真空断路器全解
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触头工作压力(二)
• 如果触头的工作压力太小，将增长触头合 闸时的弹跳时间，同时，造成一次回路的 电阻增大，直接影响真空断路器的长期工 作温升。 • 如果触头的工作压力太大，由于真空开关 管的自闭力是一个恒定值，则工作压力增 大，从而增加触头的弹簧力，造成操作机 构的合闸功增加，增大对真空管的冲击和 振动。
额定开距
• 额定开距是指真空断路器触头处在完全断开的位置时，动静 触头之间的最短距离。额定开距的大小主要决定了真空灭弧室的 绝缘能力和断路器的机械寿命。 • 由于真空开关管的额定开距对绝缘性能的影响较大，当额定 开距从零开距增大时，其绝缘水平也将提高，但当开距增大到一 定数值时，开距对绝缘性能的影响就不大了，若进一步增大开距， 将严重影响开关管的机械寿命。 • 通过试验数据真空断路器额定开距一般选择范围如下：
真空断路器
中原油田供电服务中心检修工区修试二队开关班
• 真空断路器的型号 • 技术数据 • 动作原理
高压开关元件全型号源自文库组成
真空开关命名简化
系统标称电压与设备最高电压的对应关系
设备最高电压（KV） 3.6 7.2 12 40.5 126 252 系统标称电压（KV） 3 6 10 35 110 220
额定压力(kgf) 50 70 90~120 140~180 230~250
分闸速度
• 由于分闸速度直接影响电流过零后触头间介质强度恢复的速度，如果 电弧熄灭后，触头间介质强度恢复速度小于恢复电压，将造成电弧重 燃，为了防止电弧重燃，以及缩短燃弧时间，必须满足分闸速度。分 闸速度的大小主要取决于额定电压，当额定电压和触头开距一定时， 分闸速度的波动范围取决于开断电流的大小，负载性质，恢复电压等 因素，开断电流较大时，分闸速度也应较大，开断电容电流时，由于 恢复电压较高，为了减小重燃的几率，分闸速度也应较大。10kV真空 开关分闸速度通常取值为0.8-1.2m/s，必要时还可以高于1.5m/s。 • 实际上，对开断能力影响最大的是初始分闸速度，而不是平均分 闸速度，因而，一些高性能的真空断路器，及35kv级的真空断路器， 通常考核刚分时几毫米内的分闸速度。似乎分闸速度越大越好，但实 际并非如此，分闸速度越大，引起的分闸弹振越历害，过冲也就越历 害，这样对开关管波纹管的振动、压缩也就越严重，容易造成波纹管 提早损坏而漏气，同时，对断路器的振动也越大，容易造成零部件的 损坏。
触头工作压力(三)
• 在实际工作中不仅要考虑触头间的电动力除与短路电 流峰值有关外，还必须考虑开关的触头结构及大小尺 寸，同时，还必须考虑触头的硬度、分闸速度等因素。 总之，必须在实践中进行综合考虑。真空开关的触头 接触压力根据分断电流大小得出经验数据为
额定开断电流(KA) 12.5 16 20 31.5 40
合闸速度
• 合闸速度通常是指触头在闭合运动时的平均速度。 由于真空开关管在额定开距时的静态耐压水平比 较高，所以真空断路器的合闸速度比分闸速度明 显低。为了尽量减小触头在合闸过程中由于予击 穿造成的电磨损，以及避免发生触头熔焊，因此 必须具备一定的合闸速度，但过高的合闸速度不 仅增加操作机构的合闸功，同时使开关管受到的 合闸冲击增大，大大降低其使用寿命。通常情况 下10kV级的真空断路器的合闸速度为0.4-0.7m/s 必要时可取为0.8-1.2m/s。
触头工作压力(一)
• 真空断路器触头的工作压力对真空断路器的性能 有很大的影响，其压力等于真空开关管的自闭力 与触头弹簧力之和。断路器触头的工作压力选择 应该满足4方面的要求：1、使真空开关管的触头 接触电阻保持在规定的范围内，2、满足动稳定试 验的要求，3、抑制合闸弹跳，4、减小合闸弹振。 由于真空断路器在关合短路电流时，触头在予击 穿后要产生电弧和电动斥力，触头产生弹跳，机 构合闸速度也最慢，所以，关合短路电流是考核 触头工作压力是否满足要求的最苛刻的条件。
额定电压 6KV以下 10KV 35KV
额定开距（ mm） 4~8 8~12 20~40
额定超程
• 超程是真空开关触头完全闭合后，动或静触头所能移动的 距离。超程是指开关动静触头接触后，触头弹簧的压缩行程，其目
