绝缘性能。
固定触头和活动触头是断路器的主触头组件,它们通过触头驱动装置实现闭合和断开操作。
真空开断室是真空断路器的核心部分,它由开断间隙、固定触头盘、活动触头盘以及真空封闭室等构成。
开断间隙是真空开断室中最重要的部件,它采用真空介质填充,用于隔离和断开电流。
固定触头盘和活动触头盘分别安装在开断间隙两侧,通过操作机构的驱动,使得触头盘之间的开断间隙得以闭合或断开。
弧室位于真空开断室前端,用于收容并消除开断时产生的电弧。
弧室通常采用特殊的设计和材质,能够承受高温高压环境,并采取一系列措施将电弧扑灭和冷却,保证断路器的正常运行和使用寿命。
操作机构是真空断路器的控制部分,它由驱动机构、弹簧机构、零位开关等组成。
驱动机构负责将操作信号转化为机械动作,控制断路器的闭合和断开。
弹簧机构通过贮存能量,提供断路器闭合时所需的高速动力。
零位开关用于监测断路器的位置和状态,并提供信号给控制系统。
在真空断路器的工作过程中,当系统中的电流超过设定值时,控制系统会发送信号给操作机构,断路器开始断开电路。
驱动机构通过控制其他部件的运动,使固定触头和活动触头之间的开断间隙闭合,实现断路操作。
同时,弹簧机构提供动力,使闭合动作迅速完成。
电流被切断后,在弧室中产生电弧,通过一系列措施,电弧被扑灭和冷却,确保断路器正常工作。
当需要恢复电路时,控制系统再次发送信号,操作机构使断路器开关分离,恢复电路。
总之,真空断路器是一种通过利用真空介质进行断路和隔离的高压电器设备。
它由开关主体、真空开断室、弧室以及操作机构等组成。
在工作过程中,真空开断室中的真空介质起到隔离和断开电流的作用,弹簧机构和驱动机构提供动力,控制断路器的闭合和断开。
真空断路器具有结构简单、工作可靠、寿命长等特点,在电力系统中发挥着重要的作用。
VS1高压真空断路器
VS1-12户内高压真空断路器,是三相交流50HZ 、额定电压为12 kV的户内高压配电装置. 可作接通线路,切断故障电流和保护功能.尤其适合于额定工作电流下的频繁操作,如投、切电容器组、控制电炉变压器和高压电机等,也可作为联络使用. VS1-12高压真空断路器,采用操动机构与断路器本体一体式设计,既可做为固定安装单元,也可配有专用推进机构,组成手车单元作用。
1、结构特点:VS1-12高压真空断路器,主体部分设置在由环氧树脂采用APG工艺浇注而成的绝缘桶内,这种结构能有效防止外力冲击,因环境污秽等外部因素对真空灭弧室的影响. 断路器配用ZMD1410系列中封式陶瓷或玻璃真空灭弧室,其铜铬触头具有环状纵磁场触头结构,开断能力强,截流水平低,电寿命长. 真空灭弧室置与绝缘捅内,使断路器具有免维护,无污染,无爆炸危险,噪音低, 绝缘水平高. 操动机构为弹簧储能操作机构,机构箱内装有合闸单元,前方面板上设有分、合按钮,手储能操作孔、弹簧储能状态指示牌等.机构与本体前后布置成一体,传动效率高,操作性能好,适用于频繁操作,可装于移开式或固定式开关柜.2、工作原理:VS1-12高压真空断路器,合闸所需能量由弹簧储能机构供给, 储能机构可以由外部电源驱动电机完成,也可以由手动储能把手储能. 储能完成后, 储能指示牌显示“已储能”.同时, 储能切换开关切断储能电机电源, 断路器处于待合闸状态. 在合闸操作中,不论用手按下“合闸”按钮或远方操作使合闸电磁铁动作,均可使断路器合闸. 合闸动作完成后, 储能指示牌、储能切换开关复位, 电机电源接通. 电机再次储能. 