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高壓真空斷路器的發(fā)展與表現
一、專(zhuān)用真空斷路器
面臨極其不同的開(kāi)斷任務(wù),新的專(zhuān)用斷路器應運而生。如果用于發(fā)電機保護斷路器的特大容量真空斷路器(短路開(kāi)斷電流高達63~80kA及以上),標準型真空斷路器(短路開(kāi)斷電流25~50kA),經(jīng)濟型真空斷路器(16~25kA),頻繁型真空斷路器(如操作次數5~6萬(wàn)次),超頻繁型真空斷路器(如操作次數 10~15萬(wàn)次)。如西門(mén)子公司的3AH系列斷路器就按使用場(chǎng)合劃分為5種型號,其中3AH1和3AH3型為標準型,操作10000次,3AHZ型為頻繁型,操作6萬(wàn)次,3AH4為超頻繁型,操作12萬(wàn)次,3AH5型為經(jīng)濟型,價(jià)格便宜。
二、低過(guò)電壓型真空斷路器
眾所周知,真空斷路器因截流會(huì )引起截流過(guò)電壓,特別在開(kāi)斷小的感性負截如電動(dòng)機時(shí),一般情況下,為限制過(guò)電壓而給真空斷路器配過(guò)電壓吸收裝置如SicRC 路,ZnO避雷器等,這使斷路器結構龐大且復雜化,而且有的限制過(guò)電壓不理想。
日本幾家公司另辟路徑,開(kāi)發(fā)出低過(guò)電壓真空斷路器。它不用加過(guò)電壓吸收裝置而用新開(kāi)發(fā)出的觸頭材料,將過(guò)電壓限制至常規值的十分之一。低過(guò)電壓觸頭材料東芝為AgWC日立為Co-Ag-Se,三菱為Cu-Cr-Bi-α,富士為CuCr+高蒸氣材料。這些公司一般做到7.2kV下20kA,只有東芝公司做到7.2kV下40kA。
三、多功能真空斷路
眾所周知真空斷路器迄今為二I位(即合一分)完成關(guān)合和開(kāi)斷任務(wù)?,F在出現了多功能真空斷路器,賦予了多個(gè)功能,如合—分—隔離—接地等。西門(mén)子公司、 Alstom公司、日立公司均有這樣的產(chǎn)品。西門(mén)子公司最新推出NXACT型模塊式真空斷路器具有多功能:集關(guān)合、開(kāi)斷、隔離、接地及聯(lián)鎖于一體。 Alstom公司配VISAX開(kāi)關(guān)柜的真空斷路器為三I位(合—分—隔離)。日立公司與東京電力公司合作研發(fā)的24kV真空斷路器為四I位(合—分—隔離 —接地)。
為使產(chǎn)品多功能化,從現有產(chǎn)品看,有兩種做法:一是真空斷路器相柱在開(kāi)斷后移動(dòng)或旋轉,形成隔離和接地;另一是真空滅弧室內觸頭旋轉完成隔離和接地。西門(mén)子公司NXAct型產(chǎn)品為開(kāi)斷后相柱移動(dòng)完成隔離和接地,而Alstom公司為開(kāi)斷后相柱旋轉完成隔離任務(wù),日立公司通過(guò)滅弧室內觸頭旋轉完成隔離和接地任務(wù)。
四、同步斷路器
同步斷路器又叫選相高壓真空斷路器或受控真空斷路器。其基本原理是使真空斷路器在電壓或電流最有利時(shí)刻關(guān)合或開(kāi)斷。
與普通真空斷路器相比,同步斷路器具有如下優(yōu)勢:1.降低了電網(wǎng)瞬態(tài)過(guò)電壓負荷;2.改善了電網(wǎng)供電質(zhì)量;3.提高了斷路器電壽命及性能;4.簡(jiǎn)化了電網(wǎng)設計,從而降低了整個(gè)系統費用。
ABB公司利用數字電子器件和磁力操動(dòng)機構已開(kāi)發(fā)出了同步真空斷路器,這是一個(gè)良好的開(kāi)端。