的是为了保证接触压力，从而保证开关接触良好。
• 触头接触行程的设计必须保证触头在磨损后仍能保持一定 的压力;在分闸时使动触头获得一定的初始动能，提高开 关的初始分闸速度，拉断熔焊点，减小燃弧时间，提高介 质恢复速度;在合闸时能利用触头弹簧得到平滑的缓冲， 减小弹跳。 • 开关的接触行程太小，不能保证触头在磨损后具有的 触头压力，开关的初始速度太小，影响真空断路器的开断 和动热稳定性，同时产生严重的合闸弹振。开关的接触行 程太大，将增加操作机构的合闸功，或者使合闸变的极不 可靠。通常真空断路器的触头接触行程一般取额定开距的 20%～40%，10kV真空断路器的接触行程一般取3～4mm。 • 真空断路器的数据应做好记录，做为档案保留，能够反映 断路器触头的磨损情况。
系统最高电压---在正常运行条件下，在系统的任何时间和任何点上出现的电压的 最高值。它不包括电压瞬变，比如，由于系统的开关操作及暂态的电压波动所出 现的电压值。
ZN85-40.5
真空开关技术数据
• • • • • • • • 额定开距 额定超程 额定触头压力 分闸速度 合闸速度 触头合闸弹跳时间 分闸反弹 三极同期性
合闸弹跳时间
• 真空断路器合闸时间的大小，是衡量真空断路器性能好坏 的一个重要标志，其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、 开距及真空开关管的触头材料等有关，同时还与开关管的 结构、断路器的结构及安装调试有关。触头合闸弹跳时间 越小，其性能越好，弹跳时间越长，触头的电磨损越严重， 容易产生合闸过电压，在关合短路电流或电容器时，以及 行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。另外，触头合闸弹 跳时间越长，严重危害开关管的波纹管使用寿命。10kV 级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms，其 他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些， 但是不得超过5ms。
触头工作压力(二)
• 如果触头的工作压力太小，将增长触头合 闸时的弹跳时间，同时，造成一次回路的 电阻增大，直接影响真空断路器的长期工 作温升。 • 如果触头的工作压力太大，由于真空开关 管的自闭力是一个恒定值，则工作压力增 大，从而增加触头的弹簧力，造成操作机 构的合闸功增加，增大对真空管的冲击和 振动。
额定开距
• 额定开距是指真空断路器触头处在完全断开的位置时，动静 触头之间的最短距离。额定开距的大小主要决定了真空灭弧室的 绝缘能力和断路器的机械寿命。 • 由于真空开关管的额定开距对绝缘性能的影响较大，当额定 开距从零开距增大时，其绝缘水平也将提高，但当开距增大到一 定数值时，开距对绝缘性能的影响就不大了，若进一步增大开距， 将严重影响开关管的机械寿命。 • 通过试验数据真空断路器额定开距一般选择范围如下：
真空断路器
中原油田供电服务中心检修工区修试二队开关班
• 真空断路器的型号 • 技术数据 • 动作原理
高压开关元件全型号源自文库组成
真空开关命名简化
系统标称电压与设备最高电压的对应关系
设备最高电压（KV） 3.6 7.2 12 40.5 126 252 系统标称电压（KV） 3 6 10 35 110 220
额定压力(kgf) 50 70 90~120 140~180 230~250
分闸速度
• 由于分闸速度直接影响电流过零后触头间介质强度恢复的速度，如果 电弧熄灭后，触头间介质强度恢复速度小于恢复电压，将造成电弧重 燃，为了防止电弧重燃，以及缩短燃弧时间，必须满足分闸速度。分 闸速度的大小主要取决于额定电压，当额定电压和触头开距一定时， 分闸速度的波动范围取决于开断电流的大小，负载性质，恢复电压等 因素，开断电流较大时，分闸速度也应较大，开断电容电流时，由于 恢复电压较高，为了减小重燃的几率，分闸速度也应较大。10kV真空 开关分闸速度通常取值为0.8-1.2m/s，必要时还可以高于1.5m/s。 • 实际上，对开断能力影响最大的是初始分闸速度，而不是平均分 闸速度，因而，一些高性能的真空断路器，及35kv级的真空断路器， 通常考核刚分时几毫米内的分闸速度。似乎分闸速度越大越好，但实 际并非如此，分闸速度越大，引起的分闸弹振越历害，过冲也就越历 害，这样对开关管波纹管的振动、压缩也就越严重，容易造成波纹管 提早损坏而漏气，同时，对断路器的振动也越大，容易造成零部件的 损坏。
