断路器振动性能技术指标比较
关于公布《铁路信号用液压电磁式断路器
技术条件(暂行)》的通知
运基信号[2007]650号
4．4．6 振动性能
断路器，应能承受频率l0～500～10Hz扫频试验，加速度幅度9.81 m／s2，三个方向持续时间各为15min，若发生共振，在共振频率上，持续38min；
未发生共振，在40Hz频率上进行耐振试验，加速度幅度1 3．7m／s2，三个方向各进行2.5h；
在上述振动试验中闭合态不能脱扣，脱扣态不能闭合，结构不应有松动及机械损伤；
5S系列小型断路器----技术数据总表
真空断路器结构介绍 1.真空断路器结构的基本要求 1)机械性能稳定，例如合闸弹跳时间，希望在寿命全程中保持同一状态，不要初期无弹跳， 后期则弹跳。 2)足够的机械强度，使断路器本身具有足够的动稳定度。 3)高压区和低压区的分隔，最好是前后布置，有助于保证运行中人员的人身安全。 4)操动机构的检查、调整、维修要有足够空间。方便。 5)配用机构的可选择性，有的型号可配CD和CT两种机构，有的只能配用一种。 6)结构简单、工作可靠、价格低廉。 7)易于实现防误联锁。 所有真空断路器，不论是何种结构，断路器本体中均装设有分闸拉力弹簧。合闸过程中操动机构既要提供驱动开关运动的功，又要同时将分闸弹簧贮能。当需要分闸时，操动机构只需完成脱扣解锁任务，由分闸弹簧释能完成分闸运动。 2.功能部件 真空断路器按其结构的功能可分为六个部分： 1)支架：安装各功能组件的架体。 2)真空灭弧室：实现电路的关合与开断功能的熄弧元件。 3)导电回路：与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道。 4)传动机构：把操动机构的运动传输至灭弧室，实现灭弧室的合、分闸操作。 5)绝缘支撑：绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求。 6)操动机构：断路器合、分间的动力驱动装置 3.真空断路器结构简图 下图为我公司生产的ZN28A-12型真空断路器的结构图，图一和图二分别为正面和侧面视图。真空断路器的主要部件及名称说明见标注1-16。
1.开距调整片 16.连接弹簧或电磁操动机构的大轴 图一、ZN28A-12型真空断路器外型图(正面)
2.触头压力弹簧 3.弹簧座 4.接触行程调整螺栓 5.拐臂 6.导向板 7.螺钉 8.导电夹紧固螺栓 9.下支座 10.真空灭弧室 11.真空灭弧室 12.上支座 13.绝缘子固定螺丝 14.绝缘子 15.螺栓 16. 连接弹簧或电磁操动机构的大轴 图二、ZN28A-12型真空断路器外型图(侧面) 4.结构型式 真空断路器的类型，可从不同角度来划分，一般情况下主要从以下两个方面划分： 1)按使用场所划分--可分为户内式和户外式(见图三、图四)，分别用ZN和ZW来表示。 2)按断路器主体与操动机构的相关位置划分--可分为整体式和分体式。整体式真空断路器操动机构与开关本体安装在同一骨架上，体积小、重量轻、安装调整方便、机械性能稳定。分体式真空断路器操动机构与开关本体分别装于开关柜的不同位置上（图一、二为分体式ZN28），断路器的各项机械特性参数必须安装在开关柜上调整试验才有实际意义，这种安装方式主要受我国少油断路器的安装方式的社响，比较适合于少油开关柜的无油化改造，优点是巡视和检修方便，缺点是安装调整稍麻烦，机械特性的稳定性和可靠性稍逊。
断路器主要参数与特性 断路器的特性主要有：额定电压Ue；额定电流In；过载保护（Ir或Irth）和短路保护（Im）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。 额定工作电压（Ue）：这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。 额定电流（In）：这是配有专门的过电流脱扣的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。 短路继电器脱扣电流整定值（Im）：短路脱扣继电器（瞬时或短延时）用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸，其跳闸极限Im。 