合闸指示牌显示“合”.辅助开关接点转换. 在分闸操作中, 不论用手按下“分闸”按钮或远方操作使合闸电磁铁动作, 均可使断路器分闸, 分闸动作完成后, 分闸指示牌显示“合”.辅助开关接点转换. 同时在分闸操作中,计数器自动进一位,可从面板观察窗看到相应的数字.3、防误连锁:VS1-12高压真空断路器,合闸操作完成后,在断路器未分闸时, 断路器将不能再次合闸. 断路器合闸操作完成后,如合闸信号未及时去掉, 断路器内部防跳控制回路,将切断合闸回路防止多次重合闸.手车断路器在未到实验位置或工作位置时,断路器不能合闸.如果选用闭锁断路器,在二次控制电路未接同情况下, 闭锁电磁铁将防止4、断路器符合的标准: 断路器符合GB1984-2003《户内交流高压断路器》,IEC62271的相关要求.1998年涌过了原国家机械部、电力工业部鉴定.5、断路器特点: 该真空断路器运行性能稳定、开断电流大、设计合理、二次接线方便,很适合我国电网运行.6、使用环境条件: 海拔高度: 1000m及以下(超海拔时,要特别说明)环境温度: —15℃~+40℃相对湿度: 日平均值≤95%月平均值≤95%使用条件:无尘埃、烟、腐蚀性和可然性气体、蒸汽、或烟雾的污染及剧裂震动的场合, 辅助电路中感应的电磁干扰的幅值≤1.6。
电力机车电器-真空断路器
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
中压真空断路器操动机构分类及特点
从而可靠 『生降低。
工作 时 主要 的零 部件 只有 —个 铁 心 ,而且 它 与相 关部 件之 间 的运 动摩
2 永磁 操动 机 构
擦极小 ,适合频繁 的操作 ;具有 良好的力 一行程特性 ,非常接近真空断
永磁操动机构是一种新型的断路器操动机构。它利用电磁铁操动 , 路器的要求 。但永磁栅胸在社会推广度不高 ,尚需经受市场的考验 ,需
大,增力效果明显 。合分闸半轴都采用平面半轴锁闩,在分 闸脱扣系统 式 。单稳态的合闸锁扣靠永久磁铁 ,分闸锁扣靠弹簧 ,结构特点是合闸
中采用两级减力机构,使脱扣力可以较小,与分 闸电磁铁力相匹配。 能源来 自电源 ,合闸的同时给分闸弹簧储能 ,故采用脱扣的方式进行分
弹簧操动机构的优点是只需要小功率的操作电源。电机功率小,同 闸。但是,单线圈式机构所需的合闸能量较大,合闸保持力也随之加大,
而成 的 组合 机构 ,所 有 的连 杆均 采用 对称 铰 接 ,考 虑 到真 空断 路器 的 负 为单稳态结构。双稳态结构又有对称式(双线圈 )和非对称式(单线圈 )。
载特点 ,使四连杆行驶在断路器的超行程阶段接近死区 ,机械利益增 双稳态结构的分 、合闸锁扣靠永久磁铁 ,不管是双线 圈式还是单线圈
成一体 ,机构本身并没有单独的型号 ,例如 ZA63A型,VD4型,3AH型
真 空断 路器 。
— 体式减少了中间的传动环节,使结构变得简单 紧凑 ,降低了能耗
和噪声 。这种机构一经装配完毕后可以免调试 ,模块化程度较高,其广
泛应用于中低压成套电气行业 ,一般 由真空断路器厂家一起生产。配装
式弹簧机构由国内的指定厂家生产 (西永华 ,汉 中华燕 ),通过机构
箱 ,对接装置悬挂于横梁之下 ,配用敞开式 中压断路器 ,目前使用最多
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。
真空断路器结构简图解读-民熔
