昆明35kv高壓真空斷路器廠家

電的廣泛應用，把人們從繁重的勞動中解救出來，給人類的生活帶來極大便利。近年來戶外真空斷路器了可喜的發展，除了ZW6-12、ZW7-12、ZW8-12等型外，志威公司新品不斷推出如zw32-12型、ZW32-40.5型、AB-3S-40.5型等。采用真空滅弧室，連續開斷40KA短路電流20次不用檢修，機械壽命高達100000次，已處于同類產品的較高水平。
產品*高，在配電網中應用較為普及，*能電力發展的需求。

額定電流達到5000A，開斷電流達到50kA的水平，并已發展到電壓達35kV等級。
80年代以前，真空斷路器處于發展的起步階段，技術上在不斷摸索，還不能制定技術，直到1985年后才制定相關的產品。[1]

真空斷路器采用真空滅弧原理、永磁操動機構，集成微處理技術、現代網絡通訊技術和新型開關制造材料于一體。額定電壓為12kV，50Hz三相交流的戶外配電設備。該產品廣泛適用于城市電網中作為分斷或聯絡開關，或用于農網配電戶外變電站出線開關，可有效完成分、合負荷電流和短路電流。
●國內主要依據：
JP3855-96《3.6～40.5kV交流高壓真空斷路器通用技術條件》
DL403-91《10～35kV戶內高壓斷路器訂貨技術條件》
這里需要說明：IEC中并無與我國JB3855相對應的，只是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此，我國真空斷路器的至少在下列幾個方面高于或嚴于IEC：
（1） 絕緣水平： 試驗電壓 IEC 
1min工頻耐壓（kV） 28 42（極間、極對地）48（斷口間）
1.2/50沖擊耐壓（kV） 75 75（極間、極對地）84（斷口間）
（2）電壽命試驗結束后真空滅弧室斷口的耐壓水平：IEC56中無規定。我國JB3855一96規定為：完成電壽命試驗后的真空斷路器，其斷口間絕緣能力應不低于初始絕緣水平的80%，即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。
（3）觸頭合閘彈跳時間：IEC無規定，而我國規定要求不大于2ms。
（4）溫升試驗的試驗電流：IEC中，試驗電流就等于產品的額定電流。我國DL403-91中規定試驗電流為產品額定電流的110%。
2.真空斷路器的主要技術參數 真空斷路器的參數，大致可劃分為選用參數和運行參數兩個方面。前者供用戶設計選型時使用；后者則是斷路器本身的機械特性或運動特性，為運行、的技術指標。
下表是選用參數的列項說明，并以三種真空斷路器數據為例。
表中所列各項參數，均須按JB3855和DL403的要求，在產品的型式試驗中逐項加以驗證，終數據以型式試驗報告為準。
●主要結構

真空斷路器主要包含三大部分：真空滅弧室、電磁或彈簧操動機構、支架及其他部件。
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：[2]
①氣密絕緣（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。
②導電
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的電弧開斷能力。
③屏蔽
屏蔽罩是真空滅弧室中*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防止燃弧中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的，從而外殼的絕緣強度。b滅弧室內部電場分布的均勻性，有利于局部場強，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。
●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。
其它部件
基座、絕緣支撐件、絕緣子等
●特點