额定短路分断能力（Icu或Icn）：断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高（预期的）电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量（总在最坏的情况短路下出现）假定为零。工业用断路器额定值（Icu）和家用断路器额定值（Icn）通常以kA均方根值的形式给出。 短路分断能力（Ics）：断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种。国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》（GB14048.2—94）对断路器额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释： 断路器的额定极限短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力； 断路器的额定运行短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续
承载其额定电流能力的分断能力； 额定极限短路分断能力的试验程序为O—t—CO。 其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值（例如380V ，50kA），而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50kA短路电流，断路器立即开断（open简称O），断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路仍处于热备状态，断路器再进行一次接通（close简称C）和紧接着的开断（O），（接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性）。此程序即为CO。断路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。 断路器的额定运行短路分断能力（Icn）的试验程序为O—t—CO—t—CO。它比Icn的试验程序多了一次CO，经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行短路分断能力合格。 因此，可以看出，额定极限短路分断能力Icn指的是低压断路器在分断了断路器出线端最大三相短路电流后还可再正常运行并再分断这一短路电流一次，至于以后是否能正常接通及分断，断路器不予以保证；而额定运行短路分断能力Ics指的是断路器在其出线端最大三相短路电流发生时可多次正常分断。 IEC947—2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定：A类断路器（指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器）的Ics可以是25%、50%、75%和100%。B类断路器（有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器）的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出，额定运行短路分断能力是一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值。
真空断路器发展现状及趋势-民熔 一、真空断路器的发展： 1、由于真空技术的发展，上世纪五十年代开始，美国制成了第一批适用于切合电容器组等特殊场合的真空负荷开关，但其开断电流较小。 2、六十年代初期，由于冶金技术上的进展，解决了开断大电流用的触头材料，使真空断路器获得了新的发展。又经过了几年的运行、研究、改进，真空断路器的开断电流达到了一般断路器的水平，即达40kA，从而使真空断路器进入了高电压、大容量的领域。由于真空断路器具有一系列明显的优点，
