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高壓開關柜其與斷路器的觸頭彈跳壓力、合閘速度、開距及真空開關管的觸頭材料等有關,同時還與開關管的結構、斷路器的結構及安裝調試有關。觸頭合閘彈跳時間越小,其性能越好,彈跳時間越長,觸頭的電磨損越嚴重,容易產生合閘過電壓,在關合短路電流或電容器時,以及行動、熱穩定試驗時將導致觸頭熔焊。另外,觸頭合閘彈跳時間越長,嚴重危害開關管的波紋管使用壽命。10kV級銅絡觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間不超2ms,其他觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間可以相對大一些,但是不得超過5ms。由于真空開關管在額定開距時的靜態耐壓水平比較高,所以真空斷路器的合閘速度比分閘速度明顯低。為了盡量減小觸頭在合閘過程中由于予擊穿造成的電磨。
以及避免發生觸頭熔焊,因此必須具備一定的合閘速度,但過高的合閘速度不僅增加操作機構的合閘功,同時使開關管受到的合閘沖擊增大,大大降低其使用壽命。通常情況下10kV級的真空斷路器的合閘速度為0.4-0.7m/s必要時可取為0.8-1.2m/s。由于真空開關管在額定開距時的靜態耐壓水平比較高,所以真空斷路器的合閘速度比分閘速度明顯低。為了盡量減小觸頭在合閘過程中由于予擊穿造成的電磨損,以及避免發生觸頭熔焊,因此必須具備一定的合閘速度,但過高的合閘速度不僅增加操作機構的合閘功,同時使開關管受到的合閘沖擊增大,大大降低其使用壽命。通常情況下10kV級的真空斷路器的合閘速度為0.4-0.7m/s必要時可取為0.8-1.2m。
當斷路器收到合閘號時,合閘彈簧將解脫合閘閉鎖裝置,以釋放合閘彈簧中儲存的能量。合閘彈簧釋放出來的這部分能量中的一部分通過傳動機構使斷路器的動觸頭動作,實現合閘操作;另一部分通過傳動機構為分閘彈簧儲能,為分閘做好準備。真空斷路器由真空滅弧室、操動機構、傳動機構、底架等組成。真空滅弧由靜觸頭、動觸頭、屏蔽罩、外殼、波紋管、保護冒、導電桿、端蓋板等組成,如圖。10kV真空斷路器動、靜觸頭之間的斷開距離一般為10~15mm。真空斷路器觸頭在分、合閘操縱時必須具有高的抗電弧腐蝕性能;當開斷小電流時,應具有低截流性能。對材料的研究表明,銅、鉻合成材料是、能滿足要求的觸頭材料,而含鉻量為20%~60%的銅、鉻合成。
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因素。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。為了提高分閘速度,可以增加分閘彈簧的貯能量,也可以增加合閘彈簧的壓縮量,這都必然需要提高操動機構的輸出功和整機的機械強度,降低了技術經濟指標。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比較合適。彈跳時間合閘彈跳時間是斷路器在合閘時,觸頭剛接觸開始計起,隨后產生分離,可能又接觸又分離,到其穩定接觸之間的時間。這一參數國外的標準中都沒有明確規定,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2。
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系統或設備產生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加長,降低開斷能力。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。
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。當斷路器用在發電系統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。所以用于發電系統的真空斷路器,其分閘時間盡可能設計長些為宜。三明永安高壓開關柜
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