真空断路器结构简图-民熔真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。
适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。
1.真空断路器结构简图真空断路器的结构图,图一和图二分别为正面和侧面视图。
真空断路器的主要部件及名称说明见标注1-16。
图一1.开距调整片16.连接弹簧或电磁操动机构的大轴图一、真空断路器外型图(正面)图二2.触头压力弹簧3.弹簧座4.接触行程调整螺栓5.拐臂6.导向板7.螺钉8.导电夹紧固螺栓9.下支座10.真空灭弧室11.真空灭弧室12.上支座13.绝缘子固定螺丝14.绝缘子15.螺栓16. 连接弹簧或电磁操动机构的大轴图二、真空断路器外型图(侧面)3.真空断路器结构的基本要求1)机械性能稳定,如切换弹跳时间。
一个人希望一生都保持同样的状态,而不是在早期阶段。
没有反弹,但后来反弹。
2)由于有足够的机械强度,开关具有足够的动态稳定性。
3)高压区和低压区应设置在前部和后部,以确保工作人员的人身安全。
4)操作机构应有足够的检查、调整和维护空间给。
实用是啊。
5)具有结构简单、运行可靠、价格低廉等优点。
6)它很容易实现一个反故障单元。
所有真空断路器,无论其结构如何,都在电源开关的外壳内装有开启弹簧配备。
At关闭操作机构不仅提供控制开关动作的动力,而且还储存油的能量打开弹簧。
需要打开,操作机构必须操作它只需要完成释放和释放任务,开放场消耗能量来完成开放运动。
三。
功能性真空断路器根据结构可分为六部分1)制动器:用于安装不同功能部件的车架。
2)真空灭弧室:是一种能实现电路闭合和分断功能的轻型灭弧元件。
3)电路:与灭弧室的动、静端连接,形成电流通道。
4)传动机构:操作机构的运动传递到灭弧室,实现灭弧室的关闭和打开。
5)绝缘:绝缘座连接所有功能部件,以满足电源开关的绝缘要求。
6)操作机构:开关合分的驱动系统四。
vs1真空断路器介绍
一、VS1真空断路器原理图二、以下是两种vs1真空断路器介绍:VS1真空断路器- 西安森源珠海自动化公司西安森源配电自动化设备有限公司提供的VS1真空断路器是空气绝缘的户内式开关设备元件。
断路器符合GB1984、DL/T403及IEC60056等标准的规定。
在正常使用条件下,只要在断路器的技术参数范围内,它就可以保证安全、可靠地运行于相应电压等级的电网中。
VS1真空断路器可在工作电流范围内进行频繁的操作或多次开断短路电流;机械寿命可高达30,000次,满容量短路电流开断次数可达50次。
VS1真空断路器适于重合闸操作并有极高的操作可靠性与使用寿命。
VS1真空断路器(普通型)采用了立式的绝缘筒防御各种气候的影响;且在维护和保养方面,通常仅需对操作机构做间或性的清扫或润滑。
VS1真空断路器(极柱型)采用了固体绝缘结构—集成固封极柱,实现了免维护。
VS1真空断路器在开关柜内的安装形式既可以是固定式,也可以是可抽出式的,还可安装于框架上使用。
一、断路器主体结构●普通型断路器主体部分导电回路设置在用绝缘材料制成的圆柱状绝缘筒内。
这种结构可以使得真空灭弧室免受外界环境影响和机械的损害。
断路器主体安装在做成托架状的断路器操动机构外壳的后部。
视使用场所情况,可在绝缘筒上增装一个防尘盖(作为附加装置),这种设计有助于防止闪络的发生,并作为断路器内部污秽的附加保护。
