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      高壓真空斷路器發展的五個指導方向發布時間:2017-07-24 10:58:56?|?來源:浙江誠高高壓電氣有限公司

      近年來,高壓真空斷路器有了很大的發展,這得益于高壓真空斷路器技術的進步。真空斷路器技術的進步表現在大容量化、低過電壓化、智能化和小型化。而這一進步又是由于真空技術、滅弧室技術的發展及采用新工藝、新材料及新操動技術的結果。隨著市場的需求不斷的在變化,高壓真空斷路器的發展也要緊跟市場的需求變化而變化。以下是小編為您總結摘要的有關高壓真空斷路器以后發展方向的五個相關性指導意見。

      1.1、 開發低過電壓觸頭材料,降低截流水平 眾所周知,真空斷路器屬“硬”開斷特性。開斷小電流時容易截流,引起過電壓。這 個問題曾是人們使用真空斷路器最關心的問題。CuCr 觸頭材料的使用,大大減少了截 流值,如西門子公司命名用CuCr 觸頭材料,做到試驗截流值3A,產品保證不超過5A。 高壓真空斷路器 但有些開斷情況需要進一步減少截流值,以避免危險的過電壓,如用真空斷路器開斷發生堵轉或正在啟動的電動機時,一般的解決辦法是加裝過電壓吸收裝置,如 SiC、RC 回路、ZnO 避雷器等,最新的做法是開發低過電壓觸頭材料,即不加任何過電壓吸收裝 置而在觸頭材料上想辦法,使之能降低過電壓。 日本幾家公司先后都開發低過電壓觸頭材料,日立公司研制出一種以銀為主的 Co-Ag-Se 觸頭材料,東芝公司研制出 AgWC 觸頭材料,富士公司在 CuCr 觸頭材料里 添加高蒸氣材料,三菱公司采用CuCr-Bi-α 多元觸頭材料解決截流問題。 這些觸頭材料能有效地解決截流問題,可將截流值降低至1/10。但截流與大電流有 矛盾。因此低過電壓真空斷路器一般做到7.2kV 20kA 水平。

      1.2 、大容量化 真空斷路器的容量已有很大的提高,完全能滿足電力發展的需要。目前,真空斷路 器的額定電流已達4000A,額定短路開斷電流已高達12kV 下63~70kA。東芝公司在實 驗室試制200kA。 真空斷路器邁向大容量化,首先是由于觸頭結構的改進。觸頭結構的改進經歷了平 板觸頭——橫磁場觸頭——縱磁場觸頭。平板觸頭的開斷電流在8kA 以下,橫磁場觸頭 將開斷電流提高到40kA,而縱磁場觸頭又將開斷電流大大提高,達到目前的63~80kA。 縱磁場觸頭有兩種結構型式;一種是用裝在滅弧室外圍的線圈產生縱磁場,另一種是觸 頭本身的特殊結構產生縱磁??v磁場時,電弧呈擴散形態分成許多細弧,均勻分布在整 個觸頭表面。有利于提高開斷電流和延長觸頭壽命。 觸頭材料的不斷改進提高了開斷性能,觸頭材料目前主要有兩大體系:CuBi CuCr。與CuBi相比,CuCr 材料具有短路電流開斷能力強、介質強度高、耐燒蝕、截流 低等優點。觸頭材料直接影響截流水平,如 CuBi 材料的截流水平一般為 10~12A,而 CuCr 材料將截流水平降至3~5A。 觸頭材料還在不斷發展,在CuBi 和CuCr 之后又出現了更好的CuTa 等材料。

      1.3 、采用先進的一次封排工藝,提高產量和質量 一次封排工藝是制造真空滅弧室的先進工藝。20 世紀80 年代初,英、美等國已將 一次封排工藝用于真空滅弧室的大批量生產。英國 GEC 公司和美國西屋公司最早采用 一次封排工藝?,F在東芝公司、西門子公司、ABB Calor Emag 等公司也已采用一次封 排工藝。 一次封排工藝相比常規工藝大大簡化了工藝流程,不僅效率高,而且質量好,特別 適合大批量生產。 高壓真空斷路器 總之,一次封排工藝將焊接、除氣、封裝、排氣等工藝步驟在真空爐中一次完成,大大簡化了制造工藝,提高了產品的可靠性、穩定性和一致性。國內寶光集團現已具備 年產5 萬只一次封排真空滅弧室能力。

      1.4 、減少零件數,就能降低造價,因為材料費占滅弧室造價的40~50%。由于縱磁場觸 頭和CuCr 觸頭材料的使用,大大減少了滅弧室管徑。 真空滅弧室尺寸的減小是真空技術、真空工藝、真空滅弧室設計發展的主要結果。 而真空滅弧室管徑的縮小,結果使真空斷路器的整體尺寸大大減小,從而使真空斷路器 趨于小型化。

      1.5、 向少維護方向發展 由于對操動機構的不斷優化、改進材料、改進工藝、減少調節環節等都可以達到提高壽命的目的。 

      真空斷路器之所以為眾多廠家青睞,除產量大、覆蓋面廣之外,首要原因是由于真 空技術、真空工藝、滅弧室制造技術的不斷進步,使真空斷路器具有優異的電性能和機械性能,能滿足不同用戶的不同要求。另一個重要原因,是它對環境友好,在人們普遍 注重環保的今天,這點尤為重要。 在真空斷路器中,不產生分解物,因為在這里開斷時只產生金屬蒸汽。真空滅弧室絕對密封釬焊,不會與環境相互影響。污穢、灰塵及潮氣均不能進入滅弧室,這就避免了任何的氧化。滅弧室的所有材料均以潔凈的狀態保持在整個壽命期間。 真空滅弧室對外部作用具有良好的保護性。其殼體主要由氧化鋁陶瓷制作。由于它 經受了高溫預處理,不受溫度變化的影響。 真空斷路器在我國已經得到廣泛應用。特別是在中等電壓領域里,真空斷路器已占有明顯優勢。國內市場,ZN—28 系列真空斷路器以其領先的技術與高可靠性,已成為生產單位產量最大和系列最全的真空斷路器。但還缺少大容量品種,對中等電壓真空斷路器的應用范圍將受到一定限制,因此很有必要開發10kV 系列真空斷路器的大容量規格以進一步完善化。目前已 完成額定電流4000A、額定開斷電流50kA 的真空斷路器。 今后將繼續研究試制更大額定電流和更大額定開斷電流的 10kV 電壓等級的真空斷路為了適應大容量發電機組保護用的斷路器,我國正在開發額定電壓24kV、額定電流12500A 額定開斷電流125~240kA的真空斷路器。 此外,我國在完成戶外額定電壓110kV、額定電流1250A 和額定開斷電流 31.5kA 高壓真空斷路器的基礎上,將繼續開發額定電流更大、額定開斷電流更大的110kV 戶外真空斷路器外, 同時開發220kV 電壓等級的戶外真空斷路器。


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