真空断路器的操动机构主要有三种类型
真空断路器用单稳态永磁机构概述
真空断路器用单稳态永磁机构概述贺天元;刘仲晔【摘要】本文对单稳态永磁机构与传统机构以及双稳态永磁机构的特点进行了对比,对其结构与工作原理进行了简单说明,并对其发展前景进行了简要探讨.%This paper compares monostable PMA to traditional actuator and bi-stable PMA. The structure and working principle is simply explained. The development prospect is also discussed.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2015(035)010【总页数】4页(P41-44)【关键词】单稳态永磁机构;结构;改进;智能化【作者】贺天元;刘仲晔【作者单位】海军驻湖南地区军事代表室,湖南湘潭 411101;海军驻湖南地区军事代表室,湖南湘潭 411101【正文语种】中文【中图分类】TM464断路器对电力系统起着控制、保护、调节的作用,其能否正常、可靠地工作直接维系着整个系统的安全与稳定。
其中断路器的机械结构是决定其性能的核心部分,从国际、国内对断路器的故障统计数字来看,机械故障占总故障的70%,所以世界各地研究人员一直在努力尝试改进断路器的结构,以使其具有更高的性能与可靠性。
真空断路器的结构在发展过程中大约经历了电磁操动机构、弹簧操动机构和永磁操动机构三个阶段。
在早期使用的电磁操动机构中,当断路器合闸时,电磁线圈通入电流,电磁铁受到端面的吸力开始逐渐向端面移动,并随着电磁铁与端面的距离越来越近,其所受到吸力也越来越大,这也与断路器所需的机械特性相匹配,但是其需要采用机械锁扣来保持合闸位置,由于在合闸过程中,磁路电感变化较大,其产生的反电动势对合闸线圈中的电流增长产生了很强的阻碍作用,并且这种阻碍作用随着合闸速度的增大而增大,使得需要提供数百安培的直流电流才能完成合闸动作,要求的操作功率很大。
继电保护多选模拟试题含答案
继电保护多选模拟试题含答案一、多选题(共100题,每题1分,共100分)1、整组试验及验收传动前应满足(____)。
A、新投产和全部校验时应用80%保护直流电源和开关控制电源进行开关传动试验$B、$保护装置投运压板、跳闸及合闸压板应投上$C、$进行传动断路器试验之前,控制室和开关站均应有专人监视,并应具备良好的通信联络设备,监视中央信号装置的动作及声、光信号指示应正确$D、$如果发生异常情况时,应立即停止试验,在查明原因并改正后再继续进行正确答案:ABCD2、按照灭弧介质的不同,断路器可分为(____)。
A、压缩空气断路器B、真空断路器C、SF6断路器D、油断路器正确答案:ABCD3、高压断路器的常见操动机构的类型有(____)。
A、$液压式B、$弹簧式$C、$气动式$D、电磁式$正确答案:ABCD4、某220kV线路第一套合并单元故障不停电消缺时,可做的安全措施有()A、$退出第一套母差保护该支路SV接收压板$B、$投入该合并单元检修压板$C、$断开该合并单元SV光缆D、退出该线路第一套线路保护SV接收压板$正确答案:BC5、内部配线应标明(____)。
A、电缆编号B、所在端子位置C、回路编号D、对端端子位置正确答案:BD6、线路纵联差动保护光纤通道为复用2M通道,假设保护装置及复用接口装置说明书技术参数(波长λ=1310nm)光发送功率均为>=-10dBm,光接收灵敏度均为-40dBm,当通道告警时,下面哪些试验方法能将告警原因定位在保护装置至复用接口装置光纤回路()A、保护装置光纤通道自环模式,在保护装置背后使用尾纤自环装置光口,通道告警消失,当在复用接口装置背后使用法兰盘将光纤自环,通道告警不消失B、使用光功率测试仪在保护装置背后测试装置光口TX光功率为-6dBm,测试复用接口装置RX光口处连接光纤光功率为-42dBmC、使用光功率测试仪在保护装置背后测试装置光口RX处连接光纤光功率为-8.7dBm,测试复用接口装置TX光口光纤光功率为-8dBm正确答案:AB7、故障录波器的统计评价方法正确的选项有()A、母线故障时,指母线上的和线路对侧的录波器)必须进行评价B、与故障元件连接最近的录波器(例如线路故障时指线路两侧的录波器C、故障录波器录波完好率的计算式为D、因系统振荡或区外故障,凡已启动的故障录波器,当省局和网局要求上报录波时,应进行评价正确答案:ABC8、“两个替代”指的是( )。
中压断路器几种常用操动机构的性能分析
磁操动机构约有 8 0台套 ,又分 I I型、 型、 I I , Ⅱ型 该 机构的主要优缺点如下 :
21 电磁操动机构优点 .