从七十年代开始，在国际上得到了迅速的发展，尤其在35kV以下更处于优势地位。 3、我国于1960年研制了第一批真空灭弧室，进行了部分试验；又于1965年试制成我国第一台二相真空开关（10kV，100A）。目前国内在真空开关和真空断路器方面的研究和生产均得到很大重视和迅速发展。 二、生产现状： 国外：生产真空断路器的60多家公司，主要有12家：美国的GE公司和西屋公司；日本的东芝、日立、三菱、明电舍公司；德国的西门子、AEG、CALOREMAG公司；英国的GEC和HAWKER SIDDELEG公司，其中以东芝、三菱、明电舍、西门子、AEG、GE和西屋公司的规模最大，灭弧室年产量超过100万只。 国内：德力西，民熔，施耐德等大品生产厂家一共有100多家，真空灭弧室的制造厂家有10余家。 主要的真空断路器制造厂有北京开关厂、锦州开关厂、天水长城开关厂、四川电器厂等。 主要的真空灭弧室生产厂有4401、777、771、779、沈阳灯泡厂等。
三、发展趋势： 大容量、高电压、低过电压和小型化，而触头材料是关键。要求开断容量大、耐压强度高、载流水平低、电磨损率小、抗熔性能好。 目前，铜铬（ge）合金材料仍是最好的真空灭弧室触头材料。 四、要求掌握的内容： 真空断路器由真空灭弧室、传动机构和操动机构的组成。重点掌握真空灭弧室、真空断路器和真空断路器的操作过电压。 更多相关资料关注工，重，号，“民熔电气集团”，回复“真空断路器”获取更多行业资料。
如果到现在还不能搞清的话，可以使用OMRON的PLC。NPN和PNP都可以接OMRON PLC。 我对NPN和PNP的认识 PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号(提供:信号转发器产品)是截然相反的，即高电平和低电平。PNP输出是低电平0，NPN输出的是高电平1。 PNP与NPN型传感器（开关型）分为六类： 1、NPN-NO（常开型） 2、NPN-NC（常闭型） 3、NPN-NC+NO（常开、常闭共有型）
4、PNP-NO（常开型） 5、PNP-NC（常闭型） 6、PNP-NC+NO（常开、常闭共有型） PNP与NPN型传感器一般有三条引出线，即电源(提供产品:报警主机电源)线VCC、0V线，out信号输出线。 1、NPN类 NPN是指当有信号触发时，信号输出线out和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。 对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和
电源线VCC连接，输出高电平VCC。 对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC 连接，输出高电平VCC。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。 对于NPN-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。 2、PNP类 PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和0v 线连接，相当于输出低电平，ov。 对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0v线和out线断开。有信号触发时，发出与OV相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出输出低电平OV。
断路器机械特性及试验 断路器的机械特性也就是物理特性，我们所做的断路器机械特性试验包括分合闸时间、速度、行程，开距，同期，弹跳等。我厂使用的是六氟化硫和真空断路器，本次总结拿真空断路器来说事，真空开关的机械特性对电气性能影响最大的是分闸运动特性（即分闸速度），因为断路器机械特性存在问题的话就会对电气性能造成影响及潜在 的隐患。 真空断路器的结构：
断路器的操动机构： 合闸过程：当手按下机构外壳的合闸按钮或启动合闸线圈Y3合闸过程便开始，于是脱扣机构12释放由预先已储能的盘簧带动主轴10，凸轮11和主轴10一起转动，绝缘连杆6由移动连杆8和凸轮带动，然后在每一相真空断路器的灭弧室2内的动触头16由绝缘连杆6带动向上运动，直至触头接触好为止，同时触头压力弹簧5被压紧，以保证主触头由适当的压力，在合闸过程中分闸弹簧7也同时被压紧。 分闸过程：当手按下机构外壳的分闸按钮或启动分闸线圈Y2分闸过程便开始，于是脱扣机构12释放仍有足够储能的盘簧带动主轴10进一步转动，由凸轮11和移动连杆8去释放分闸弹簧，于是动触头16和绝缘连杆6一起以一定
