10kV真空断路器的工作原理
PJG770-□_10（6）Y高压真空开关原理及故障浅析
PJG770-□/10（6）Y高压真空开关原理及故障浅析发布时间：2022-04-02T01:41:18.552Z 来源：《城镇建设》2021年32期作者：褚衍奎[导读] 本配电装置主要用于具有爆炸性危险气体（甲烷混合物）的煤矿井下褚衍奎（淮北矿业集团公司神源煤化工保运区，安徽淮北 235000 ）摘要：本配电装置主要用于具有爆炸性危险气体（甲烷混合物）的煤矿井下，对额定电压10KV、6KV额定频率50HZ、额定电流至50～1250A的三相交流中性点不直接接地的供电系统进行控制、保护和测量，可进行近控、远控及遥控操作，并可作为直接起动高压电动机之用。
关键词：矿用高压真空开关永磁一、工作原理：1、准备：由上级电源供电至真空开关电源侧，将操作杆套筒套入开关右侧隔离开关长方块，逆时针向下操作，将断路器小车推入至工作位置，门闭锁行程开关S2及断路器小车下部行程开关S1的常开接点闭合，常闭接点断开，手车工作位置指示灯HL1亮起，且高压电压互感器TV得电二次输出AC100V。
AC100V给柜内照明灯EL（按下面板上照明按钮SB，柜内照明灯EL亮起，再次按下照明按钮SB，柜内照明灯EL熄灭）、遥控指示灯HL（正常状态下为近控，HL灯不亮，当按下面板上遥控-近控按钮YK后，开关转换为遥控状态，HL灯亮起，再次按下遥控-近控按钮后，开关转换为近控状态，HL灯熄灭）、永磁机构驱动器及综合保护器供电，永磁机构驱动器给电容器充电储能为合闸做准备，无故障情况下综合保护器B4、B6常开接点闭合。
2、合闸：手动合闸：将操作杆套筒套入开关右侧手动合闸正方块，从初始位置顺时针向上操作到固定位置，弹簧初步储能，操作杆回到初始位置再次向上操作到固定位置，重复上述操作直到手动合闸完成。
手动合闸完成后操作杆必须回初始位置以解除储能机构的锁定。
近控合闸：按下面板上合闸按钮HZ，此时：B4→YK→HZ→合闸闭锁→S2→S1→驱动器合闸模块→B6。
10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案
10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案摘要：本文以某110KV变电站项目为例，对10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案进行相关探讨。
关键词：110KV变电站；真空断路器；解决方案1断路器机构动作原理1.1机构合闸操作原理该站10KV开关操作机构示意图如图1所示。
储能电机（2）得电带动储能轴（1）旋转合闸弹簧被拉长储能，储能到位后滚子（4）靠在储能保持掣子（6）上，合闸电磁铁（12）得电后铁心顶出，铁心冲击合闸脱扣板（9）使得储能保持轴（7）逆时针转动，储能保持解除，合闸弹簧释放能量带动机构合闸。
图1 10KV开关操作机构示意图1.2手车底盘联锁原理10KV开关手车连锁机构示意图如图2所示。
当手车处于试验位置或者工作位置时，联锁板（11）处于图1状态，联锁板（11）与连锁销分离脱开，此时断路器可以可靠合闸；当手车在摇进摇出的过程中，联锁板（11）处于图（2）状态，联锁板（11）勾住联锁销（10），储能保持掣子（6）不能解除保持，断路器不能完成合闸操作。
图2 10KV开关手车连锁机构示意图2合闸电磁铁烧毁原因分析及整改方案2.1原因分析断路器出厂试验时，因合闸扣接量偏大低电压合闸困难将储能保持擎子（6）向逆时针方向调整，扣接量调小，满足低电压合闸要求。
低电压试验后做手车摇进摇出操作（见图2）。
手车在摇进摇出的过程中，连接底盘车的联锁弯板（11）在底盘车的作用下向上抬起，联锁弯板（11）勾住联锁板（8）上的联锁销（10），正常情况应有间隙，因为调整合闸扣接量的原因，在调整过程中未注意该处间隙，使得联锁弯板（11）勾住联锁板（8）上的联锁销（10），无间隙直接摩擦，手车到工作位置或试验位置后联锁弯板（11）未能勾住联锁板（8）上的联锁销（10）可靠复位，电动合闸时，储能保持掣子（6）未能可靠解除保持完成合闸动作，线圈长期通电造成合闸线圈烧毁。
出厂时未发现连锁卡滞问题。
2.2整改方案调整合闸脱扣板（9）和联锁弯板（8）角度，使得手车在摇进摇出过程中联锁弯板（11）的挂钩处与联锁销子有适当间隙，手车摇到工作位置或试验位置时联锁弯板（11）可以可靠复位，向住联锁板（8）上的联锁销（10）断路器可以可靠合闸。
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。
10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案