①觸頭開距小，10KV真空斷路器的觸頭開距只有10mm左右，操作機構的操作功就小，機械部分行程小，其機械壽命就長。
②燃弧時間短，且與開關電流大小無關，一般只有半周波。
③熄弧后觸頭間隙介質恢復速度快，對開斷近區故障性能。
④由于疏通在開斷電流時磨損量較小，所以觸頭的電氣壽命長，滿容量開斷達30-50次，額定電流開斷達5000次以上，噪音小適于操作。
⑤體積小、重量輕。
⑥適用于開斷容性負荷電流。
由于其優點很多，所以廣泛應用于變電站中，
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。
電壓參數
額定電壓 kV 10
zui高電壓 11.5
絕緣水平
工頻耐壓 極間、極對地 42
斷口間 48
沖擊耐壓 極間、極對地 75
斷口間 84
電流參數 額定電流 A 1250 1250 3150
額定短路開斷 kA 20 31.5 40
額定峰值耐受電流 kA 50 80 100
4S短時耐受電流 kA 20 31.5 40
額定短時關合電流（峰值） kA 50 80 100
額定單個電容器組開斷電流 A 630 800
額定背對背電容器組開斷電流 A 400 400
壽命 額定短路開斷電流 次 50 50 30
機械壽命 次 10000
其它 額定操作順序 分-0.5s-合分-180s-合分 分-180s-合分-180-合分
全開斷 不大于60
配用操動機構 CD或CT機構

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●機械特性
（運行參數） 序號 機械特性參數 單位 ZN28-12/1250-20 ZN27-12/1250-31.5 ZN27A-12/3150-40
1 觸頭開距 mm 11±1.0 10±1.0 11±1.0
2 行程 mm 4±1.0 3±0.5
3 觸頭壓力 N 1500±200 3000±200 5000±300
4 平均合閘速度 m/s 0.6±0.2
5 平均分閘速度 m/s 1.1±0.2 1.1±0.3 1.1±0.3
6 合閘彈跳時間 ms <2
7 分、合不同期性 ms <3
8 合閘時間 ms <100
9 分閘時間 ms <60
10 主回路直流電阻 μΩ ≤60 ≤60 ≤20
11 動靜觸頭累積允許磨損厚度 mm 3.0
為真空滅弧室對機械參量的要求，保證真空斷路器電氣機械性能，確保運行可靠性，真空斷路器須具有、良好的機械特性。主要機械特性列于上表，亦以三種斷路器技術指標為例。 4.各機械特性對產品性能的影響 產品機械特性的優劣，對產品各項電氣性能有重要的關系，而且影響產品運行可靠性。衡量真空斷路器的性能，真空滅孤室本身的性能固然重要，然而機械特性同樣具有舉足輕重的作用。下面對各機械特性參數與產品性能的關系分述如下：
開距
觸頭的開距主要取決于真空斷路器的額定電壓和耐壓要求，一般額定電壓低時觸頭開距選得小些。但開距太小會影響分斷能力和耐壓水平。開距太大，雖然可以耐壓水平，但會使真空滅弧室的波紋管壽命下降。設計時一般在運行的耐壓要求下盡量把開距選得小一些。10kV真空斷路器的開距通常在8～12mm之間，35kV的則在30～40mm之間。
●壓力
在無外力作用時，動觸頭在大氣壓作用下，對內腔產生一個閉合力使其與靜觸頭閉合，稱之為自閉力，其大小取決于波紋管的端口直徑。滅弧室在工作狀態時，這個力太小不能保證動靜觸頭間良好的電，必須施加一個外加壓力。這個外加壓力和自閉力之和稱為觸頭的壓力。這個壓力有如下幾個作用：
（1）保證動、靜觸頭的良好，并使其電阻少于規定值。
（2）額定短路狀態時的動要求。應使觸頭壓力大于額定短路狀態時的觸頭間的斥力，以保證在該狀態下的*閉合和不受損壞。
（3）合閘彈跳。使觸頭在閉會碰撞時得以緩沖，把碰撞的動能轉為彈興的勢能，觸頭的彈跳。