的速度向下运动，至分闸位置，同时触头压力弹簧5被压紧，以保证主触头由适当的压力，在合闸过程中分闸弹簧7也同时被压紧。 1．三相不同期:指开关三相分（合）闸时间的最大及最小值的差值。 2．弹跳时间：指开关的动静触头在合闸过程中发生的所有接触，分离（即弹跳）的累计时间值（即第一次接触到完全接触的时间）。 3．分闸时间：处于合闸位置的断路器，从分闸脱扣带电时刻到所有各极触头分离时刻的时间间隔。 4．合闸时间：处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。 5．开距：指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。 真空断路器的主要作用：是控制和保护作用，根据系统运行的需要将部分或全部的的电气设备或线路投入或退出；当电力系统某一部分发生故障时，它和保护装置（综保）相配合，将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运行。真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线侧的对地绝缘要由该断路器断口的真空间隙承受（所以要做断口的工频耐压试验）；各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。 断路器技术参数的合格范围：我们以ABB的12KV断路器为例来说明
永磁真空断路器研究与应用 【摘要】永磁操动机构真空断路器越来越被公认为中压开关的换代产品，它代表了中压开关发展的方向。分析了永磁真空断路器内部结构、工作原理，将永磁机构与真空断路器进行完美匹配，提高了断路器的可靠性及寿命。 【关键词】永磁真空断路器操作机构工作原理 1 前言 智能型永磁机构真空断路器是在上世纪90年代末吸取国际上先进的真空断路器技术而研制成功的新一代真空断路器，具有体积小、重量轻、结构简单、操作可靠、少维护、价格适中、使用寿命长等显著优点。大屯公司在110KV变电站在2010年投用使用该机构的开关3年多，运行平稳、安全可靠，受到运行值班人员及检修人员的好评。 2 永磁真空断路器结构 断路器配用的双稳态永磁操动机构，该机构由一种双稳态的磁路系统，使用一个一体化分、合闸线圈驱动动铁芯运动到相应的极限位置，并利用永磁体所提供的磁场能量，使之保持在极限位置。当激励线圈通过不同方向电流时，使线圈磁场产生大于剩余磁保持力的驱动力，即可使永磁操动机构的动铁芯动作。 动铁芯通过主轴直接驱动真空灭弧室的动触头，从而使断路器进行分、合闸动作。这种机械的传送方式，可使断路器的机械磨损小到可以忽略不计，使断路器在使用寿命期内基本很少维护。 当控制系统出现故障时，可用手动分闸装置操作，使断路器进行分断操作（如图1）。 3 永磁真空断路器工作原理 永磁真空断路器开断部分和其他断路器一样，区别在操作机构部分。永磁机构的原理基本上是一块铁片两边有磁铁和线圈，哪边的线圈通电了就会产生比令一边更大的磁力从而带动铁片往磁力大的一边运动。当铁片运动到和某一边磁铁接触是线圈断电，铁片靠磁铁吸住达到保持的目的。铁片两边运动能带动断路器分合。 3.1 合闸操作 将断路器送入柜体的试验或工作位置，合上控制电源和合闸电源，断路器处在分闸位置，合闸操作回路沟通，为合闸操作作好准备。就地按动合闸按钮启动合闸回路，使操动机构的线圈激励，克服分闸侧永磁体的保持力，使动铁芯驱动
接近开关专用集成电路TLP0161 北京富世鸿电子科技有限公司 ?与法国汤姆逊TDA0161直接互换，外围元件少，灵敏度高 ~ 35VDC ?工作电压：+4V ?电流损耗：< 0.8 mA ?输出电流：> 10 mA ~ 70℃ ?工作温度：-30℃ TLP0161集成电路由金属检测体构成，用于检测电流在高频涡流的流失。通过外部LC调谐电路作为高频振荡器和放大电路组成接近开关，利用导电金属物体在接近能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流，这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别有无金属物体接近使输出信号翻转。 