第42卷第1期2021年2月146电力与能源1X）1：10.11973/dlyny202101035 10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案李启本9俞玲（国网上海市电力公司松江供电公司，上海201600）摘要：以某110kV变电站的10kV断路器在安装调试时多次发生合闸线圈烧毁的情况为例，指出问题在于断路器内机构机械配合存在卡涩情况，导致合闸线圈得电后断路器未能合闸•从而烧毁合闸线圈。
在分析合闸线圈烧毁原因基础上提岀了整改方案。
关键词：配电网；110kV变电站；真空断路器；合闸线圈作者简介：李启本(1987),男，工程师，继电保护技师，主要从事电力系统继电保护工作。
中图分类号:TM205+.1文献标志码：A文章编号:2095-1256(2021)01-0146-03Failure Analysis and Solution of10kV Vacuum Circuit BreakerLI Qiben,YU Ling(State Grid Songjiang Power Supply Company.SMEPC・Shanghai201600,China) Abstract:Taking10kV circuit breaker of a110kV substation as an example,the burning of the closing coil occurred many times during installation and debugging.It is pointed out that the problem is that the internal mechanism and mechanical coordination of the circuit breaker is not smooth.which leads to the failure of the circuit breaker to close after the closing coil is energized.thus burning the closing coil.Based on this analysis of the cause of the closing coil burning,a rectification scheme is put forward.Key words:distribution network,110kV substation,vacuum circuit breaker»closing coil1设备故障情况某新建110kV变电站10kV开关柜共52台KYN28A-12CZ）型空气绝缘开关柜，共分4段母线，其中出线柜（1250A/31.5kA）32台，电容器柜（1250A〜31.5kA）6台，站用变（1250A/ 31.5kA）2台，合计（1250A〜31.5kA）小电流断路器40台，分段断路器柜（4000A/40kA）2台，主变进线柜（4000A/40kA）4台，合计（4000 A/40kA）大电流断路器6台。
真空断路器 原理图
真空断路器原理图
真空断路器是一种用于断开电流的电气设备，它采用了真空作为绝缘介质来阻止电流的流动。
真空断路器的原理图如下：
———|——————<———|——————
| |
| |
| |
————|——————>———————|———
上述原理图表示了一个简单的真空断路器，其中"| "表示电源线，"———"表示电流的流动方向。
真空断路器的主要组成部
分有两个金属接点和一个真空隔离室。
在闭合状态下，金属接点之间存在电流流动，而在断开状态下，金属接点之间断开，阻止电流的流动。
当真空断路器处于闭合状态时，电流从电源线的一个接点流过，通过金属接点和真空隔离室，再返回另一个接点，完成回路。
真空隔离室的设计用于保持金属接点之间的真空状态，以防止电流因为介质的断裂而形成电弧。
当需要断开电流时，真空断路器会触发一个断开电路的机制。
这个机制可以是手动操作，也可以是由电流过载等条件自动触发。
触发后，金属接点会迅速分离，并且真空隔离室会迅速形成隔离状态。
这样，电流的流动被完全中断，保护了电路和相关设备的安全。
真空断路器具有许多优点，如高断开能力、低维护需求、可靠
性和长寿命等。
因此，在电力系统和工业领域广泛应用。
它能够有效地保护电路和设备免受过载、短路和其他异常情况的损害，确保电力系统的稳定和可靠运行。
10kV配电网真空断路器故障分析与处理
３ ． ２ 故 障 产 生 的原 因分 析 以及 解 决 方 法