在实际使用当中,额定电流1250A及以下等级在运行时可不必去除,额定电流1600A及以上等级运行时则必须去除。
●极柱型断路器极柱设计为圆柱形,安装在作成托架状的操作机构外壳的后部。
断路器极柱的导电部分封闭在环氧树脂套筒内,以免受冲击和外部环境影响。
二、断路器操动机构的结构操动机构为弹簧储能操作机构,一台操动机构操作三相真空灭弧室。
操动机构主要包括两个储能用拉伸弹簧、合闸储能装置、传力至各相灭弧室的连板、拐臂以及分闸脱扣装置,此外,在框架前方还装有诸如储能电动机、脱扣器、辅助开关、控制设备、分合闸按钮、手动储能轴、储能状态指示牌、合分闸指示牌等部件。
真空断路器详细说明书
一:真空断路器的结构和工作原理真空断路器的生产厂家比较多,型号也较繁杂。
按使用条件分为户内(ZN—)和户外(ZW —)两种类型。
主要由框架部分,灭弧室部分(真空泡),和操动机构部分组成。
下面以乐清市启轩电气有限公司生产的ZW32—12型户外高压真空断路器为例,说明其结构与工作原理。
1. 断路器本体结构一断路器本体部分由导电回路,绝缘系统,密封件和壳体组成。
整体结构为三相共箱式。
其中导电回路由进出线导电杆,进出线绝缘支座,导电夹,软连接与真空灭弧室连接而成。
2. 操作机构此机构为电动储能,电动分合闸,同时具有手动功能。
整个结构由合闸弹簧,储能系统,过流脱扣器,分合闸线圈,手动分合闸系统,辅助开关,储能指示等部件组成。
3.工作原理真空断路器利用高真空中电流流过零点时,等离子体迅速扩散而熄灭电弧,完成切断电流的目的。
4.动作原理储能过程:当储能电机14接通电源时,电机带动偏心轮转动,通过紧靠在偏心轮上的滚子10带动拐臂9及连板7摆动,推动储能棘爪6摆动,使棘轮11转动,当棘轮11上的销与储能轴套32的板靠住以后,二者一起运动,使挂在储能轴套上32上的合闸弹簧21拉长。
储能轴套32由定位销13固定,维持储能状态,同时,储能轴套32上的拐臂推动行程开关5切断储能电机14的电源,并且储能棘爪被抬起,与棘轮可靠脱离。
合闸操作过程:当机构接到合闸信号后(开关处于断开,已储能状态),合闸电磁铁15的铁心被吸向下运动,拉动定位件13向逆时针方向转动,解除储能维持,合闸弹簧21带动储能轴套32逆时针方向转动,其凸轮压动传动轴套30,带动连板29及摇臂27运动,使摇臂27扣住半轴25,使机构处于合闸状态。
此时,连锁装置28锁住定位件,使定位牛不能逆时针方向转动,达到机构联销的目的,保证了机构在合闸位置不能合闸操作。
分闸操作过程:断路器合闸后,分闸电磁铁接到信号,铁芯吸合,分闸脱扣器19中的顶杆向上运动,使脱扣轴16转动,带动顶杆18向上运动,顶动弯板26并带动半轴25向反时针方向转动。
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。
真空断路器
3.真空断路器 .
在真空容器中进行电流开断与关合的断路器。 在真空容器中进行电流开断与关合的断路器。 还与剩余气体的种类、间隙距离和电场的均匀程度有关。 还与剩余气体的种类、间隙距离和电场的均匀程度有关。 真空电弧的熄灭: 真空电弧的熄灭:在真空电弧中生成带电粒子和金属 蒸汽具有很高扩散速度的特性,在电弧电流过零, 蒸汽具有很高扩散速度的特性,在电弧电流过零,电弧暂 时熄灭时,使触头间隙介质强度能很快恢复而实现灭弧的。 时熄灭时,使触头间隙介质强度能很快恢复而实现灭弧的。
2.限制截流过电压的措施 .