机构约有 30台套 ) 为高低压水 泵电机提供 电源 , 6 , 统计表明 :开关柜故障 中有 6 %~0 0 7 %为操动机构 的故障。而作为真空断路器的主要元件——操动机 构, 也历经了几代的发展 。从 17 年以前的电磁操 90 动机构 , 发展到现在广泛应用 的弹簧操动机构 , 近年 来出现了永磁操动机构 ,下面就断路器的几种常用 操动机构的性能进行分析和 比较 。
2 1 年第 3 01 期 总 第 15 期 4
ME A . GC LP ,R 『 I.l lA ( E r IJ Il
冶 金 动 力
5
中压断路器几种常用操动机构的性能分析
孟产勇
( 本溪 钢铁 股份有 限公 司供水厂 , 辽宁本溪 17 0 ) 100
【 摘 要 】真空断路器的合闸、 分闸可靠性主要取决于操动机构的性能和可靠程度, 结合变电所高压开关
o e i m l g r u t Br a e fM d u Vo t e Cic i e k r a
MENG a g o g Gu n y n
吐e upy Pat ex rn& Sel(ru)C . t. B ,i i nn 10 0 hn) rSp l l ,B niI n o t Gop o d, ex a ig 1 7 0,C ia e ,L t,L o
真空断路器
真空断路器概述真空断路器是输配电设备开关的一种,其主要特点是灭弧室的介质是真空。
本真空断路器资料由厦门日华机电成套有限公司总结,我司专业指导真空断路器辅件,欢迎来图来样定做。
真空断路器的静触头和动触头均放置在真空的玻璃泡中,因而熄弧快,触头不致氧化,适合于频繁操作,也没有变压器油的火灾危险性。
真空断路器真空度要求为10负四次平方mmHg以上,所以密封比较困难。
真空断路器的核心技术在于真空灭弧室,真空灭弧室的发明是真空断路器出现的开端。
发展历史真空灭弧室的发明标志着真空断路器的出现,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年美国索伦森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,美国通用电气公司开始生产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。
真空电弧问题当断路器触头在真空中分断电流时会产生真空电弧。
真空电弧靠触头材料所生成的金属蒸气来维持。
由于气体压力低,电弧等离子体中的电子、离子或金属粒子具有强烈的扩散作用,因此真空电弧很容易被熄灭,并且触头间隙的介质强度恢复速度很高。
真空电弧有扩散型和集聚型两种基本形态。
扩散型真空电弧通常在数千安以下的电流范围内产生,它没有显著的阳极位降区,而阴极斑点不断向四周迅速扩散。
集聚型真空电弧在电流超过某个数值(一般在10千安以上)时产生,阴极上所有斑点相互吸引而集聚在一起,其运动变得很缓慢,并出现阳极斑点和位降区。
真空断路器的操动机构详解-民熔
真空断路器的操动机构-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。
一、真空断路器的操动机构操动机构是真空断路器的驱动装置,主要有电磁操动机构与弹簧操动机构。
1 真空断路器对操动机构的要求(1)机构的输出特性尽量与真空断路器的反力特性相匹配。
(2)要有足够的合闸输出功;保证真空断路器具有关合短路故障电流的能力。
(3)合闸后,即使在事故状态下也能稳定地保持合闸(即令开关具有动稳定性)。
(4)要保证在85%~110%合;同操作电压下能正常合闸;在65%~120%分闸电压下能正常分闸,而在30%额定操作电压下不得分闸。
(5)可以电动或手动操作。
(6)电磁机构应具有自由脱扣的功能。
2 真空断路器合闸的反力特性反力特性是指合闸过程中,从断路器的驱动端看进去,需要克服的各种阻力(包括弹簧的反作用力、摩擦力。
电动力和惯性力等)与行程的关系曲线。