由于真空断路器运作过程 中同时运行 的程序 比较 多， 发生故障时就 需要从多个方面进行推测分析和证实 。 （ １ ） 可能 出现分 闸操作不 当导致 回路断线 ， 需要立 即检 查分 闸的回 路是否断线。 （ ２ ） 分 闸上 的线圈可能断线 ， 立即仔细检查分 闸上线 圈有没有断掉 。 （ ３ ） 运作工程 当中操作 电源 的电压 下降， 通过 相关检测 工具确定 电 压是否正常。 （ ４ ） 分闸线 圈上 的电阻增加会导致分 闸力 的降低 ， 得经 过科学 的检 测方法测定电阻是否保持在一个正常值 。 （ ５ ） 分 闸的顶杆受可能外力作用 出现严重变形 ， 分 闸的时候被卡 死， 倘若 出现这种情 况 ， 需要提 高顶杆的硬度 ， 可以将 铜制的顶 杆换成钢制 的顶 杆 。
２ 隐性 故 障的发 现及 解决 方 式
２ ． １真 空断路器 中的 隐性来自障 真 空断路器具体 灭弧方式是在 真空泡 内将 电流 断开达 到灭弧 的 目 的，但 是真空 断路 器没有具 体的监测器材和 检测方 式对真 空度 进行度 量， 所 以真空断路器 中真空度 的不可测量性是十分危险 的隐性故障 。
的预防措施 、 故障分析和 处理方式进行 了研究探讨 。 关键词 ： １ ０ ｋ Ｖ真空断路器 ； 预防措施 ； 故障分析 ； 处理方式 中图分类号 ： Ｔ Ｍ５ ６ １ ． ２ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） １ ７ — ０ ０ ６ ５ — ０ １ 随着 真空断路器在 电网中的广 泛应 用 ， 投入真空 断路器 生产的厂家 也变得越来越多， 不 同厂家生产 的真 空断路器在质量性 能以及售 后方面 有很大 的差 距 ， 有些厂 家生产 出的质 量高性 能好 ， 在检测和 维修方 面能 得到较好 的保 障，也有一部分厂家在性 能质量 以及售后方面做 得很差。 在 使用 １ ０ ｋ Ｖ真空断路器的时候， 经常会 出现一些故障 ， 本人在对 真空断 路 器进行 检测和 维修 的时候得 出了一些经验 ， 总结如下 ： 障原因的不同具体表现在 以下两个方面 ： 进行就地 分闸和 远方遥 控分闸 分不下来的情况。这些现象 都是可 以通过直观观察到的。
10KV真空断路器原理大全
真空断路器具有很多优点，如：开距短，体积小，质量轻，电寿命和机械寿命长，维护少，无火灾和爆炸危险等。
真空断路器近年来发展很快，特别在中等电压领域内使用很广泛，是配电开关无油化的最好替代品。
真空断路器的灭弧原理是：利用真空的高介质强度来灭弧，触头在真空中开断，利用电流过零时弧隙介质迅速恢复到高介质电强度的真空绝缘状态而灭弧。
常见真空断路器额定电压等级有12kV，40.5kV；额定电流规格有：630，1000A,1250 A,1600 A,2000 A,2500 A,3150 A,4000 A等。
真空断路器按照安装场合不同，可分为户外真空断路器和户内真空断路器两类。
其中，户内真空断路器又分为固定式和手车式；以操作方式的不同又分为电动弹簧储能操作式，直流电磁操作式，永磁操作式等。
真空断路器是由绝缘强度很高的真空作为灭弧介质的断路器，器触头是在密封的真空腔内分，合电路，触头切断电流时，仅有金属蒸离子形成的电弧，因为金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能很快灭弧，恢复真空度，经受多次分，合闸而不降低开断能力。
由于真空断路器本身具有结构简单，体积小，重量轻，寿命长，维护量小和适于频繁操作等特点，所以真空断路器可作为输配电系统配电断路器，厂用电路器，电炉变压器和高压电动机频繁操作断路器，还可用来切，合电容组的电源。
断路器是电力系统中不可缺少的主要控制和保护设备,其中真空断路器作为一种新型断路器,由于具有可靠性高，开断容量大，体积小，检修周期长，适于频繁操作等许多优点,因而在电力工业，工矿企业，铁道运输等各个领域都得到了越来越广泛的应用。
目前国际上一些发达的国家,真空断路器的生产和使用具有绝对优势;在我国一直占主导地位的少油断路器的生产现己越来越少,据2002年高压开关行业年鉴统计,少油和多油断路器仅占0.81而真空断路器作为今后很长一个时期的方向性产品,是毋庸置疑的。
目前,国内真空断路器的设计和制造虽然有了长足的进步,但认真分析国内真空断路器的市场结构,我们不难看出国产真空断路器的主导产品主要有两类,一类是由有独立型号的操动机构和灭弧室简单拼凑而成的拼凑式:另一类则为完全模仿少油开关安装模式的分体式,而这两类型式在国外却绝无类似者,为我国所独有,后者与国际先进水平相比,无论在外观，性能，系列性方面都存在较大差距，同时市场对西门子公司，ABB公司，东芝公司的具有先进技术和整体型结构型式的真空断路器的需求还在不断扩大,开发研制具有国际先进水平的新型真空断路器不仅顺应了市场的需求,同时也能增强企业在国内和国际市场的竞争力,有效遏制进口产品对民族产业的冲击"因而,研制和开发新型真空断路器是企业提高市场竞争力，扩大产品使用范围的必由之路,具有良好的经济效益和社会效益。
