真空斷路器基本知識課件

真空斷路器

一、概述真空斷路器利用真空度約為10-4Pa（運(yùn)行中不低于10-2Pa）的高真空作為內(nèi)絕緣和滅弧介質(zhì)。當(dāng)滅弧室內(nèi)被抽成10-4的高真空時，其絕緣強(qiáng)度要比絕緣油、一個大氣壓力下的SF6和空氣的絕緣強(qiáng)度高很多。所以，真空擊穿產(chǎn)生電弧，是由觸頭蒸發(fā)出來的金屬蒸氣幫助形成的。目前在我國，真空斷路器主要應(yīng)用在35kV及以下電壓等級的配電網(wǎng)中。二、基本結(jié)構(gòu)以ZN28A-12型真空斷路器的結(jié)構(gòu)為例1.開距調(diào)整片16.連接彈簧或電磁操動機(jī)構(gòu)的大軸（正面）二、基本結(jié)構(gòu)（一）基本組成元件及作用（1）支架：安裝各功能組件的架體。（2）真空滅弧室：實(shí)現(xiàn)電路的關(guān)合與開斷功能的熄弧元件。（3）導(dǎo)電回路：與滅弧室的動端及靜端連接構(gòu)成電流通道。（4）傳動機(jī)構(gòu)：把操動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動傳輸至滅弧室，實(shí)現(xiàn)滅弧室的合、分閘操作。（5）絕緣支撐：絕緣支持件將各功能元件，架接起來滿足斷路器的絕緣要求。（6）操動機(jī)構(gòu)：斷路器合、分間的動力驅(qū)動裝置二、基本結(jié)構(gòu)（二）真空滅弧室

真空滅弧室是真空斷路器中最重要的部件。真空滅弧室的外殼是由絕緣筒、兩端的金屬蓋板和波紋管所組成的密封容器。滅弧室內(nèi)有一對觸頭，靜觸頭焊接在靜導(dǎo)電桿上，動觸頭焊接在動導(dǎo)電桿上，動導(dǎo)電桿在中部與波紋管的一個斷口焊在一起，波紋管的另一端口與動端蓋的中孔焊接，動導(dǎo)電桿從中孔穿出外殼。由于波紋管可以在軸向上自由伸縮，故這種結(jié)構(gòu)即能實(shí)現(xiàn)在滅弧室外帶動動觸頭作分合運(yùn)動，又能保證真空外殼的密封性。二、基本結(jié)構(gòu)真空滅弧室的原理結(jié)構(gòu)1－動觸桿2－波紋管3－外殼4－動觸頭5－屏蔽罩6－靜觸頭二、基本結(jié)構(gòu)（4）導(dǎo)電系統(tǒng)：定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng)。其中定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極，動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿合稱動電極，由真空滅弧室組裝成的真空斷路器合閘時，操動機(jī)構(gòu)通過動導(dǎo)電桿的運(yùn)動，使兩觸頭閉合，完成了電路的接通。二、基本結(jié)構(gòu)（5）觸頭：觸頭結(jié)構(gòu)對滅孤室的開斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同的，早期采用簡單的圓柱形觸頭，結(jié)構(gòu)雖簡單，但開斷能力不能滿足斷路器的要求，僅能開斷10kA以下電流。目前，常采用的有螺旋糟型結(jié)構(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和縱磁場杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種，其中以采用縱磁場杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。