反力特性告诉我们,操动机构为断路器提供的合闸功,必须大于用于克服各种阻力所做的功,断路器方能完成合闸动作。
3 真空断路器的电磁操动机构由于电磁操动机构螺管电磁铁的出力特性容易满足真空断路器合闸反力特性的要求,所以在真空断路器的发展初期主要是配用电磁操动机构。
此外电磁机构具有构造简单、使用简便、造价低廉等优点,是目前配电系统各类断路器的主要配用机构,运行部门不但十分熟悉而且积累了很多使用维护的宝贵经验。
4 真空断路器的弹簧操动机构弹簧操动机构可交、直流操作,操作电流很小,一般仅为1.5~3A,即便采用直流操作时所需的直流蓄电装置容量也小。
它可手动储能合闸、分闸,并且具有过流脱扣功能。
在一般的终端配电室可以取消直流蓄电装置而节省投资。
国外一般中压等级的断路器大多配用弹簧操动机构。
第三章高压电器设备安全(高压复审)
第三章高压电气设备安全一、单项选择题(每题只有—个选项是正确的,不选、多选、错选均不得分)1、箱式变电站由( A )组成。
A、高压室、变压器室、低压室B、高压室、操作室、低压室c、高压室、仪表室、低压室 D、高压室、变压器室、值班室2、对高压开关巡视时,不应当做以下(D)工作。
A、观察少油断路器油标管内的油位B、观察真空断路器的真空表标示C、观察SF6断路器的气压表标示D、取下、给上二次控制保险3、下列断路器中不允许频繁分、合闸操作的是( C)断路器。
A、真空B、六氟化硫c、少油 D、空气4、常温下的六氟化硫是(A )体。
A、气B、液C、胶状D、固体5、从SF6气体钢瓶引出气体时,必须使用减压阀降压。
当瓶内压力降至(D )时,即停止引出气体,并关紧气瓶阀门,戴上瓶帽。
A、9.8 x lOPaB、9.8 x 15PaC、9.8 x1OOPaD、9.8 x 104Pa6、SF6气瓶应放置在阴凉干燥、通风良好、敞开的专门场所,(A )保存,并应远离热源和油污的地方,防潮、防阳光曝晒,并不得有水分或油污粘在阀门上。
A、直立B、卧放 c、斜放 D、倒置7、变压器油在少油断路器中的主要作用是( A)。
A、灭弧B、冷却触头C、对触头润滑D、防止触头氧化8、少油断路器中油的主要作用是(A )。
A、灭弧和绝缘B、绝缘和冷却 c、绝缘和润滑 D、润滑和冷却9、发现运行中的少油型高压开关渗油严重,油面降至油面线以下,应(C )处理。
A、立即手动切开油开关B、立即加油C、通过上级断路器切断负荷D、通过远动装置切断油开关10、能分、合负载电流,不能分、合短路电流的电器是( C)。
A、断路器B、隔离开关 c、负荷开关 D、熔断器11、户外高压隔离开关可以拉合(B )kVA及以下的空载变压器。
A、315B、500 c、800 D、100012、户内高压隔离开关可以拉合(A )kVA及以下的空载变压器。
A、315B、500C、800D、100013、隔离开关允许拉合变压器的空载电流为( A)A。
真空断路器结构简图详解-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)2.真空断路器结构的基本要求1)机械性能稳定,例如合闸弹跳时间,希望在寿命全程中保持同一状态,不要初期无弹跳,后期则弹跳。
2)足够的机械强度,使断路器本身具有足够的动稳定度。
3)高压区和低压区的分隔,最好是前后布置,有助于保证运行中人员的人身安全。
4)操动机构的检查、调整、维修要有足够空间。
方便。
5)结构简单、工作可靠、价格低廉。
6)易于实现防误联锁。
所有真空断路器,不论是何种结构,断路器本体中均装设有分闸拉力弹簧。
合闸过程中操动机构既要提供驱动开关运动的功,又要同时将分闸弹簧贮能。
当需要分闸时,操动机构只需完成脱扣解锁任务,由分闸弹簧释能完成分闸运动。
3.功能部件真空断路器按其结构的功能可分为六个部分:1)支架:安装各功能组件的架体。
2)真空灭弧室:实现电路的关合与开断功能的熄弧元件。
3)导电回路:与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道。