触头工作压力(三)
• 在实际工作中不仅要考虑触头间的电动力除与短路电 流峰值有关外，还必须考虑开关的触头结构及大小尺 寸，同时，还必须考虑触头的硬度、分闸速度等因素。 总之，必须在实践中进行综合考虑。真空开关的触头 接触压力根据分断电流大小得出经验数据为
额定开断电流(KA) 12.5 16 20 31.5 40
合闸速度
• 合闸速度通常是指触头在闭合运动时的平均速度。 由于真空开关管在额定开距时的静态耐压水平比 较高，所以真空断路器的合闸速度比分闸速度明 显低。为了尽量减小触头在合闸过程中由于予击 穿造成的电磨损，以及避免发生触头熔焊，因此 必须具备一定的合闸速度，但过高的合闸速度不 仅增加操作机构的合闸功，同时使开关管受到的 合闸冲击增大，大大降低其使用寿命。通常情况 下10kV级的真空断路器的合闸速度为0.4-0.7m/s 必要时可取为0.8-1.2m/s。
触头工作压力(一)
• 真空断路器触头的工作压力对真空断路器的性能 有很大的影响，其压力等于真空开关管的自闭力 与触头弹簧力之和。断路器触头的工作压力选择 应该满足4方面的要求：1、使真空开关管的触头 接触电阻保持在规定的范围内，2、满足动稳定试 验的要求，3、抑制合闸弹跳，4、减小合闸弹振。 由于真空断路器在关合短路电流时，触头在予击 穿后要产生电弧和电动斥力，触头产生弹跳，机 构合闸速度也最慢，所以，关合短路电流是考核 触头工作压力是否满足要求的最苛刻的条件。
额定电压 6KV以下 10KV 35KV
额定开距（ mm） 4~8 8~12 20~40
额定超程
• 超程是真空开关触头完全闭合后，动或静触头所能移动的 距离。超程是指开关动静触头接触后，触头弹簧的压缩行程，其目
的是为了保证接触压力，从而保证开关接触良好。
• 触头接触行程的设计必须保证触头在磨损后仍能保持一定 的压力;在分闸时使动触头获得一定的初始动能，提高开 关的初始分闸速度，拉断熔焊点，减小燃弧时间，提高介 质恢复速度;在合闸时能利用触头弹簧得到平滑的缓冲， 减小弹跳。 • 开关的接触行程太小，不能保证触头在磨损后具有的 触头压力，开关的初始速度太小，影响真空断路器的开断 和动热稳定性，同时产生严重的合闸弹振。开关的接触行 程太大，将增加操作机构的合闸功，或者使合闸变的极不 可靠。通常真空断路器的触头接触行程一般取额定开距的 20%～40%，10kV真空断路器的接触行程一般取3～4mm。 • 真空断路器的数据应做好记录，做为档案保留，能够反映 断路器触头的磨损情况。
系统最高电压---在正常运行条件下，在系统的任何时间和任何点上出现的电压的 最高值。它不包括电压瞬变，比如，由于系统的开关操作及暂态的电压波动所出 现的电压值。
ZN85-40.5
真空开关技术数据
• • • • • • • • 额定开距 额定超程 额定触头压力 分闸速度 合闸速度 触头合闸弹跳时间 分闸反弹 三极同期性
合闸弹跳时间
• 真空断路器合闸时间的大小，是衡量真空断路器性能好坏 的一个重要标志，其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、 开距及真空开关管的触头材料等有关，同时还与开关管的 结构、断路器的结构及安装调试有关。触头合闸弹跳时间 越小，其性能越好，弹跳时间越长，触头的电磨损越严重， 容易产生合闸过电压，在关合短路电流或电容器时，以及 行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。另外，触头合闸弹 跳时间越长，严重危害开关管的波纹管使用寿命。10kV 级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms，其 他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些， 但是不得超过5ms。