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真空斷路器合閘彈跳的危害性及其對策

時間:2011-4-26閱讀:1122
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摘要:《35kV戶內高壓真空斷路器通用技術條件》(ZBK97004-89)將合閘彈跳定義為斷路器在合閘時觸頭剛接觸直至觸頭穩(wěn)定接觸瞬間為止的時間。所有直讀數(shù)據(jù)的開關特性測試儀都是按照這個定義來設計制造的。
關鍵詞:真空 斷路器 合閘

1 合閘彈跳

  《35kV戶內高壓真空斷路器通用技術條件》(ZBK97004-89)將合閘彈跳定義為斷路器在合閘時觸頭剛接觸直至觸頭穩(wěn)定接觸瞬間為止的時間。所有直讀數(shù)據(jù)的開關特性測試儀都是按照這個定義來設計制造的。影響滅弧室電壽命的是電弧,而電弧只有在動靜觸頭不接觸時才會產生,在動靜觸頭接觸時不會產生。大量實踐及理論分析均表明,真正對真空的電壽命有影響的因素是:合閘過程中,觸頭剛接觸直至觸頭穩(wěn)定接觸瞬間為止,這期間的觸頭斷開時間。

  真空斷路器合閘過程中,觸頭接觸后彈跳時間不應大于2ms,這也與實際工作有差異。真空斷路器分合電路的工作,是由真空滅弧室來完成的,開關的參數(shù)必須滿足滅弧室的性能要求,如滅弧室要求合閘速度為0.4~1.0m/s,開關的速度能夠在0.3~0.7m/s之間,那么配該型號滅弧室的真空斷路器其合閘速度必須調整在0.4~0.7m/s之間,同樣,如果真空滅弧室合閘彈跳要求小于等于5ms,那么配該型號滅弧室的斷路器其合閘彈跳的允許范圍也是小于等于5ms。是不是應將合閘彈跳一律定為不大于2ms是值得探討的。目前許多真空滅弧室規(guī)定的合閘彈跳時間都大于2ms,僅要求小于3ms,甚至5ms。

2 合閘彈跳的危害

  合閘彈跳是真空斷路器機械特性的一種重要參數(shù),在合閘彈跳過程中,觸頭斷開距離小,電弧不會熄滅,導致觸頭電磨損加重,從而影響滅弧室的電壽命,但由于其存在時間較短,遠小于合閘過程中電弧燃燒時間。在一定范圍內的彈跳zui主要的危害在于加速了滅弧室觸頭的摩損,從而導致滅弧室電壽命的縮短。

3 解決合閘彈跳的對策

  彈跳對真空滅弧室電壽命的危害到底有多大?在合閘過程中,由于動靜觸頭的非彈性碰撞引起彈跳,彈跳值大小與諸多因素有關,如觸頭彈簧的彈力、合閘速度、開距以及真空斷路器的觸頭材料等等,安裝、調試質量、零部件如鋁支座、滅弧室、軸銷、換向器的加工精度都影響真空斷路器合閘彈跳時間的長短。為了把合閘彈跳減小到規(guī)定范圍內,通常采取以下措施:

 ?。?)提高配件的加工精度,使鋁支座與軸、換向器與鋼銷、軸等緊密配合,減小間隙。

 ?。?)加強裝配工藝質量控制,提高裝配工藝質量,在真空斷路器裝配過程中,注意安裝合理,不使真空滅弧室受到額外應力,調整導向管的位置,使滅弧室動觸頭運動軌跡,在滅弧室的軸心上,真空滅弧室動觸頭活動自如,無任何卡澀現(xiàn)象。

 ?。?)適當加大觸頭超程彈簧預壓力。

  通過采取以上措施,可以有效地控制彈跳時間。

  ZN23-35真空斷路器由于觸頭面積大、行程長,合閘速度快、沖量大,尤其是在配CT10型彈簧操作機構時,彈跳大而且不易穩(wěn)定,為了減小彈跳值,在真空斷路器滅弧室靜端如加設蝶形簧等措施,形成合閘緩沖,這樣合閘彈跳是小了,卻帶來斷路器工作不可靠的問題,在江蘇鹽城供電部門,調試人員反映某大型開關廠生產的ZN23-35真空斷路器在安裝前測試彈跳值非常小,三相均只有1ms,但一旦連上母排,彈跳就變得非常大,就是因為采用了靜支座合閘緩沖。在安裝前,緩沖效果明顯,所以彈跳較小,但連接上母排以后,靜端被固定,失去了緩沖效果,導致彈跳加劇。一般情況下,進行機械特性試驗都拆除了母線,所以這種情況較隱蔽,不易被察覺。在加了合閘緩沖裝置以后,合閘過程中靜觸頭不再是剛性的,靜觸頭隨動觸頭運動距離加大,滅弧室抖動幅度隨之增大,這樣極有可能造成滅弧室外殼破裂,而且在開斷故障電流時,故障電流所產生的巨大電動力,會造成滅弧室橫向擺動,導致滅弧室損壞,從而引發(fā)斷路器爆炸事故??拷档蛿嗦菲鞯目煽啃詠肀WC合閘彈跳參數(shù),延長本已足夠長的真空斷路器的電壽命,是得不償失的。

4 結束語

  我國已有20多年的真空斷路器運行經驗,從國內真空斷路器運行情況來看,由于真空斷路器壽命終結而發(fā)生故障的并不多見,從運行的情況來看,國產真空斷路器zui大的問題是可靠性差,尤其是機械故障率高,大量資料表明,國產真空斷路器各項參數(shù)如電壽命等均已達到甚至超過國外同類產品,唯有可靠性和外觀與國外產品仍有相當?shù)牟罹?。斷路器的高可靠性是國產斷路器必須奮起直追的首要目標,在斷路器的可靠性問題解決之前,過長的電壽命是一種不必要的浪費,因而彈跳問題要解決,但首先必須設法提高國產真空斷路器的可靠性。

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