4)传动机构:把操动机构的运动传输至灭弧室,实现灭弧室的合、分闸操作。
5)绝缘支撑:绝缘支持件将各功能元件,架接起来满足断路器的绝缘要求。
6)操动机构:断路器合、分间的动力驱动装置4.结构形式真空断路器的类型,可从不同角度来划分,一般情况下主要从以下两个方面划分:1)按使用场所划分--可分为户内式和户外式(见图三、图四)。
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
高压真空断路器主要机械特性参数
高压真空断路器主要机械特性参数引言高压真空断路器是一种常用的电力保护设备,具有断电、隔离、短路等电气特性。
随着电力行业的不断发展,高压真空断路器的应用范围也越来越广泛,因此了解其主要机械特性参数是非常必要的。
本文将介绍高压真空断路器的主要机械特性参数,包括额定电压、额定电流、额定短路开断电流、额定短路关合电流、额定操作次数、操作机构类型等方面。
额定电压额定电压是指设备设计规格中所规定的最高允许工作电压。
高压真空断路器的额定电压一般为12KV、24KV、40.5KV等不同级别。
其电气性能参数与额定电压有关,具有不同的分断能力、绝缘水平和外形尺寸等,因此在选型、设计及使用过程中应严格按照额定电压进行。
额定电流额定电流是指设备设计规格中所规定的连续工作电流,也是标识断路器电气性能的重要参数之一。
它通常表示为一个具体数值,如630A、1250A、2000A等。
额定短路开断电流额定短路开断电流是指在正常电网运行的状态下,断路器可以安全地分离故障区域并切断负载电路的最大故障电流。
这个参数通常是用来表示断路器的分断能力的指标之一。
额定短路关合电流额定短路关合电流是指断路器可以正常合上的最大短路电流,一般比额定短路开断电流要大。
该参数反映了设备的合闸能力,对断路器的合闸时间、电弧特性等都有影响。
额定操作次数额定操作次数是指设备在设计寿命期间,正常运行的操作次数。
在额定电流和额定短路开断电流的前提下,当高压真空断路器达到额定操作次数后,其电气性能参数已经发生了变化,用户应当重新考虑是否需要更换。
操作机构类型高压真空断路器的操作机构主要有手动操作、电动操作、自动化控制操作等。
手动操作机构是基于人工操作来控制断路器的开关,操作相对简单;电动操作机构是基于电动机等电气元件来完成断路器的开关操作,控制信号可远程传输,具有更高的自动化水平;自动化控制操作除了具备电动操作的优势,还能实现自动化控制、状态监测、数据传输等多项功能,属于高效、智能化的操作方式。
七、高压断路器的操动机构
七、高压断路器的操动机构一、简答题1.高压断路器的操动机构由几部分组成,它们的作用是什么?操动机构的组成和它们的作用如下:(1)能量转换机构它把执行操作的赋能变成机械能,使操动机构按规定的目的发生机械运动,这种机构如电磁铁、电动机、液压转动工作缸、压缩空气工作缸等。
当然,最简单的是人力,但随着断路器容量的加大及自动化水平的提高,依靠人力操作已不能满足运行工作的要求了。
(2)联动机构它把能量转换机构所变成的机械运动能用来促使断路器的动触头发生按操作目的的规定动作。
这种机构多由四边形连杆机构、拐臂、拉杆等组成。
(3)保持机构它使操动机构完成的操作得以保持,不因瞬时命令信息的消失而不能完成规定目标的任务,这种机构由动作灵活的机械卡销等组成。
(4)释放机构它接受操作人员和继电保护系统的命令信息,对保持机构进行反作用,即解除保持。
从而使断路器的跳闸弹簧释放能量,使断路器分闸。
它由电磁线圈推动可动铁芯,由可动铁芯打动保持卡销使保持解除,或者由电磁阀启动分闸油路或气路来实现。
2.断路器操动机构按工作能量形式的分类有几种?根据能量形式不同分以下几类(1)CS:手动操动机构(2)CD:电磁操动机构(3)CT:弹簧操动机构(4)CJ:电动操动机构(5)CQ:气动操动机构(6)CY:液压操动机构3.论述断路器各种操动机构特点?断路器的操动机构主要有电动弹簧储能机构、电磁操动机构和液压操动机构。
