摘要:本文簡述了真空斷路器的工作原理和主要結構以及其所具有的特點。通過對真空斷路器在變電站現場實用性的分析找出優缺點及應用中易出現的故障和處理方法,為真空斷路器的運行和檢修提供了依據。
關鍵詞:真空斷路器原理結構特性故障及處理方法
1概述
在電力系統中變電站上的變壓器、線路等元件,由于檢修改變運行方式發生故障的需將它們接入或退出,因而進行一些操作。例如,在正常情況下要能可靠地接通和開斷電路,在改變運行方式時,要能靈活地進行切換操作,在電路發生故障情況下,能迅速切除故障電流,把事故限制在局部地區并使未故障部分繼續運行,以提高電力系統的可靠性。在檢修設備時停電和隔離帶電部分,保證工作人員的安全等,為完成以上這些操作在電力系統變電站上必須裝一些開關電器。它是電力系統的重要設備之一,其中斷路器的任務最為重要、地位最重要,其結構也最為復雜,特別是高壓斷路器尤為重要。
高壓斷路器是用來在正常情況下接通和斷開電路且在故障情況下能自動迅速開斷故障電流的開關設備。所以,對它的基本要求是:在各種情況下應具有足夠的開斷能力,盡可能短的動作時間和高度的工作可靠性。斷路器最重要的任務就是熄滅電弧,所以各種斷路器都有不同結構的滅弧裝置,它在很大程度上影響斷路器的滅弧性能。根據斷路器所采用的滅弧介質及作用原理,斷路器可分為以下幾種類型:油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器、自產氣斷路器和磁吹斷路器,其中真空斷路器是近年來研制的一種新型斷路器,在10KV變電設備中廣泛應用著,真空斷路器是以真空作為滅弧介質和絕緣介質,本文對真空斷路器進行介紹和分析。
2真空斷路器的工作原理和主要結構及特點
2.1真空斷路器的工作原理
真空斷路器的工作原理是:當動、靜觸頭在操作機構的作用下分閘時,觸頭間產生電弧,觸頭表面在高溫下揮發出蒸汽,由于觸頭設計為特殊形狀,在電流通過時產生一磁場,電弧在此磁場作用下沿觸頭表面切線方向快速運動,在金屬圓筒(屏蔽罩)上凝結了部分金屬蒸汽,電弧在自然過零時就熄滅了,觸頭間的介質強度又迅速恢復起來。
2.2真空斷路器的構成
真空斷路器的主要結構由真空滅弧室、操作機構和絕緣支撐件基架等組成。
2.2.1真空滅弧室
按照開關型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場小型化真空滅弧室、內封接式玻璃泡滅弧室,其基本結構如下:
、贇饷芙^緣系統(外殼)
由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動端蓋板、定端蓋板、不銹鋼波紋管組成的氣密絕緣系統是一個真空密閉容器。為了保證氣密性,除了在封接式要有嚴格的操作工藝,還要求材料本身透氣性和內部放氣量小。
、趯щ娤到y
由定導電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導電桿構成。觸頭結構大致有三種:圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場觸頭、縱向磁場觸頭。目前采用縱磁場技術,此種滅弧室具有強而穩定的電弧開斷能力。
③屏蔽系統
屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件,并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是:a防止燃弧過程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的內壁,從而降低外殼的絕緣強度。b改善滅弧室內部電場分布的均勻性,有利于降低局部場強,促進真空滅弧室小型化。c冷凝電弧生成物,吸收一部分電弧能量,有助于弧后間隙介質強度的恢復。
2.2.2斷路器的操作機構
按照斷路器型式不同,采用的操作機構不同。常用的操作機構有彈簧操作機構、CD10電磁操作機構、CD17電磁操作機構、CT19彈簧儲能操作機構、CT8彈簧儲能操作機構。
2.2.3其它部件:基座、絕緣支撐件、
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