在电容器组并联金属氧化物避雷器( );并联 在电容器组并联金属氧化物避雷器(MOA);并联 ); 电容器或R- 阻容吸收装置 阻容吸收装置。 电容器或 -C阻容吸收装置。
第三节 真空断路器 四、真空灭弧室的基本结构
《电气设备及安装检修》 第三章 断路器
真空断路器主要由真空灭弧室、 真空断路器主要由真空灭弧室、支架和 1.绝缘外壳:既是真空容器,又是动静触头间的绝缘体。 1.绝缘外壳:既是真空容器,又是动静触头间的绝缘体。 绝缘外壳 操动机构三部分组成。 操动机构三部分组成。 作用:支持动静触头和屏蔽罩等金属部件,与这些部件 作用:支持动静触头和屏蔽罩等金属部件, 气密地焊接在一起,以确保灭弧室内的高真空度。 气密地焊接在一起,以确保灭弧室内的高真空度。 真空灭弧室是真空断路器的核心元件, 真空灭弧室是真空断路器的核心元件, 绝缘外壳材料:硬质玻璃、氧化铝陶瓷或微晶玻璃。 绝缘外壳材料:硬质玻璃、氧化铝陶瓷或微晶玻璃。 具有开断、导电和绝缘的功能, 具有开断、导电和绝缘的功能,主要由绝缘 外壳、动静触头、 外壳、动静触头、屏蔽罩和波纹管组成 。 2.触头 既是关合时的通流元件,又是开断时的灭弧元件。 触头: 2.触头:既是关合时的通流元件,又是开断时的灭弧元件。 真空灭弧室的性能主要取决于触头材料 触头材料:铜铋合金和铜铬合金。 触头材料:铜铋合金和铜铬合金。 触头的结构形式:采用对接式结构,有三种类型, 触头的结构形式:采用对接式结构,有三种类型,即平板触 和结构,还与屏蔽罩的结构、 和结构,还与屏蔽罩的结构、灭弧室的材质 横向磁场触头和纵向磁场触头,如图所示。 头、横向磁场触头和纵向磁场触头,如图所示。这些触头的 以及制造工艺有关。 以及制造工艺有关。 共同特点是利用磁场力使真空电弧很快地运动, 共同特点是利用磁场力使真空电弧很快地运动,防止在触头 上产生需要长时间冷却的受热区域。 上产生需要长时间冷却的受热区域。
真空断路器
真空断路器一、真空断路器的定义:利用真空作为绝缘和灭弧介质的断路器称为真空断路器。
它在电力系统中起控制、保护、安全隔离的作用。
二、真空断路器的特点:真空断路器所要求的真空度为10-2Pa以上。
高度真空具有很高的绝缘性能、介质恢复速度和良好的灭弧性能。
真空断路器触头开距小、结构简单轻巧、机械和电气寿命长、适用于颠繁操作,开断电容电流一般不重燃,但有的国产真空断路器重燃串还比较高。
由于制造工艺限制,真空断路器的电压等级较低,目前多用在10一35kV:10kV真空断路器的开距为10一12mm,分闸速度约1—1.5m/S。
35kv等级的真空断赂器开距为20一30mm,技术较先进的真空灭弧室,开距也只有12mm左右,分闸速度也为1.5m/s 左右。
真空断路器由于其开距小,可以配用更为小巧的操动机构,所以整体体积小、结构简单、机械寿命长、无火灾危险、维护工作量小。
三、真空断路器的功能(1)在关合状态时应为良好的导体,不仅对正常电流而且对短路电流也应能承受其热和机械的作用。
(2)对地、相间及断口间具有良好的绝缘性能。
(3)在关合状态的任何时刻,应能在不发生危险过电压的条件下并在尽可能短的时间内开断额定开断电流以下的电流。
(4)在开断状态的任何时刻,应能在其触头不发生熔焊的条件下,在短时间内安全地关合处于短路状态下的电流。
四、断路器的铭牌及所列的技术数据(1)额定电压Ue。
断路器在运行中所承受的正常工作电压(线电压),单位kV。
(2)额定电流Ie。
长时间通过断路器的最大工作电流,单位A。
(3)额定开断电流Ieb和额定开断容量Seb。
断路器在额定电压下,允许开断的电流(KA)和容量(MV A)。
在三相系统中,Seb=√3UeIeb。
此外,开关还有5s热稳定电流、动稳定电流等参数。
五、断路器参数标志高压断路器特性的参数比较多,下面列出最主要的几个参数。
(1)额定电压。
是指断路器正常工作的系统额定电压,通常指线电压。
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• 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。
• 随着间隙距离的增大,高真空间隙的绝缘强度 出现“饱和现象”,即距离过分增大,击穿电 压增加不多。