对于机械电动弹簧储能机构,它所暴露出来的缺点是机械结构十分复杂,零件数量多,且要求加工精度高,制造工艺复杂,成本高,产品的可靠性不易保证。
对于电磁操动机构,其结构复杂程度和工作可靠性比电动弹簧储能机构要有所改善,但其致命的问题是合闸线圈消耗功率太大,要求配置价格昂贵的蓄电池组,以及电磁机构结构笨重,动作时间较长。
液压机构致命的缺点是密封问题。
统计资料表明:设备故障中有70%-90%以上为操动机构的机械故障。
因此必须对操动机构进行改进,以提高断路器的可靠性和免维护水平,以及实现开关设备的自动化、远动化和智能化。
断路器操动机构
其主要构成部件包括机构机架、合闸电磁铁、凸轮连杆机构、 脱锁扣装置和指示装置等。操动机构采用直流操作,传动部 分为凸轮机构。其最大的优点就是简单可靠。它的运动部件 很少,因而大大减少了故障源,从根本上解决了可靠性问题。 通过凸轮机构对输出力进行调节以改善输出力特性。其行程 较小,约20mm,在操作过程中力矩损失小,动作精度高, 与真空断路器的配合较为准确。其结构如图2-1所示:
弹簧操动机构的优缺点
弹簧操动机构的优点是不需要大功率的直流电源;电动机功 率小(几百瓦到几千瓦);交直流两用;适宜于交流操作。 缺点是结构比较复杂;零件数量多;加工要求高;随着机构 操作功的增大,重量显著增加。弹簧操动机构一般只用于操 作126KV及以下的断路器,弹簧储能为几百焦耳到几千焦耳。
电磁操动机构
合闸与维持合闸
合闸时可以让合闸电磁铁13通电,电磁力作用在掣子15的转 轴上,使小滚轮h向上运动,不再阻碍杠杆16向逆时针方向 转动,因而凸轮12上的销子也不再被杠杆16挡住。在合闸弹 簧力的推动下,凸轮12朝着逆时针方向转动,撞击拐臂11, 带动操动机构的输出轴14顺时针方向转动,完成断路器的合 闸操作。合闸结束时,拐臂11上的滚轮g正好落在连杆17上, 利用连杆机构的死点可以保持滚轮g的位置不变,从而使断 路器保持在合闸位置。
动作过程
新型电磁操动机构的动作过程如图2-2所示。
合闸
合闸前凸轮接近垂直位置图2-2(a),合闸信号发出后,合闸 电磁铁线圈受电,铁心向右运动推动凸轮2绕固定轴0l,逆时 针转动,与此同时开关的分闸弹簧被压缩储能。凸轮带动摆 臂3绕固定轴03顺时针转动,使开关合闸图2-2(b)。当铁心到 达终点时,合闸信号消失,合闸线圈断电,铁心回退,凸轮 被脱扣杆5支撑住,使开关保持在合闸位置图2-2(c)。
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。
断路器操动机构的发展与应用
断路器操动机构的发展与应用教程来源:网络作者:未知点击:76 更新时间:2009-8-13 9:39:17摘要:概述了断路器操动机构的分类,分析了CY3型液压机构运行中的问题,提出了处理其常见问题的方法,阐述了应用于CY3液压机构的故障诊断系统。
展望了永磁操动机构的发展动态。
0 断路器操动机构断路器由三部分组成:断路器本体、操动机构、电源。
作为断路器主要部件的断路器本体,它的功能是切断负载或短路电流。
按其灭弧所采用的介质来分,可分为油断路器,真空断路器和SF6断路器。
操动机构的功能是通过电动方式或手动方式实现断路器触头的开合及满足触头开合特性的各种要求。
因此,虽然操动机构在断路器总造价中占较低的比率,但其在断路器的开合特性起着至关重要的位置。
电源部件的功能是为断路器以电动方式开合提供足够的能源。
就真空断路器而言,目前真空技术已很“成熟”,世界上已经有了可断开100kA短路电流的真空断路器。
因此,对配电网开关设备而言,人们关心的技术参数,已不是它的开断容量,而更主要的是关注高可靠性和免维护设计。
而对于真空断路器而言,就目前的制造水平,包括我国自行设计和生产的产品,真空灭弧室的可靠性已经达到相当高的水平,它的平均无故障时间已可达到25年,然而在实际运行中,配电网开关设备的可靠性却并不乐观,远远低于真空无弧室已达到的可靠性水平。
统计资料表明:设备故障中有70%~90%以上为操动机构的机械故障。