在3脚与7脚之间集成电路就像一个负阻值，相当于连接在2脚与4脚之间的外部电阻R1，当损耗电阻Rp的调谐电流小于R1时振荡器停止，则1与6脚输入电流Icc < 1mA。绕在铁氧体磁罐上的线圈L1产生电涡流，检测损耗电阻Rp额定功率的损耗。 引出脚说明（8脚P-DIP或FPQ贴片封装） 管脚号名称 Pin 1电源端 Pin 2调整电阻端 Pin 3探测头外接点 Pin 4调整电阻端 Pin 5高频滤波电容端 Pin 6输出端 Pin 7探测头外接点 Pin 8过渡时间调整电容端 参数符号测试条件最小值典型值最大值单位 电源电压Vcc 3.7535V 反向电压限制Ic=-100mA-1V 输出电流(金属远距离时)Icc 3.75~35V1mA 输出电流(金属接近时)Icc 3.75~35V8mA 最高振荡频率fmax10MHz 注：如果电路用在大于3MHz频率下使用，推荐在7脚和6脚端连接一个100PF的电容器。 典型应用 驱动小于10mA的电路：
目次 1 目的 2 适用范围 3 编制依据 4 职责 5 测试应具备的条件 6 测试程序 7 注意事项 8测试检查标准 9 关键点控制 2002-06-15实施版次/修订：A/0
1目的 检查断路器各部件的强度和机械操作是否正确、灵活；运动特性是否满足要求，以判断断路器工作性能的可靠性，减少由于机械故障造成的事故。 2适用范围 本指导书适用于采用GKTJ—Ⅱ、Ⅲ开关机械特性测试仪对各种电压等级的真空、六氟化硫、少油、多油等断路器的机械特性参数进行测量。3编制依据 3.1GB1984—89《交流高压断路器》 3.2GB3309—89《高压开关设备常温下的机械试验》 4职责 在现场进行测试时，电气所工作人员负责断路器的测试接线和测量，委托方提供交流220V的试验电源，必要时分、合闸操作由委托方协助完成。 5测试应具备的条件 5.1被测量的断路器必须处于检修状态，分、合闸操作正常。 5.2对于不同类型的断路器，测量前视断路器的具体情况制做相应的传感器安装架。 5.3仪器、设备、工具 5.3.1GKTJ—Ⅱ、Ⅲ开关机械特性测试仪 2002-06-15实施版次/修订：A/0
5.3.2HFY—Ⅲ高压开关合、分闸操作电源 5.3.3测试用的测试线、接线夹、电源插座 6测试程序 6.1传感器的安装 6.1.1将传感器壳体固定在开关本体上，使其导向孔与开关动触头运动方向保持一致，且同心。 6.1.2将传感器滑标与动触头保持绝缘连接，并保证与动触头做1：1的相对同向运动。 6.1.3将传感器信号线插头可靠插入仪器后面板上的传感器插头座内。 6.2合分闸信号线的连接 6.2.1用导线将断路器操作机构上合闸线圈两端和分闸线圈的两端和仪器的合闸、分闸接线柱相连。 6.2.2若合闸或分闸线圈前级有接触器，则应把接触器线圈接到相应的接线柱上。 6.3连接线的接法 6.3.1单断口四线接法：将A、B、C三相断口的同一端用导线短接，并连到仪器断口信号接线柱的一极，其余三根接在另一极。 6.3.2双断口七线接法：将A相两个静触头线分别接在仪器断口信号接线柱的红色接线柱上，将动触头线连在一起接在相应的黑接线柱上，B、C 两相接法依次类推。 2002-06-15实施版次/修订：A/0
高压真空断路器的发展与技术 摘要：近来，168kv高压真空断路器开始利用新开发的技术，如电极材料，绝缘和磁场分析这些技术优化了真空中断配置。在这个简短的文章中，我们描述了这些方法和一些高电压真空断路器72 / 84kv陶瓷真空中断，145kV单断真空断路器，72 / 84kv 不含SF6气体真空断路器，120kV和168kv槽式真空断路器。 一、引言 真空断路器（VCBs）被广泛用作中间电压级开关器件。能被广泛使用是因为具有数次转换，体积较小，方便维护等特点。近年来，除了这些功能，它们在减少或消除SF6气体，导致全球变暖的方面也引起了更多的注意。 因为真空断路器被应用于中间电压级的进程加快，很有可能真空断路器能等同于中间电压级开关器件；但是真空断路器已经并且继续被使用于168KV的电压，由于电极材料的近期发展，真空断路器用于72到168KV的电压将被商业化。在这篇文章中，我们总结日本AE电力系统最近开发高压真空断路器的活动和迄今取得的技术。 二、日本AE电力系统高压真空断路器的开发 真空断路器在二十世纪六十年代开始投入使用，并且最初被尝试应用在高电压；二十世纪七十年代生产的产品为84 kV单点真空断路器，之后145KV和168KV双断口真空断路器也生产出现了。