10kV真空断路器常见故障分析及处理要点
10kV真空断路器常见故障分析及处理要点摘要：在电气工程当中，真空断路器应用越来越普遍，是一种新型的开关。
10千伏真空断路器能够确保电网处于稳定的状态下运行，让配电网络和变电站在变电运行的过程中更为稳定，然而真空断路器在实际使用的过程中往往会产生很多问题，比如说一些漏气、机械卡阻以及真空泡等情况，这些情况都会导致真空断路器在正常使用的过程中出现较大影响，本文重点分析研究真空断路器出现的常见故障，并且针对性的提出相关的处理方式，以供参考。
关键词：真空断路器；故障分析；处理要点1 真空断路器的基本工作原理1.1 合闸过程在此过程中合闸动作相关的线圈会处于通电的状态，另外合闸的线圈会产生闭合，利用拐臂的作用让真空室当中的动导电杆依照要求进行相应的运动，在此过程中断路器会进行合闸操作，保证相关电路处于合闸的状态。
1.2 分闸过程分闸的动作以及合闸动作在使用的时候处于互逆的状态，如果系统出现分闸动作，那么分闸线圈当中会处于通电状态，造成分闸铁芯合上。
在此过程中锁扣会自然释放分闸弹簧模块，这个时候就会进行工作，让断路分离得以实现，这便是整个分闸的具体过程。
1.3 灭弧过程断路器的螺旋槽在灭弧的时候轴向上进行一个横向磁场的设置，出现磁力，如果驱动电路在工作的过程中出现纵向磁场，会导致电弧出现高速旋转，防止接触触头出现过热等情况，10千伏真空断路器的灭弧性能方面具有较大的优势。
在实际使用的过程中，10千伏真空断路器的检修和运维较为方便，而且使用过程中具有较长的寿命，然而往往在真空断路器设计的过程中会出现一些技术失误，在使用的过程中导致漏气机构故障以及真空泡等问题，造成真空断路器在工作的过程中受到一定的影响，对电厂等场所的正常供电和用电产生影响。
2 10kV真空断路器常见故障2.1 真空度降低对10千伏真空断路器进行分析，可以发现最常见的故障是真空泡真空度低，真空断路器当中的真空泡具有非常大的作用，其本身没有定量和定性对真空度进行检测的装置，导致真空度降低等情况出现。
浅议真空断路器故障及防治措施
浅议真空断路器故障及防治措施真空断路器是由绝缘强度很高的真空作为灭弧介质的断路器，具有体积小、质量轻、寿命长、维护量少和适于频繁操作等特点。
上世纪90年代以来，真空断路器逐步取代油断路器，被广泛应用在电力系统配电网中。
本文对真空断路器故障及防治措施进行了探讨。
标签：真空;断路器;故障;防治措施一、真空断路器的主要工作原理1、真空包内的屏敞保护层。
在真空包内有一层用紫铜片制成的屏敞层，主要作用是防止触头在燃弧过程中生产的大量金属蒸汽和液滴喷溅，污染绝缘外壳的内壁，造成管内绝缘强度下降，其次，可以改善管内电场分布，也可吸收电弧能量，冷凝电弧生成物，提高真空弧室开断电流能力。
2、真空灭弧室工作原理。
真空包内的真空灭弧室是利用高真空工作绝缘灭弧介质，靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件。
当其断开一定数值的电流时，动静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的一点上，出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致极强烈的发射和间隙击穿，产生真空电弧，当工频电流接近零时，同时也是触头开距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断。
由于灭弧室的静态压力极低，约10-2～10-6pa，所以只需很小的触头间隙就可达到很高的电介质强度。
分闸过程中的高温产生了金属蒸气离子和电子组成的电弧等离子体，使电流将持续一段很短的时间。
由于触头上形螺旋槽，电流曲折路径效应形成的磁场作用在电弧上，使电弧以每秒10～100米的速度在触头表面旋转运行，直到电弧熄灭。
这样即使在切断很大的电流时，也可避免触头表面的局部过热与不均匀的灼烧。
电弧在电流自然过零时熄灭，残留的离子、电子和金属蒸气只需在毫秒级时间内即可复合或凝聚在触头表面屏蔽罩上，因此，灭弧室断口的电介质强度恢复极快。
对真空灭弧来说，由于触头间隙小，金属蒸气产生的电弧等离子体导电率高，电弧电压极低。
(完整版)10kv高压开关柜结构及工作原理
10kv高压开关柜结构及工作原理10kv高压开关柜结构及工作原理10kv高压开关柜KYN28A铠装型开式交流金属封闭开关柜，具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器，防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室、防止带电时误合接地开关等连锁功能。