五、智能型真空斷路器
高壓真空斷路器智能化是建立在現代傳感技術(shù)和數字化控制技術(shù)之上。國外制造公司都使自己的產(chǎn)品具有智能,這是配電自動(dòng)化的需要,也是斷路器本身控制保護的需要。如Alstom公司的DCX型可編程序數字控制裝置,ABB公司的REF542型控制和保護裝置,西門(mén)子公司第二代數字保護裝置等。
由以上可知,真空斷路器發(fā)展很快,究其原因,固然很多,但有兩條是基本的:一是真空滅弧室技術(shù)的進(jìn)步;二是操動(dòng)機構技術(shù)的進(jìn)步。真空滅弧室是真空斷路器的心臟。真空滅弧室的進(jìn)步表現在如觸頭材料從CuBi轉變成CuCr,提高了開(kāi)斷能力,并降低了截流值,同時(shí)磁場(chǎng)從橫磁場(chǎng)轉向縱磁場(chǎng),提高了開(kāi)斷能力,減少了觸頭的燒損。在工藝上,一次排封工藝的采用,大大提高了滅弧室性能及可靠性。
操動(dòng)機構被稱(chēng)之為真空斷路器的神經(jīng)中樞。原先用電磁機構,后出現了彈簧機構,最新又出現了永磁機構。彈簧機構結構復雜,零件數多(多達200個(gè)),加工精度要求高,且彈簧機構的出力特性與真空斷路器的負載特性不相匹配,要在凸輪輪廓曲線(xiàn)和連桿結構上進(jìn)行合理設計。永磁機構的機械結構特別簡(jiǎn)單,零部件比任何其他機構都要少,運動(dòng)部件可以減少至一個(gè),因而機械可靠性特別高,而且永磁機構的出力特性能與真空斷路器的負載特性很好的匹配。永磁機構用永磁鎖扣,電容器(或直流屏供電)儲能,用電子控制。永磁機構特別適用于頻繁操作,如可達6萬(wàn)~15萬(wàn)次。
在世界上,特瑞能電氣公司(TAVRIDA ELECTRIC AG簡(jiǎn)稱(chēng)TEL公司)于1974年首創(chuàng )配永磁機構的真空斷路器模型,1989年配永磁機構的免維護真空斷路器投放市場(chǎng),1993年配永磁機構的真空斷路器在荷蘭KEMA試驗站通過(guò)了型式試驗。1994年配永磁機構的ISM型真空斷路器獲得俄羅斯專(zhuān)利(專(zhuān)利號N.020631)自此以后,ABB、 Josly、Cooper、Whipp&Bourn等公司均開(kāi)發(fā)出自己的配永磁機構的真空斷路器。如ABB公司1997年開(kāi)發(fā)成功配永磁機構的VM1型真空斷路器。配永磁機構的真空斷路器不僅用于戶(hù)內斷路器,也用于戶(hù)外斷路器和重合器,如TEL公司的OSM型重合器和Whipp&Bourne公司的GVR 型戶(hù)外重合器。
上個(gè)世紀90年代后期,配永磁機構的真空斷路器傳入我國,我國許多公司開(kāi)發(fā)出永磁機構,而且有的試驗到10萬(wàn)次,配永磁機構的真空斷路器如VSM和VSIA 型、ZN23-40.5型、ZN65型、ZWD-12型、ZND-40.5型等產(chǎn)品。
六、生產(chǎn)公司
從生產(chǎn)國家看,日本、美國、英國、俄羅斯及中國側重發(fā)展真空斷路器,而法國側重發(fā)展SF6斷路器。
日本東芝、日立、三菱、富士、明電等公司均大力發(fā)展真空斷路器。其中東芝公司已生產(chǎn)真空滅弧室250萬(wàn)只。德國西門(mén)子和ABBCalorEmag公司都在大力發(fā)展中壓真空斷路器,其中西門(mén)子公司真空滅弧室,累積產(chǎn)量在100萬(wàn)只以上。
點(diǎn)擊次數: 更新時(shí)間:2016-04-25 16:19:09 【打印此頁(yè)】 【關(guān)閉】