（4）為分閘提供一個加速力。當壓力大時，動觸頭較大的分閘力，容易拉斷會鬧熔焊點，分閘初始的加速度，燃弧時間，分斷能力。觸頭壓力是一個很重要的參數，在產品的初始設計中要經過多次驗證、試驗才選取得比較。如觸頭壓力選得太小，不了上述各方面的要求；但觸頭壓力太大，一方面需要增大合閘操作功，另外滅弧室和整機的機械強度要求也需要，技術上不經濟。
●行程
真空斷路器毫無例外地采用對接式。動觸頭碰上靜觸頭之后就不能再前進了，觸頭壓力是由每極觸頭壓縮彈簧（有時稱作合閘緩沖彈簧）提供的。所謂行程，就是開關觸頭開始，觸頭壓簧施力端繼續運動至終結的距離，亦即觸頭彈簧的壓縮距離，故又稱●壓縮行程。
行程有兩方面作用，一是令觸頭彈簧受壓而向對頭提供壓力；二是保證在運行磨損后仍然保持一定的壓力，使之可靠。一般行程可取開距的20%～30%左右，10kV的真空斷路器約為3～4mm。
真空斷路器的實際結構中，觸頭合閘彈簧設計成即使處于分閘位置，也有相當的預壓縮量，有預壓力。這是為使合閘中，當動觸頭尚未碰到靜觸頭而發生預擊穿時，動觸頭有相當力量抵抗電動力，而不致于向后退縮；當觸頭碰接瞬間，壓力陡然躍增至預壓力數值，防止合閘彈跳，足以抵抗電動斥力，并使初始就有良好狀態；隨著行程的前進，觸頭間的壓力逐步增大，行程終結時，壓力達到設計值。行程不包括合閘彈簧的預壓縮量程，它實際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。
●合閘速度
平均合閘速度主要影響觸頭的電磨蝕。如合閘速度太低，則預擊穿時間長，電弧存在的時間長，觸頭表面電磨損大，甚至使觸頭熔焊而粘住，滅弧室的電壽命。但速度太高，容易產生合閘彈跳，操動機構輸出功也要增大，對滅弧室和整機機械沖擊大，影響產品的使用可靠性與機械壽命。平均合閘速度通常取0.6m/s左右為宜。
●分閘速度
斷路器的分閘速度一般而言速度越快越好，這樣可以使首開相在電流趨近于0前2～3ms時能開斷故障電流；否則首開相不能開斷而延續至下一相，原來首開相變為后開相，燃弧時間了，了開斷的難度，甚至使開斷失敗。但分閘速度太快，分閘的反彈也大，反彈太大震動過劇亦容易產生重燃，所以分間速度亦應考慮這方面同素。分閘速度的快慢，主要取決于合閘時動觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了分閘速度，可以分閘彈簧的貯能量，也可以合閘彈簧的壓縮量，這都必然需要操動機構的輸出功和整機的機械強度，了技術經濟指標。經過多年試驗認為，10kV的真空斷路器，平均分閘速度能保證在0.95～1.2m/s比較。
●彈跳時間
合閘彈跳時間是斷路器在會鬧時，觸頭剛開始計起，隨后產生分離，可能又觸又離，到其之間的時間。
這一參數國外的中都沒有明確規定，1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時間必須小于2ms。為什么合閘彈跳時間要小于2ms呢？主要是合閘彈跳的瞬間會引起電力或設備產生L.C高頻振蕩，振蕩產生的過電壓對電氣設備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當合閘彈跳時；同小于2ms時，不會產生較大的過電壓，設備絕緣不會受損，在關合時動靜觸頭之間也不會產生熔焊。
合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳，因為機構輸出的運動沖量僅由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使后開相管子燃弧時間，開斷能力。
合閘與分閘的不同期性一般是同時存在的，所以調好了合閘的不同期性，分閘的不同期性也就有了保證。產品中要求合分閘不同期性小于2ms。
分、合閘時間是指從操動線圈的端子得電時刻計起，至三極觸頭全部合上或分離止的一段時間間隔。
合、分閘線圈是按短時工作制作設計的，合閘線圈的通電時間不到100ms，分閘線圈的不到60ms。分、合閘時間一般在斷路器出廠時已調好，無須再動。