进线开关配备ABB公司的VD4真空断路器，负荷开关配ZN63A-12型真空断路器和JCZR16-7.2J型接触器-熔断器组合开关。
一、结构概述：1. 型号含义：2. 结构：图中：A---母线室B---断路器手车室C---电缆室D---继电器仪表室1—泄压装置；2—外壳；3—分支小母线；4—母线套管；5—主母线；6—静触头；7—触头盒；8—电流互感器；9—接地开关；10—电缆；11—避雷器；12—接地母线；13—装卸式隔板；14—隔板（活门）；15—二次触头；16—断路器手车；17—加热装置；18—可抽出式水平隔板；19—接地开关操作机构；20—控制小线槽；21—电缆封板。
开关柜的柜体为组装式结构，开关柜不靠墙安装。
柜体分四个单独的隔室：手车室、主母线室、电缆室、继电器仪表室。
柜体外壳防护等级IP42,各小室间防护等级IP2X。
2.1 手车：手车由开关柜的主元件和推进用底盘车组成。
手车采用中置式结构，通过一台专用转运车可方便地进行手车进出柜的操作。
以断路器为例：手车的下部为推进用的底盘车，断路器固定安装在底盘车上。
底盘车内设置有推进机构，用以实现对断路器手车的进出车操作。
底盘车内还设置有连锁机构，用以实现断路器和柜体之间的各项连锁2.2 手车室：隔室两侧安装了轨道，供手车在柜内移动时的导向和定位。
静触头盒的隔板（活门）安装在手车室后侧。
手车从断开位置/试验位置向工作位置移动的过程中，遮挡上、下静触头盒的活门自动打开；手车反方向移动时，活门自动关闭，直至手车退至断开位置/试验位置而完全遮挡住静触头盒，形成隔室间有效的隔离。
断路器室的门上有观察窗，通过观察窗可以观察隔室内手车所处位置、断路器的合、分闸显示、储能状况等状态。
10kv高压开关柜结构及工作原理
10kv高压开关柜结构及工作原理10kv高压开关柜结构及工作原理10kv高压开关柜KYN28A铠装型开式交流金属封闭开关柜，具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器，防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室、防止带电时误合接地开关等连锁功能。
进线开关配备ABB公司的VD4真空断路器，负荷开关配ZN63A-12型真空断路器和JCZR16-7.2J型接触器-熔断器组合开关。
一、结构概述：1. 型号含义：2. 结构：图中：A---母线室 B---断路器手车室 C---电缆室 D---继电器仪表室1—泄压装置；2—外壳；3—分支小母线；4—母线套管；5—主母线；6—静触头；7—触头盒；8—电流互感器；9—接地开关；10—电缆；11—避雷器；12—接地母线；13—装卸式隔板；14—隔板（活门）；15—二次触头；16—断路器手车；17—加热装置；18—可抽出式水平隔板；19—接地开关操作机构；20—控制小线槽；21—电缆封板。
开关柜的柜体为组装式结构，开关柜不靠墙安装。
柜体分四个单独的隔室：手车室、主母线室、电缆室、继电器仪表室。
柜体外壳防护等级IP42,各小室间防护等级IP2X。
2.1 手车：手车由开关柜的主元件和推进用底盘车组成。
手车采用中置式结构，通过一台专用转运车可方便地进行手车进出柜的操作。
以断路器为例：手车的下部为推进用的底盘车，断路器固定安装在底盘车上。
底盘车内设置有推进机构，用以实现对断路器手车的进出车操作。
底盘车内还设置有连锁机构，用以实现断路器和柜体之间的各项连锁2.2 手车室：隔室两侧安装了轨道，供手车在柜内移动时的导向和定位。
静触头盒的隔板（活门）安装在手车室后侧。
手车从断开位置/试验位置向工作位置移动的过程中，遮挡上、下静触头盒的活门自动打开；手车反方向移动时，活门自动关闭，直至手车退至断开位置/试验位置而完全遮挡住静触头盒，形成隔室间有效的隔离。
断路器室的门上有观察窗，通过观察窗可以观察隔室内手车所处位置、断路器的合、分闸显示、储能状况等状态。
真空断路器工作原理详解-民熔
真空断路器工作原理与其它断路器相比，真空断路器的工作原理只与灭弧介质不同。
真空中没有导电介质，使电弧迅速熄灭。
因此，断路器动触头与固定触头之间的距离很小。
断路器一般用于电压等级较低的普通电气配置中！随着电力系统的快速发展，10kV真空断路器在我国已大量生产和使用。
提高对真空断路器的认识，加强对真空断路器的维护，使其安全运行，已成为维修人员亟待解决的问题。
以zw27-12型真空断路器为例，简要介绍了真空断路器的工作原理及维护。
1、真空绝缘特性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，相互碰撞的概率很小。