三、工作原理真空滅弧室是用密封在真空中的一對觸頭來實(shí)現(xiàn)電力電路的接通與分?jǐn)喙δ艿囊环N電真空器件，是利用高真空作絕緣介質(zhì)。當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時，動、定觸頭在分離的瞬間，電流收縮到觸頭剛分離的某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)上，表現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高，直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā)，同時形成極高的電場強(qiáng)度，導(dǎo)致劇烈的場致發(fā)射和間隙的擊穿，產(chǎn)生了真空電弧，當(dāng)工作電流接近零時，同時觸頭間距的增大，真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散，電弧電流過零后，觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，于是電流被分?jǐn)啵_斷結(jié)束。四、安裝調(diào)整（二）機(jī)械特性的調(diào)整（1）三相同期的調(diào)整針對測試中合、分閘開距差異最大的一相，如該極合閘過早或過遲，將該極的開距稍許調(diào)大或者調(diào)小點(diǎn)，只需把該極絕緣拉桿的可調(diào)活接頭旋入或者旋出半圈，一般可調(diào)整使合、分閘不同期性達(dá)到1mm以內(nèi)，獲得比較理想的同期參數(shù)最佳值。四、安裝調(diào)整（2）合、分閘速度的調(diào)整：合、分閘的速度受到多方面因素的影響，而在使用現(xiàn)場可調(diào)整的部位僅是分閘彈簧和接觸行程。分閘彈簧松緊程度，對合、分閘速度產(chǎn)生直接的影響，而接觸行程(指觸頭壓力彈簧的壓縮量)，僅對分閘速度產(chǎn)生主要的影響。如果合閘速度偏高而分閘速度偏低時，可以將接觸行程稍許增大，或者將分閘彈簧拉緊一點(diǎn)即可；反之調(diào)松一些。如果合閘速度比較合適，而分閘速度偏低，則可調(diào)整總行程使其增大0.1～0.2mm，此時各級的接觸行程均增大了0.1～0.2mm左右。其分閘速度也會上升；反之分閘速度過高時，也可將接觸行程調(diào)小0.1～0.2mm，分閘速度也會降低。四、安裝調(diào)整（3）合閘彈跳的消除真空斷路器普遍存在著合閘過程中觸頭的彈跳問題。分析其產(chǎn)生的主要原因：一是合閘沖擊剛性過大，致使動觸頭發(fā)生軸向反彈；二是動觸桿導(dǎo)向不良，晃動過大；三是傳動環(huán)節(jié)間隙過大；四是觸頭平面與中心軸垂直度不好，碰合時產(chǎn)生橫向滑動等所致。對于異軸式結(jié)構(gòu)的真空斷路器，觸頭彈簧與動觸桿之間有一個轉(zhuǎn)向用的三角拐臂，用三個銷釘連結(jié)，這就存在三個間隙，容易出現(xiàn)合閘過程中的彈跳，這是消除彈跳的重點(diǎn)。同時還應(yīng)重視觸頭彈簧始壓端到導(dǎo)電桿之間傳動間隙的調(diào)整，使傳動環(huán)節(jié)盡可能緊湊，無緩沖間隙；如果因?yàn)闇缁∈矣|頭端面垂直度不好而產(chǎn)生彈跳，則可以將滅弧室分別轉(zhuǎn)動90°、180°、270°安裝，尋找上下接觸面吻合位置，實(shí)在不行時則需要更換滅弧室。五、檢修與維護(hù)對真空斷路器應(yīng)每年進(jìn)行一次停電檢查維護(hù)，以保證正常運(yùn)行。正常的年檢做好如下工作：1.滅弧室應(yīng)進(jìn)行斷口工頻耐壓試驗(yàn)，并予記錄。對耐壓不好或真空度較低的管子應(yīng)及時更換。2.抹凈絕緣件，對絕緣件應(yīng)作工頻耐壓試驗(yàn)，絕緣不好的絕緣件應(yīng)立即更換。3.對真空斷路器的開距、接觸行程應(yīng)測量記錄在冊，如有變化應(yīng)找出原因處理(如可能是連接件松動或機(jī)械磨損等原因)，有條件的應(yīng)對斷路器測試機(jī)械特性并記錄。對機(jī)械特性參數(shù)變化較大的應(yīng)找出原因并及時調(diào)整處理。4.對各連接件的可調(diào)整處的連接螺栓、螺母等應(yīng)檢查有否松動，特別是輔助開關(guān)拐臂處的連接小螺釘、滅弧室動導(dǎo)電桿連接的鎖緊螺母等應(yīng)檢查有否松動。五、檢修與維護(hù)5.對各轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)處應(yīng)檢查各種卡簧、銷子等有否松脫，并對各轉(zhuǎn)動、滑動部分加潤滑油脂。6.對使用在電流大于1600A以上的真空斷路器，應(yīng)對每極作直流電阻測量，記錄