當斷路器用在發電并在電源近端短路時，故障電流衰減較慢，若分閘時間很短，這時斷路器分斷的故障電流就可能含有較大的直流分量，開斷條件更為惡劣，這對斷路器的開斷是很不利的。所以用于發電的真空斷路器，其分閘時間盡可能設計長些為宜。
回路電阻
回路電阻值是表征導電回路的聯接是否良好的一個參數，各類型產品都規定了一定范圍內的值。若回路電阻超過規定值時，很可能是導電回路某一連接處不良。在大電流運行時不良處的局部溫升，嚴重時甚至引起惡性循環造成氧化燒損，對用于大電流運行的斷路器尤需加倍注意。回路電阻測量，不允許采用電橋法測量，須采用GB763規定的直流壓降法。
●觸頭
“真空斷路器”的觸頭常采取對接式觸頭。因為一般的真空斷路器在分閘狀態下動靜觸頭的距離只有16mm這么小的距離很難制作出其他形狀的面，而且平直的面瞬間電弧的損傷也較小。真空斷路器的優點之一是體積小，動靜觸頭要在一個真空的空間內，如果制作成其他的對接也會斷路器自身的體積！

對真空斷路器應該每年進行一次停電檢查，以保證正常運行。檢查應做好如下方面的工作：
a）對管子進行斷口工頻耐壓試驗，真空度并記錄在冊。
b）對絕緣件進行工頻耐壓試驗。
c）斷路器的開距、行程和機械特性，并記錄在冊。
d）對各連接件的可處的連接螺栓、螺母等應檢查是否有松動，特別是輔助開關拐臂處的連接小螺釘，真空管動導電桿連接的鎖緊螺母等。
e）對各轉動關節處應檢查各種卡簧，銷子等是否松脫；并對各轉動、部分加油膏。
f）對使用在電流大于1 600 A以上的真空斷路器，應對每極作直流電阻并記錄在冊。
g）如需更換管子應按產品說明書的要求進行，更換后應進行機械特性的和耐壓試驗。
h）年檢后和投運前應連續空載操作8～10次，一切正常方可投運。
唐山市處理對策
●真空度
1.1 故障現象
真空斷路器在真空泡內開斷電流并進行滅弧，而真空斷路器本身沒有定性、定量監測真空度特性的裝置，所以真空度故障為隱性故障，其危險程度遠遠大于顯性故障。
1.2 原因分析
真空度的主要原因有以下幾點：
（1） 真空泡的材質或制作工藝存在問題，真空泡本身存在微小漏點；
（2） 真空泡內波形管的材質或制作工藝存在問題，多次操作后出現漏點；
（3） 分體式真空斷路器，如使用電磁式操作機構的真空斷路器，在操作時，由于操作連桿的距離比較大，直接影響開關的同期、彈跳、超行程等特性，使真空度的速度加快。
1.3 故障危害
真空度將嚴重影響真空斷路器開斷過電流的能力，并斷路器的使用壽命急劇下降，嚴重時會引起開關。
●處理
（1） 在進行斷路器定期停電檢修時，必須使用真空儀對真空泡進行真空度的定性，確保真空泡具有一定的真空度；
（2） 當真空度時，必須更換真空泡，并做好行程、同期、彈跳等特性試驗。
1.5 預防措施
（1） 選用真空斷路器時，必須選用信譽良好的廠家所生產的成熟產品；
（2） 選用本體與操作機構一體的真空斷路器；
（3應注意斷路器真空泡外部是否有放電現象，如存在放電現象，則真空泡的真空度結果基本上為不合格，應及時停電更換；
（4） 檢修人員進行停電檢修工作時，必須進行同期、彈跳、行程、超行程等特性，以確保斷路器處于良好的工作狀態。
分閘失靈
●故障現象
●根據故障原因的不同，存在如下故障現象：
（1） 斷路器遠方遙控分閘分不下來；
（2） 就地手動分閘分不下來；
（3） 事故時繼電保護，但斷路器分不下來。
●原因分析
（1） 分閘操作回路斷線；
（2） 分閘線圈斷線；
（3） 操作電源電壓；
（4） 分閘線圈電阻，分閘力；
（5） 分閘頂桿變形，分閘時存在卡澀現象，分閘力；
（6） 分閘頂桿變形嚴重，分閘時卡死。
●故障危害
如果分閘失靈發生在事故時，將會事故越級，擴大事故范圍。
●處理
（1） 檢查分閘回路是否斷線；
（2） 檢查分閘線圈是否斷線；
（3） 測量分閘線圈電阻值是否合格；
（4） 檢查分閘頂桿是否變形；
（5） 檢查操作電壓是否正常；
（6） 改銅質分閘頂桿為鋼質，以避免變形。
●預防措施