这些断路器在那时是开创了新纪元，但使用螺旋电极，真空中断（VIs）有一个复杂的屏蔽结构并且体积很大。 进入二十世纪八十年代，铜基电极材料以其优越的电流中断性能和耐电压而开始使用；但轴向磁场电极结构具有优越的电流截止性能，被运用在大容量设备。这种技术在72/84KV 的槽式真空断路器上被广泛采用，但在九十年代末72/84KV级陶瓷真空中断被开发出来，并应用于槽式真空断路器。进入第二十一世纪，随着无气体的真空中断的发展不使用SF6气体。并经过试验制造出单点145 kV真空断路器后，单点120 kV和两点168 kV真空断路器也被开发出来。 下面，总结一下支持这一发展的技术。 1、72/84KV级陶瓷真空中断 用于72 / 84 kV级真空断路器中的真空中断最初是由玻璃容器和螺旋形电极组合而成的，但此后的轴向磁场电极开始被采用，玻璃容器和垂直磁场电极的组合也开始使用。在这个时间点上，正在使用的是陶瓷容器到36kv级，但到了2001这个期间则是进一步扩展到72 /
塑壳断路器的选用 1.引言 塑料外壳式断路器 以下简称MCCB ，作为低压配电系统和电动机保护回路中的过载、短路保护电器，是应用极广的产品。随着现代科技水平的不断发展，新技术、新工艺、新材料不断出现，断路器的生产工艺及各种材质不断改进，使断路器的性能有了很大的提高，除国际知名品牌，如ABB、施耐德外，国内一些企业也不甘落后，自行开发、研制或引进国外先进技术，并加以消化、吸收，也向市场推出了成熟了的产品 如常熟开关厂的CMl、天津低压开关厂TM30等 。这类产品具有零飞弧、高分断、大容量、进出线方向可以互换、智能型、四极、内部附件结构模块化、安装积木化、体积小型化等特点。实现了MCCB所需的选择性保护功能和多种辅助功能，并带有通信接口，使低压配电系统实现自动化和组网成为可能；降低了低压成套配电装置的动、热稳定性的要求；缩小了成套配电装置的体积；大大地提高了供配电系统和设备运行的可靠性。 然而，目前在一些电气设计方案中，对MCCB的正确合理选用并不尽人意，往往忽略了所选厂家的MCCB规格、型号、附件等其它电气参数，特别是对一些新型MCCB的电气参数理解不透，标注不全、应用类别、使用场合及用途等考虑不周。选用了不合适的MCCB，导致成套厂订货困难，保护的选择性变差，灵敏性，合理性不符合设计规范要求，不但使MCCB 没有物尽所用，反而造成了浪费，降低了配电系统的可靠性，影响了工矿企业的生产和人们的生活。为此，本文结合有关MC—CB的常用参数和国家标准谈谈自己对MCCB正确选用的一些看法。 2.断路器的常用基本相关符号其合义及相互之间的关系 Inm——断路器壳架等级电流 A ，它所指的含义是本断路器内所能安装的最大开关及脱扣器电流值。 In——断路器的额定电流 A ，它所指的含义是该断路器内选用的额定热动型脱扣器电流值，在不可调固定式热脱扣器中In=Ir1。 Ir1——断路器的长延时整定电流 A ，它所指的含义是该断路器的过载保护脱扣器所整定的电流值。 Ir2——断路器的短延时整定电流 A ，它所指的含义是该断路器的短延时脱扣器整定的电流，它的数值在电子可调式脱扣器中为 2～12Irl 左右可调。 Ir3——断路器的瞬时整定电流 A ，它所指的含义是该断路器瞬时脱扣器整定的电流，它的数值在不可调固定式脱扣器中，配电型为5Irl、10Irl两种，电动机保护型为12Ir1，在电子可调式中，为 4～16Irl 左右可调。 Ir4——断路器的单相接地整定电流 A ，它所指的含义是该断路器保护的线路或设备发生单相接地故障时，接地保护脱扣器整定的电流值，它的数值为0.2～0.6Irl 左右可调。 Ire——断路器的漏电动作电流 A ，它所指的含义是该断路器保护的线路或设备发生不正常泄漏电流时，漏电保护脱扣器整定的电流值。它的数值为0.03/0.1/0.3/0.5A几种。 Ir0——断路器预报警动作电流 A ，它所指的含义是该断路器负载电流超出预先设定的电流时，预报警装置发出报警指示信号，它的数值为 0.5～lIr1 左右可调。 Ir2——短延时脱扣器的脱扣时间整定值 s ，可调时间为0.05～0.45s。