传统的真空断路器,其操动机构主要是电动弹簧机构和电磁操动机构。
对于机械电动弹簧机构,它所暴露出来的缺点是机械结构十分复杂,零件数量多,且要求加工精度高,制造工艺复杂,成本高,产品的可靠性不易保证。
对于电磁操动机构,其结构复杂程度和工作可靠性比电动—弹簧储能机构要有所改善,但其致命的问题是合闸线圈消耗功率太大,要求配置价格昂贵的蓄电池组,以及电磁机构结构笨重,动作时间较长。
因此想依靠这两种操动机构的改进,来提高断路器的可靠性和免维护水平,以及实现开关设备的自动化、运动化和智能化。
真空灭弧室的发展
真空灭弧室的发展真空灭弧室为真空断路器的心脏,真空灭弧室的不断进步,才促使了真空断路器的不断发展。
在我国,真空灭弧室的发展综观起来已经历了五代。
第一代CuBi系合金触头,φ145 mm玻璃外壳,阿基米德螺旋槽横磁电极结构,额定电压12 kV,额定电流1 250 A,额定短路开断电流20 kA。
第二代引进西门子的3AF系列真空灭弧室。
CuCr50合金杯状触头,陶瓷外壳,杯状横磁电极结构,额定电流2 500~3 150 A,额定短路开断电流31.5~40 kA。
第三代自行开发的真空灭弧室。
CuCr50触头材料,屏蔽罩内置,φ88~125 mm陶瓷绝缘外壳,杯状纵磁电极结构。
额定电流3 150 A,额定短路开断电流40 kA。
第四代真空灭弧室。
以一次封排技术为代表,整体质量有了很大提高,开发出12 kV、24 kV和40.5 kV各种真空灭弧室。
真空灭弧室工艺从排气台式工艺发展到一次封排工艺以至完全一次封排工艺,工艺过程变得简单,不仅提高了数量而且提高了质量。
第五代固封极柱真空灭弧室。
将真空灭弧室通过自动压力凝胶工艺包封在环氧树脂壳体内,形成固封极柱,避免了外力和外界环境对真空灭弧室及其他导电件的影响,增强了外绝缘强度,大大减少了装配工作量,并使之真空断路器小型化。
真空灭弧室的外绝缘经历了空气绝缘→复合绝缘→固封绝缘。
由以上可见,真空灭弧室技术的进步反映在触头的材质上、纵横磁场的形成上、制造工艺的改进上以及外绝缘的改变上。
真空断路器的主要优点1、真空断路器的灭弧室直径较小,真空度在1.33×10-3Pa以上,绝缘强度很高,电弧容易熄灭,其灭弧能力强。
2、燃弧时间短,电气寿命高,其额定短路开断次数一般均在20~100次,甚至更高。
开断额定短路开断电流后,动、静触头间仍具有较高的绝缘水平。
3、触头开距及接触行程小、操作功率小,良好的开断性能,稳定可靠的电寿命,机械寿命可高达20000次以上,且很少开断失败。
10kV高压真空开关检修探讨
10kV高压真空开关检修探讨作者:顾寅来源:《华中电力》2014年第03期摘要:随着我国电力事业的发展,电网设备也日益革新。
现今我国已经摒弃了传统的10KV高压配电开关,选用了最为高效的10KV真空开关。
为更方便检修人员的使用与了解,本文就10KV高压真空开关常规检修做出简要探讨。
关键词:10KV;真空开关;常规检修10KV真空开关可以很大程度上促进配电网络自动化的进程的同时,也在很大程度上提高了供电的可靠性与智能化。
因此,检修人员在涉及到10KV真空开关的工作时,需要根据状态检修的要求进行必要的检修与维护,以确保其工作状态的安全、高效、稳定。
一、10 KV高压真空开关简介10KV高压真空开关,即10KV高压真空断路器,其主要分为户内高压真空断路器与户外真空断路器两种,户外高压真空断路器,也称之为户外柱上真空开关,大多选用型号为:ZW20、ZW32、ZW8等。
户内高压真空断路器主要型号有:ZN28、VD4、HVX、VEP12T 等。
10KV真空开关的操动结构主要有:电磁式、永磁式、弹簧式三种类型。
(1)电磁式是真空开关初期的产物。
优点:结构类型较为简单且成本价值也较低。
缺点:操作繁琐且在操作过程中流过的电流量较大。
(2)永磁式是现今真空开关中最为新型的产物。