運行人員若發現分合閘指示燈不亮，應及時檢查分合閘回路是否斷線；檢修人員在停電檢修時應注意測量分閘線圈的電阻，檢查分閘頂桿是否變形；如果分閘頂桿的材質為銅質應更換為鋼質；必須進行低電壓分合閘試驗，以保證斷路器性能可靠。
其他信息
●彈簧操作機構合閘儲能回路故障
●故障現象
（1） 合閘后無法實現分閘操作；
（2） 儲能電機運轉不停止，甚至電機線圈過熱損壞。
●原因分析
（1） 行程開關安裝位置偏下，致使合閘彈簧尚未儲能完畢，行程開關觸點已經轉換完畢，切斷了電機電源，彈簧所儲能量不夠分閘操作；
（2） 行程開關安裝位置偏上，致使合閘彈簧儲能完畢后，行程開關觸點還沒有轉換，儲能電機仍處于工作狀態；
●行程開關損壞，儲能電機不能停止運轉。
● 故障危害
在合閘儲能不到位的情況下，若線路發生事故，而斷路器拒分閘，將會事故越級，擴大事故范圍；如儲能電機損壞，則真空開關無法實現分合閘。
●處理
（1） 行程開關位置，實現電機準確斷電；
（2） 如行程開關損壞，應及時更換。
● 預防措施
運行人員在倒閘操作時，應注意觀察合閘儲能指示燈，以判斷合閘儲能情況；檢修人員在檢修工作結束后，應就地進行2次分合閘操作，以確定斷路器處于良好狀態。
故障現象
此故障為隱性故障，必須通過特性儀的測量才能得出有關數據。
●原因分析
（1） 斷路器本體機械性能較差，多次操作后，由于機械原因不同期、彈跳數值偏大；
（2） 分體式斷路器由于操作桿距離較大，分閘力傳到觸頭時，各相之間存在偏差，不同期、彈跳數值偏大。
●故障危害
如果不同期或彈跳大，都會嚴重影響真空斷路器開斷過電流的能力，影響斷路器的壽命，嚴重時能引起斷路器。由于此故障為隱性故障，所以危險程度更大。
●處理
（1） 在保證行程、超行程的前提下，通過三相絕緣拉桿的長度使同期、彈跳數據在合格范圍內；
（2） 如果通過無法實現，則必須更換數據不合格相的真空泡，并重新到數據合格。
4.5 預防措施
由于分體式真空斷路器存在諸多故障隱患，在更換斷路器時應使用一體式真空斷路器；定期檢修工作時必須使用特性儀進行有關特性，及時發現問題解決問題。
●保護裝置
用到真空斷路器的地方必然會用到微機保護裝置[4]，微機保護裝置是用微型計算機構成的繼電保護，是電力繼電保護的發展方向，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度，微機保護裝置硬件包括微處理器（單片機）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等。該廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。
優點
1）、 微機保護裝置集測量、控制、、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術產品,是構成智能化開關柜的電器單元。
2）、多種功能的高度集成，靈活的配置，友好的人機界面，使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35KV及以下電壓等級的不接地、小電阻接地、消弧線圈接地、直接接地的各類各類電器設備和線路的保護及測控，也可作為部分66KV、110KV電壓等級中的電壓電流的保護及測控
3）、采用32位數字處理器（DSP）具有良好的內核結構，高速運算能力和實時處理等優點。
4）、支持常規的RS485總線和及CAN（DEVICENET）現場總線通訊，CAN總線具有也錯帖自動重發和故障節點自動脫離等糾錯機制，保護信息的實施性和可靠性。
5）、完善的自檢能力，發現裝置異常自動；具有自保護能力，有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置*性損壞；免設計，無需在現場采樣精度，測量精度不會因為改變和長期運行引起誤差增大！

真空斷路器處在合閘位置，用絕緣操作棒鉤住斷路器手動分閘操作把柄上的拉環，并向下拉動，斷路器即可分閘，并且仍具有一定的分閘速度，可保證斷路器能可靠地開斷額定負荷電流