因此，无碰撞并不是真正空间间隙击穿的主要原因，而在高强度电场作用下从电极上分离出来的金属颗粒是造成绝缘损伤的主要因素。
真空间隙的绝缘强度不仅与间隙的大小和电场的均匀性有关，还与电极材料的性能和表面条件有关。
当真空间隙较小（2-3mm）时，真空断路器的绝缘性能比高压空气和SF6气体高，这也是真空断路器触头分闸距离一般较小的原因。
电极材料对击穿电压的影响主要表现在金属材料的机械强度（拉伸强度）和熔点上。
拉伸强度和熔点越高，真空下电极的绝缘强度越高。
实验表明，真空度越高，气隙击穿电压越高，但在10-4torr以上，基本保持不变。
因此，为了保持真空灭弧室的绝缘强度，其真空度应不小于10-4torr。
二、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（ZNx—**）和户外（ZWx—**）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。
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。
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。
10kv真空断路器工作原理
10kv真空断路器工作原理
10kV真空断路器是一种用于电力系统中的高压开关设备，它
可以在电力系统中实现对电流的控制和切断。
下面将介绍
10kV真空断路器的工作原理。
10kV真空断路器的主要部件包括真空开断器和电磁驱动机构。
其工作原理如下：
1. 真空开断器：真空开断器主要由固定和活动触头、真空开断室和弹簧驱动机构等组成。
当电流通过断路器时，活动触头受到电磁力的作用，与固定触头发生接触，形成闭合状态，电流得以通过。
当需要切断电流时，电磁驱动机构通过控制信号使活动触头分离，打开断路器，阻断电流的流动。
2. 电磁驱动机构：电磁驱动机构是真空断路器中的重要部件，其主要作用是控制和操控断路器的开合动作。
当接收到控制信号时，电磁驱动机构会产生足够的力量，使其连接的机械传动装置运动，从而实现断路器的开关动作。
当系统中出现故障或需要进行维护时，控制系统会向电磁驱动机构发送切断电路的指令。
电磁驱动机构接收到信号后，通过连接的机械传动装置使真空开断器的活动触头分离，实现电路的切断。
需要注意的是，真空断路器通过采用真空开断室来达到稳定的开断性能。
真空开断室中不存在气体和气体分子，因此在开断时不会产生电弧，并且由于真空的绝缘性能好，所以可以实现高电压下的稳定开断。
以上就是10kV真空断路器的工作原理，它通过真空开断器和电磁驱动机构的配合实现对电流的控制和切断。
10kv真空断路器永磁机构工作原理
10kV真空断路器永磁机构工作原理一、概述10kV真空断路器是电力系统中常用的一种开关设备，用于在电路中断开或闭合电流，以保护电力设备和电网的安全运行。
在10kV真空断路器中，常采用永磁机构作为控制和操作装置，本文将介绍10kV 真空断路器永磁机构的工作原理。
二、永磁机构的作用10kV真空断路器中的永磁机构主要起到控制和操作断路器的作用。
其主要功能包括：1. 断路器的开启和闭合控制：永磁机构通过施加磁场来控制断路器的触头开闭，从而实现电路的断开和闭合。
2. 断路器的故障保护：永磁机构通过监测电流和电压等参数，可以及时判断电路中是否发生故障，从而保护断路器和电网的安全运行。
三、永磁机构的结构10kV真空断路器永磁机构通常由永磁铁、线圈、触头等部件组成，其中永磁铁是永磁机构的核心部件，其结构如下：1. 永磁铁：是永磁机构的主体部件，通常采用稀土永磁材料制成，具有较强的磁场稳定性和耐高温性能。
2. 线圈：用于控制永磁铁的磁场强度和方向，从而实现对触头的控制。
3. 触头：是断路器开闭控制的关键部件，通过永磁机构的磁场控制触头的状态，从而实现断路器的开闭操作。
四、永磁机构的工作原理10kV真空断路器永磁机构的工作原理主要包括两个方面：磁场产生和触头控制。
1. 磁场产生：当线圈通电时，产生磁场，该磁场作用在永磁铁上，使永磁铁产生磁化，形成较强的磁场。
2. 触头控制：永磁机构的磁场作用在触头上，控制触头的开闭状态。
当线圈通电时，通过改变线圈的电流方向和大小，可以调节磁场的强弱和方向，从而实现对触头的控制。
五、永磁机构的工作过程10kV真空断路器永磁机构的工作过程通常包括触头闭合和触头断开两个阶段。
1. 触头闭合：线圈通电，通过控制磁场的强度和方向，使触头闭合，电路接通。
2. 触头断开：线圈断电，使触头断开，电路断开。
六、永磁机构的应用与发展10kV真空断路器永磁机构由于其结构简单、可靠性高等优点，已经得到了广泛的应用，并在不断发展和完善中。
10kV真空断路器的应用原理分析
