真空灭弧室产品研发四大看点

电气技术

中国电力报/2003年/10月/30日/第008版/

真空灭弧室产品研发四大看点

姚书伟

从最新公布的统计数据看,2002年我国12千伏真空断路器产量达133519台,占世界12千伏中压断路器产量的92.27%,我国已进入包括美国、德国和日本在内的真空断路器大国行列,这其中真空灭弧室生产厂家功不可没。

目前,中国有十多家真空灭弧室生产厂家,产量已能满足真空断路器生产的需要。对于真空灭弧室生产厂家来说,今后面临的问题主要不是增加产量,互相无序竞争,而是技术创新,研发新品,增加品种,提高质量,不断开拓新的市场。当前中国真空灭弧室主要为一般型,而国外已向具有更高功能的专用型发展。从应用看,中国真空灭弧室主要用于真空断路器、接触器和负荷开关,而国外正在不断扩大真空灭弧室的使用领域,除以上应用领域外,还用于变压器有载开关、发电机断路器、大容量试验站的保护开关、热核聚合试验时切合超导线圈的开关、磁悬浮列车用于切合直线电机的接触器等。从功能上讲,真空灭弧室不再是单一的完成分-合功能,而呈现出多功能,如日本新研制的24千伏真空灭弧室要完成合-分-隔离-接地等多种功能。

有关专家强调,根据目前真空灭弧室的发展情况,国内生产厂家应加强研发投入,重点瞄准四个目标:

高电压型。如72/84千伏和126千伏真空灭弧室。日本已将它的72/84千伏800/1200安25/31千伏真空灭弧室用于72/84千伏充气柜(C-GIS)。如果中国能研制出72.5千伏单断口真空灭弧室,将为发展72.5千伏户外真空断路器和充气柜奠定基础。另外,中国已研制出126千伏户外真空断路器,而灭弧室却从日本进口,这不利于降低产品造价。因真空灭弧室一般占真空断路器造价的40%～45%。电压等级越高,真空灭弧室越难作,造价越贵。从发展看,真空灭弧室厂家应发展72.5千伏和126千伏单断口真空灭弧室,满足真空断路器向高电压发展的需要。

大电流型。如发电机保护断路器,不仅要求额定电流大(6300～12000安),而且短路开断电流大(80～160千伏)。中国现在可以做到12千伏短路开断电流63千伏,还需要进一步增大容量,满足发电机特大容量的要求。

频繁操作型。如电炉炼钢,需要频繁操作的断路器。当前的部分厂家应用的3AH4型真空断路器就专门用作频繁操作电炉,其操作次数可达120000次。国外新开发的24千伏1250安/2000安20千伏和36千伏1250安/ 2000安12.25千伏特频繁操作真空断路器,将操作次数从10万次提高到15万次。国内产品在这方面还有较大差距。

低过电压型。真空断路器在开断发生堵转或正在启动电动机时,会产生危险的过电压。一般解决过电压的办法是加装过电压吸收装置,如SiC、RC回路、ZnO避雷器等,最新的做法是开发低过电压触头材料,不再加装过电压吸收装置。日本几家公司在这方面已获得成功,各自研发出低过电压触头材料。如以银为主的Co-Ag-Se触头材料,Ag-WC触头材料,Cu-Cr+高蒸气材料,Cu-Cr-Bi-a多元触头材料。由于低过电压和大电流开断有矛盾,低过电压真空断路器一般做到7.2千伏20千安水平。低过电压触头材料可将过电压降到常规的1/10,效果明显。因此,我国应加紧研

制低过电压触头材料,促使低过电压真空断路器早日问世。