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      中壓開關柜內真空和SF6斷路器的應用實例分析

      發布時間:2019-07-25

      [中壓開關柜內真空和SF6斷路器的應用實例分析]:1、前言SF6和真空開關柜受到世界各地的青睞,在歐洲和大多數中東國家趨向于用SF6斷路器;在中國、日本和美國明顯喜歡采用真空斷路器;而在其他地區,兩種技術幾乎同樣流行。多油和少油技術在中國、東歐、印地...

        ?。?、前言

        SF6和真空開關柜受到世界各地的青睞,在歐洲和大多數中東國家趨向于用SF6斷路器;在中國、日本和美國明顯喜歡采用真空斷路器;而在其他地區,兩種技術幾乎同樣流行。多油和少油技術在中國、東歐、印地安和拉丁美洲等地區仍有少量使用,但趨勢十分明顯,將很快被SF6和真空技術所取代。有關數據表明,目前包括ABB在內的電氣行業跨國公司在兩種技術的發展上是互補的。

           近年來,國內外對兩種技術的最新、最重要的發展是采用永磁操動機構,并將有關的傳感元件集成在開關柜內。

          2 電弧遮斷特性

          2.1    SF6斷路器

           SF6中壓斷路器目前采用自吹型系統。自動吹氣型斷路器的操作能量比較小,但具有良好的性能,如切斷短路電流時電弧能量小,其電氣壽命較長;開斷小的感性電流時,其過電壓倍數低于2.5倍。

           2.2   真空斷路器

           真空斷路器觸頭在分、合閘操作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、鉻合成材料是最好、最能滿足要求的觸頭材料,而含鉻量為20%~60%的銅、鉻合成材料,現在已被用作觸頭的標準材料。最初采用特殊形狀的觸頭,以防止電弧接觸面上的徑向磁場,強迫弧根連續不斷地沿觸頭表面旋轉,從而防止局部過熱和不均勻的磨損。對觸頭形狀更進一步的改進是軸向磁場的開發,該軸向磁場能將弧根均勻地分配在整個觸頭表面。

           3 SF6和真空斷路器的發展趨勢

           3.1 永磁操動機構

           從表面上看,斷路器的操動機構僅是實現簡單的“分-合”或“合-分”功能。當到達所要求的位置時,要確保觸頭保持在該位置上,直到接到改變位置的命令為止。因此,操動機構是一個典型的雙穩態執行機構,其性能要高度可靠。以往,長期采用機械彈簧和凸輪機構。

           永磁操動機構包括固定式疊片鐵心、永久磁鐵、合閘和分閘線圈及專用電子裝置等,能提供所有電子式的輔助功能,如聯鎖、分閘、合閘等,還包括自診斷設施。電解電容提供分合閘線圈所需的沖擊功率。永磁操動機構的機械系統大大簡化了,其部件的大量減少,使故障的幾率也相應降低,從而降低了操動夢見的維護水平[2]。新型的真空和SF6磁力操動機構斷路器,與先前的設計一樣,相互具有完全的可互換性。這種可互換性,能以最少的投資將現有開關柜重新裝備。

           3.2 傳感元件和電子設備的集成

           采用合適的軟件和必需的電流、電壓傳感元件,將保護功能集成在斷路器的控制系統中,使斷路器成為一個完整的具有保護和切換功能的智能型自動化裝置,并達到最高的可靠性目標,最少的部件接口,以方便在中壓二次配電系統中應用。
      這也是目前低壓配電系統的發展現狀。

           4 技術性能

           4.1 電氣和機械壽命

           使用經驗表明,真空和SF6斷路器均可認為是免維護的。高質量的SF6斷路器和真空斷路器完全滿足IEC60056中B級斷路器標準要求。這就是說,B級斷路器在預期壽命內對斷口部件不需要維護,而僅需要對其他部件進行維護。IEC根據斷路器所連接的架空線網絡和是否采用重合閘等使用條件,規定了斷路器應能完成的操作次數。

           4.2 操作過電壓

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