优点:因其采用了先进的电磁铁操动技术,以及永久性磁铁的锁扣,并选用电子器件来进行操控的一种装置,可大大降低分合闸位置机械之间的脱扣所带来的不利影响;使开关智能化;无需其他机械的外力支持,可自行产出保持力,具有极高的可靠性。
(3)弹簧式是现今使用最为广泛的。
优点:电动机功率小;分合闸可靠,在储能电源失去后仍然可以进行一次分-合-分操作。
在交流的操作中或者交流与直流两用中均可使用。
缺点:结构复杂;机构成本较高。
二、10KV高压真空开关常见的故障分析1、真空泡的真空度不稳定真空泡的真空度不稳定主要体现于,真空泡真空度比正常值低。
常常是由于:(1)10KV 真空开关在运行中,由于操作连杆的距离较大造成了开关的弹跳、超行程等问题。
真空断路器简介
电流。 热稳定电流:指在某一规定的短时间t内断路器能承载的电流 有效值。 动稳定电流:是指断路器在合闸位置时所能耐受的最大的峰 值电流。 合闸时间:处于分闸为止的断路器,从接到合闸命令瞬间起 到所有相的触头均接触为止的时间。
全开断时间:指断路器接到分闸命令瞬间起到电弧熄灭为止
的时间间隔。其有两部分组成:分闸时间和燃弧时间。分闸 时间指从断路器接到分闸命令的瞬间起到所有相的触头均分 离的时间间隔。燃弧时间指某一相首先起弧瞬间到所有相的 电弧均熄灭的时间间隔。 额定短路关(峰值)。
高压断路器简介
检修三班
一
断路器的分类
高压断路器按灭弧介质分为:
油断路器、压缩空气断路器、磁吹断路器、真空断路器、 SF6断路器、自产气断路器。
高压断路器按操动机构分为:
手动操动机构 (CS) 、 弹簧储能操动机构 (CT) 、 气动操动机构 (CQ) 、 电磁操动机构 (CD) 、液压操 动机构(CY)等。
六
1. 2. 3. 4.
真空断路器的特点
真空断路器具有以下优点: 触头开距小,所需操作能量小,动作快; 触头在切断故障电流时燃弧时间短、烧伤面轻微; 体积小,质量轻,维护工作量小; 能防火、防爆,操作声音小。
七 测量及调整真空断路器的行程及超行程
运行中的真空断路器,检修后如开距超过规定范围及超行程小于规定值时, 必须按要求进行测量调整,其方法如下: 1.实测法 实际测量ZN12-10型真空断路器的行程如图所示。测量分、合闸位置时的X 分,X合,则导电杆行程(即开距)等于这两个数值之差,即X分-X合。
二
断路器的型号
标志高压断路器的型号、规格一般由文字
符号和数字按以下方式组成:
高压断路器产品 字母代号 少油断路器 多油断路器 S D
断路器操动机构及其动态特性研究
断路器操动机构及其动态特性研究摘要:机械式操动机构在高压开关设备中主要体现在弹簧、液压、碟簧,这三项操动机构在应对断路器正常工作中的分合闸操作绰绰有余,拥有单一的特性曲线是这项工作的鲜明特征,导致在实践应用中存在较大的局限,即无法动作特性的调整不会随着参数的实时调整而发生更改,难以支撑起电网工作,因此需要在操作结构的动态上下功夫,应当调整新的参数以适应新机型。
关键词:断路器;动态特性1 真空断路器操动机构的基本结构用于本文研究的断路器参数设定为额定电压126kV、额定短路电流40kA、断路器构造为真空瓷柱式。
钢槽底座平台上支撑着断路器,这个底座与室内地基间通过通孔钢板连接,保持了底座稳定性,在槽钢轨道的内部安放着电机操动机构。
本文选取的断路器电机操动机构由控制系统、驱动电机、传动机构和断路器组成,法兰盘、拐臂、传动连杆和绝缘拉杆五个构件组成了传动机构。
操动机构正常工作程序为:首先发出分合指令,由驱动电机控制器完成,之后电机开始运转,传动机工作,在传动机作用下绝缘拉杆进行直线运动、触头做上下运动。
在电机的正常运转中,电机位置是换向位置时系统会自动监测识别,进而发出指令使电机导通相序做出更改,保证设备能够在同一个方向上不停的运转,使转子保持旋转运动,并依托传动机构实现对灭弧室中触头的上下直线运动,从而保证分、合闸操作的顺利进行。
运转时传动机构五个构件并不是全部运动,只有主轴未参加运动,且在灭弧室中参加运动的只有动触头,为实现动作机构部件的整体性,提高机械运行中的可控与可靠性,将机械部件的数量进行简化,由200多个削减成50个左右。