２ ．Байду номын сангаас２ 阴极 现 象
气 体 间 隙 的击 穿 电压 随 压 力 的变 化如 图 １ 可见 ， 在 以上 的 真空度 ， 击 穿 电压 不 再 随压 力 的下 降而 增 大 ， 这使 得 击穿 强 度
决 定 于其 他 条 件 。考 虑到 灭 弧室 结构 上 可 能 的微 量漏 气 以及 材 料 可 能 含有 气 体 杂质 ， 在 运 行 中会慢 慢 析 出 ， 这 些 因素会 使 灭 弧 室 内的 压力 逐 渐上 升 ， 要 保证 灭 弧室 足 够 长 的工 作寿命 ， 则 要 求 制造 厂将真 空度 保证 在 １ ０ Ｐ ａ以上 。
籁
弧 ． ： 琶
乎流
蒸 漉 子ｌ 谯
气 体联力
图 １ 间隙 击 穿 电压 随压 力 的变 化
１ ） 场 发射 击 穿 的机 理 。金属 表 面在 足 够强 的电场 作用 下 ， 会 产 生 电子 发射 。 如果 只 考虑 电场 的作 用 ， 要 产生 比较 显 著 的 场 发射 电流 ， 电场 强度 必须 在 ｌ ｆ “ ＇ Ｖ ／ ｍ 以上 。实 际结 构 中电场 值 比估 计值 低 得 多 ， 主 要原 因是 ： ① 表 面 微 观不 平 ； ② 表面 局 部 发热 ； ③ 材 料 中含有 杂质 ； ④微 粒引起 击 穿 的机 要 。 ２） 真 空 间隙 中 ， 电极表 面总 会有 一些 微质 点存 在 ， 当运 动 撞 击 到对 方 的电极 上 时 ， 就 会 引起 局部 加 热 、气 化 ， 发展 以至 击穿。
10KV户外高压真空断路器(结构分析图)
10KV户外高压真空断路器（结构分析图）提供来源；陕西泰开高压开关制造有限公司10KV线路中，变压器可排出箱内大部分空气，是有效的防凝露措施。
综上所述，户外真空断路器在技术水平上已经成熟可靠，同其他绝缘方式相比较，真空的方式使用方便。
充油的断路器如漏油会造成污染，在事故的情况下会造成事故扩大的可能。
但这根本上是产品质量和可靠性的问题，而不是绝缘介质本身问题。
在产品的设计和使用上要继承成熟的经验，因为这些经验是不止一次地应用而得到预期效果的，代表着从设计到制造、运行、价格一系列完整的认识。
充油绝缘方式的可靠性已经过长期运行的验证，较之我们尚未完全掌握的其他方式更为适用，当然技术进步仍是我们追求的目标。
2. 真空断路器的机械特性和机构可靠性户内外真空断路器的心脏——真空灭弧室的结构比较简单，其触头由平板电极改进为纵向磁场电极，扩散电弧防止了触头表面的局部过热，开断电流提高到40kA以上，在试验室开断电流高达200kA。
真空触头的开距甚小，一般设计要求11±1mm。
动触头系统的运动质量较轻，即使在分闸位置电弧亦能可靠地熄灭。
因此分闸的行程时间很短，不超过半个周波；平均分闸速度对10kV 真空灭弧室而言一般仅1±0.2m/s；缓冲行程更短，因而必须强而有效否则引起触头过大震动将触头间隙再度击穿。
考核真空断路器的机械寿命时，都对合闸弹跳时间要求很严，有的用户要求弹跳时间为零。
弹跳是指合闸撞击引起的跳动，减少弹跳方向的撞击力是缩小跳动的有效途径。
真空灭弧室的触头目前还不可能做成插入式的，那么对合闸速度及触头压力系统的设计合理性要求更为严格。
弹跳时间为零的要求是不具体的，较大的超程和触头压力，对真空灭弧室的寿命有较大的影响。
笔者认为把合闸弹跳时间限制在一个较小数值之内，比弹跳时间为零的要求更为合理。
再者合闸弹跳时间的长短也许能说明触头系统机械调整的恰当程度，并不能由此而判定短路合闸情况的好坏，因为关合短路的实际情况要复杂得多。
10kV 配电系统选用真空断路器的分析
10kV配电系统选用真空断路器的分析上海市电力工业局教育培训中心(上海 200432) 廖学勤 杨全德摘 要 在10kV配电系统中,真空断路器的运用范围愈来愈大,它具有少油量断路器无法比拟的优势。
对真空断路器的运行性、经济性和技术措施等方面进行了分析。
关键词 10kV配电系统 真空断路器 运行分析 为了提高供电可靠性、电能质量和降低线损,通常在负荷比较集中的配电站安装补偿电容器组以提高功率因素,尤其是10kV～60kV 电网,要根据负荷变化和运行方式的调整,使用断路器对空载电缆、架空线路、电力变压器和电容器组等进行频繁的切换。
由于实际运行中开断电路往往会产生操作过电压,以致电网中设备绝缘受到威胁,于是愈来愈注重对断路器的选择使用。
1 从多油到少油到无油在10kV以上的配电系统中,过去常用多油断路器,而在10kV配电系统中,少油断路器逐步取代多油断路器,并得到广泛地应用,然而少油断路器又不适应城市配电网的技术要求。
这是由于:(1)少油断路器使用的是可燃的灭弧介质,存在着油质的碳化受潮等问题,且有着火爆炸的危险;(2)少油断路器维修工作量大、维修费用高;(3)少油断路器不适应10kV 系统中并联补偿电容器组频繁操作的要求。