真空断路器结构、 特点概述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 利用真空作为触头间的绝缘与灭弧介质的断路器称为 真空断路器。
• 真空一般指的是气体稀薄的空间。凡是绝对压力低干 正常大气压力的状态都可称为真空状态。绝对压力等 于零的空间称为绝对真空,这才是真正的真空或理想 的真空。
• 真空的程度以气体的绝对压力值来表示,压力越低称 之真空度越高。在国际单位制中,压力以帕(Pa)为单 位。一个工程大气压约为0.1MPa(兆帕)。过去习惯使 用毫米汞柱(mmHg)或托(Torr)
• 这三种引起真空击穿的原因并不是孤立的、是相互关联而 又同时发生作用的。许多研究者认为;当真空间隙(电极间 距离)很小时,击穿主要由场致发射引起;真空间隙较大时, 微粒的作用成为击穿的主要原因。而电场的二次发射造成 击穿的可能性极小。
• 真空中的绝缘击穿电压,根据电极材料与表面状态的不同 而有显著差别。通常,电极材料的熔点或机械强度越高其 绝缘击穿电压也越高。在电极表面有突起的部分时,其耐 压强度即显著降低。为消除此种电极表面的突起,需要进 行放电处理(老炼处理)。此外,电极表面附着有气体或有机 物时,在较低电压下即发生绝缘击穿,因此,必须注意使 电极表面非常清洁。
真空包括的范围很广,为方便起见常将它划分为几个区域
(1)粗真空:真空压力范围为1.01105Pa~1.33102Pa (2)低真空:真空压力范围为1.33102Pa~1.33101Pa (3)高真空:真空压力范围为1.33101Pa~1.33106Pa (4)超高真空:真空压力范围为1.33106Pa~1.331010Pa (5)极高真空:真空压力范围为1.331010Pa
• 根据微粒击穿机理,真空间隙的击穿电压与间隙距离0.5次 方成正比。
(3)电极的二次发射
间隙中的正离子和光子等,撞击阴极而引起二次电子 发射,或加强了场致发射而引起绝缘击穿。
当电极表面吸附了许多气体和有机物时,从阴极放 出的一次电子在电极间加速并打击阳极。阳极受到一次 电子打击后,其表面的气体电离,产生正离子和光子, 它们再受电场的作用,加速后又打到阴极上,使阴极发 射二次电子。这一过程反复进行下去,如果二次电子不 断增加,使间隙中的带电粒子数越来约多,电流将迅速 增大,造成真空间隙的击穿。
(2)微粒击穿机理
• 电极表面不可避免地总会粘有一些微粒质点,它们在电场 作用下会附着电荷运动,具有一定的动能。如果电场足够 强,微粒直径又适当,在穿过间隙到达另一电极时已经具 有很大的动能,在与另一电极碰撞时,动能转变为热能, 使微粒本身熔化和蒸发,蒸发产生的金属蒸气又会与场致 发射的电子产生碰撞电离,最终导致间隙的击穿。
• 真空间隙击穿所需时间极短,一般在数十至一百多纳秒内。 真空击穿初始阶段的电流由间隙的分布电容贮能提供,当 电源功率足够大时,击穿才能发展成真空电弧。在电力系 统中,电源功率很大,所以其中触头间的击穿通常都能转 变成真空电弧。
电极表面局部发热。发射电子的微小凸起点有一定的电阻,发射电
子时会使这些微小凸起点局部发热熔化和蒸发,产生大量的金属蒸气, 从电极表面发射的电子穿过间隙时会与这些金属蒸气的原子和分子产 生碰撞电离,出现与气体间隙相似的击穿过程,容易造成间隙击穿。
按照场致发射的击穿机理,击穿的发生是以一定临界击穿 电场强度条件,因此真空间隙的击穿电压应与间隙距离成 正比,这与小间隙下击穿电压的试验结果是一致的。
• 真空开关电器的全面发展预广泛应用阶段。70年代后,日本
东芝电气公司研制成功具有纵向磁场触头的真空灭弧室,使额定开断 电流又进一步提高到50kA以上。目前真空断路器已广泛用于10kV、 35kV配电系统中,额定短路开断电流已能做到50kA—100kA。
一、真空间隙的绝缘特性
• 理想的真空间隙是指电极表面光滑的真空间隙。
(1)场致发射击穿机理
电极表面微观凹凸不平。实际电极表面微观结构是凹凸不平
的.存在有很多微小的局部突起点,在这些微凸处,电场将局部增强, 实验及计算都能证实,这些微凸处的电场强度是间隙平均电场强度的 10倍一l00倍。
电极表面杂质。电极表面杂质和氧化膜使电极表面的电子逸出功减
小,使场致发射容易发生。