2 真空断路器的动态特性分析真空断路器正常运转工作中活动过程可简化为开距与超程,电机在这两个过程中转过的角度是68°,在结构运转的开合闸过程中会有机械碰撞产生,碰撞由两个动静触头接触导致,这个碰撞过程会产生极大的机械碰撞力,进而导致杆件与接触件发生弯曲,巨大的碰撞力作用下将触件弹起。
高压开关柜与断路器及其操动机构的选择
高压开关柜与断路器及其操动机构的选择压开关柜与断路器及其操动机构选择开关柜与断路器及其操动机构选型是变配电站一次单线系统图设计的主要内容之一,应在单线系统图及说明表中表示清楚开关柜的型号、规格与一次接线编号。
1 开关柜选择1.1 开关柜有半封闭、金属封闭以及绝缘封闭式三种。
根据电压等级与环境条件来选择。
1.2 6~35kV变配电站多数选用金属封闭式,金属封闭式又分为铠装、间隔与箱式三种。
金属封闭式以空气绝缘为主,断路器安装方式分为固定式与移出式(手车柜)。
固定式结构简单、成本低,但尺寸偏大、不便于维护。
移出式(手车柜)为组装结构、外形美观、尺寸小、五防措施好、便于维护,但成本高。
环网负荷开关柜具有尺寸小、便于维护、成本低,但采用高压熔断器保护,保护功能简单,一般用于环网式供电与箱式变电站。
1.3 110kV及其以下电压等级都有成套高压开关柜,电力系统城市电网和工业与民用建筑变配电站大都为户内式。
电力系统农村电网变配电站大多数采用户外式。
1.4 高压开关柜应具备五防措施。
五防措施包括:防止带负荷拉合隔离刀闸(含手车),防止误合断路器(带接地线合闸等),防止带电挂接地线,防止带接地线合隔离刀闸(含手车),防止误入带电间隔。
移出式(手车柜)开关柜没有上下隔离刀闸,五防措施好。
将手车位置连锁触点接入合闸回路,可保证只有车车完全推倒位或处于实验位置时,才能进行合分闸。
处于合闸位置时,手车无法拉出;拉出后接地刀闸处于合位时,车车无法推入,通过机械连锁直接闭锁。
固定柜五防措施通过机械与电气闭锁来实现。
机械闭锁包括机械直接闭锁、红绿翻牌、程序锁、钥匙盒与三功能控制开关。
电气闭锁包括电磁锁、机械电磁式闭锁装置与微机防误闭锁装置。
微机防误闭锁装置主要用于电力系统变配电站。
2 断路器设计选择油断路器已经淘汰。
目前主要有真空断路器与六氟化硫断路器两种。
六氟化硫断路器用于35kV及以上电压等级的变配电站。
负荷开关加高压容断器主要用于环网柜、箱式变电站等保护要求不高的小型变电站。
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真空断路器的操动机构主要有三种类型
真空断路器的操动机构主要有三种类型:电磁操动机构、弹簧操动机构及永磁操动机构。
电磁操动机构由一个电磁线圈和铁心,加上分闸弹簧和必要的机械锁扣系统组成,结构简单、零件数少、工作可靠、制造成本低。
同时螺管电磁铁的出力特性容易满足真空断路器合闸反力特性的要求。
其缺点是合闸线圈消耗的功率太大,因而要求配用昂贵的蓄电池,加上电磁机构的结构笨重,动作时间较长。
电磁操动机构出现最早,但目前用量趋于减少。
弹簧操动机构由弹簧贮存分合闸所需的所有能量,并通过凸轮机构和四连杆机构推动真空灭弧室触头动作。
其分合闸速度不受电源电压波动的影响,相当稳定,通过调整弹簧的压力能够获得满足要求的分合闸速度。
其缺点是机械零件多(达160多个),零件的材质、加工精度和装配精度都直接影响机构的可靠性。
弹簧机构的出力特性,基本上就是储能弹簧的释能下降特性,为改善匹配,设计中采用四连杆机构和凸轮机构来进行特性改变。
目前弹簧操动机构技术已经成熟,因此用量较大。
永磁机构是一种全新的操动机构,它利用永磁保持、电子控制、电容器储能。
其优势是结构简单、零件数目少,工作时的主要运动部件只有一个,无需机械脱扣、锁扣装置。
永磁机构分为两种类型:单稳态永磁机构和双稳态永磁机构。
永磁机构尚需经受考验,需解决好电容器的寿命问题、永久磁铁的保持力问题及电子器件的可靠性等问题。
目前其用量还不大。