断路器的灭弧原理分为它能式和自能式,它能式断路器灭弧能力与开断电路的电流大小有关。
油断路器采用的是自能式灭弧原理,当断开电路,尤其是断开容性或感性小电流时,灭弧性能较差,介质强度恢复慢,容易出现复燃与重击穿,从而产生较高的过电压。
尽管国产的35kV等级油断路器在结构上采用了专门的压油活塞特殊装置来改善小电流灭弧性能和提高介质强度恢复速度,但35 kV以下的油断路器没有此套装置,故类似SN10-10等少油断路器不适宜频繁操作。
用无油断路器取代少油断路器是配电系统断路器配置的必然趋势。
现在国内外大力推广两种无油断路器:真空断路器和SF6断路器。
在高压领域(35kV～500kV),SF6断路器得到广泛应用,而在中压领域(10kV～35kV)真空断路器占有较大优势。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
10kV真空断路器的工作原理
真空断路器工作原理与其他断路器相比之是灭弧介质不同罢了，真空不存在导电介质，使电弧快速熄灭，因此该断路器的动静触头之间的间距很少。
该断路器一般用于电压等级相对低的厂用电配置中！随着电力系统的迅猛发展，10KV 真空断路器在我国已经大批量地生产和使用。
对于我们一线检修人员来说，提高对真空断路器的认识，加强维护保养，使其安全运行，成了一个迫在眉睫的问题。
本文以ZW27 — 12 为例，简要说明真空断路器的原理与维修。
一、真空的绝缘特性
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。
如果电流太大，超过了极限开断电流，就会造成开断失败。
此时，触头发热严重，电流过零以后仍然蒸发，介质恢复困难，不能断开电流。
三、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（ZNx—**）和户外（ZWx—**）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。
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。
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。
半轴25 与摇臂27 解扣，在分闸弹簧的作用下，断路器完成分闸操作。
四、断路器的调试
开距与超行程断路器的开距与超行程的测量可以根据图三所示，在分合闸状态测量出的X 值之差为断路器的开距，Y 值之差为断路器的超行程。
调整的方法为放长或缩短绝缘操作杆3 或机构与主轴的连杆。
分合闸机构调整
1、摇臂27 与半轴25 的扣接量为1.5~2.5mm,可以通过调整螺钉24 来实现。
2、传动轴套30 转动最大角时，摇臂27 与半轴间要有1.5~2mm的间隙，以保证传动轴套回落到合闸位置时，摇臂27 能自动扣接到半轴25 上，可以通过螺钉31 的调节来实现。
3、辅助开关2的转换应准确可靠，可以通过调整辅助开关2的拐臂3位置及位杆4 的长短来实现。
4、在储能过程中，当棘爪到达最后一个齿的最高点时，应能保证储能轴套32 上的拐臂使行程开关的触点可靠切换，切断电机电源，可以通过调整行程开关 5 的上下前后位置来实现。
5、调整分闸合闸弹簧的预拉长度，保证断路器的可靠分合，且分合闸速度达到规定值。
五、断路器的控制回路
在我省的农网35KV标准化变电站中，采用了控制母线和合闸母线分开的原则。
在短路器的辅助常闭接点与合闸线圈之间，把断路器储能行程开关的一对常开接点串联进控制回路。
这样，在断路器未储能的情况下，将不能进行合闸操作。
防止了在断路器未储能的情况下合闸，合闸回路保持，烧毁合闸线圈。
同时，在接线的过程中，要注意储能行程开关接点中合闸母线与控制母线的极性要一致，防止出现在开关蓄能时，合闸回路的电弧击穿行程开关，造成控制保险的熔断或控制空气开关的掉闸。
这一点在综合自动化变电站上要特别注意。
六、运行维护与检修试验
真空断路器的燃弧时间短，绝缘强度高，电气寿命也较高，触头的开距与行程小，操作的能量小，因此，机械寿命也较高。
在日常的运行中，维护工作量很小，主要检查机构的运动部件磨损情况，紧固件有无松动，清除绝缘表面的灰尘，在活动部位注入一些润滑脂等。
在春检预防性试验中，对开关的直流电阻测试要与历史数据进行比较，发现问题及时处
理更换，对断口的工频耐压试验，是检验真空泡是否漏气的有效方法。
（户内真空断路器可以借鉴断开负荷时，真空泡内闪光的颜色来初步判断真空泡的真空度，颜色暗红时表明真空度降低，颜色淡蓝时，表明真空度良好）保护定植校验时，对断路器做低电压掉合闸试验，检验开关在母线故障状态时，电压降低时动作是否可靠。