35kV真空断路器机械特性及故障检测方法 一、概述 目前，县级供电公司的主干网基本上是由35kV线路、35kV断路器及相关设备构成，而35kV断路器是做为35kV线路负荷分配和保护的主要设备。同时，35kV断路器也作为110kV/220kV变电站35kV侧及35kV变电站主变高压侧主要保护设备，所以35kV断路器对于县级供电公司电网运行有着举足轻重的作用。所以，对于断路器早期故障的诊断有助于及时排除潜在的隐患，对于提高电网运行的可靠性有着十分重要的意义。 二、断路器机械特性 2.1概述 真空断路器的生产厂家比较多，型号也较繁杂。按使用条件分为户内（ZNx—**）和户外（ZWx—**）两种类型。主要由框架部分，灭弧室部分（真空泡），和操动机构部分组成。 断路器本体部分由导电回路，绝缘系统，密封件和壳体组成。整体结构为三相共箱式。其中导电回路由进出线导电杆，进出线绝缘支座，导电夹，软连接与真空灭弧室连接而成。 一般说来，真空断路器必须满足常规断路器的三大部分，即：导电回路及灭弧室、操动机构及传动系统、绝缘，任何一种断路器都要有这三大部分。 2.2机械特性对产品性能的影响 衡量真空断路器的性能，真空灭弧室本身的性能固然重要，然而机械特性同样具有举足轻重的作用。 下面对各机械特性参数与产品性能的关系分述如下： （1）开距 触头的开距主要取决于真空断路器的额定电压和耐压要求，一般额定电压低时触头开距选得小些。但开距太小会影响分断能力和耐压水平。开距大大，虽然可以提高耐压水平，但会使真空灭弧室的波纹管寿命下降。设计时一般在满足运行的耐压要求下尽量把开距选得小一些。12kv真空断路器的开距通常在8一12mm之间，40.5kv的则在30一40mm之间。 （2）触头接触压力 在无外力作用时，动触头在大气压作用下，对体腔产生一个闭合力使其与静触头闭合，称之为自闭力，其大小取决于波纹管的端口直径（注意自闭力和波纹管的关系）。灭弧室在工作状态时，这个力太小不能保证动静触头间良好的电接触，必须施加一个外加压力。这个外加压力和自闭力之和称为触头的接触压力。这个接触压力有如下几个作用： a、保证动、静触头的良好接触，并使其接触电阻小于规定值。 b、为满足额定短路状态时的动稳定要求，触头压力应大于额定短路状态时的触头间的斥力，以保证在该状态下动静触头完全闭合，不受损坏。 c、抑制合闸弹跳。使触头在闭合碰撞时得以缓冲，把碰撞的动能转为弹簧的势能，抑制触头的弹跳。 d、为分闸提供一个加速力。当接触压力大时动触头得到较大的分闸力，容易拉断合闸熔焊点（冷焊力），提高分闸初始的加速度，减少燃弧时间，提高分断能力。
真空断路器的原理和作用 真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受；各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。因此，真空间隙的绝缘特性成为提高灭弧室断口电压，使单断口真空断路器向高电压等级发展的主要研究课题。 真空度的表示方式 绝对压力低于一个大气压的气体稀薄的空间，称为真空空间，真空度越高即空间内气体压强越低。真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm水银柱高)，毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa，1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是指灭弧室内的气体压强仅为"万分之一mm水银柱高"，亦即是1。31x10-2Pa。 "派森定理"亦有译为"巴申定律"，是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系。图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形，即充气压力的增加或降低，都能提高极间间隙绝缘强度。其击穿机理至今还不清楚，因为真空灭弧室内部真空度高于10-4托，这样稀薄空气的空间，气体分子的自由行程为103mm，在真空灭弧室这么大小的容积内，发生碰撞的机率几乎是零。因此不会发生碰撞游离而使真空间隙击穿。派森定理的"V"形曲线是实验得出的，条件是在均匀电场的情况下，其间隙击穿电压Uj可表示为: Uj=KLa L------间隙距离； a------间隙系数(间隙<5mm时a=1，>5mm时，a=0。5) 由派森定理的"V"形关系曲线中看出，当真空度达103托时出现拐点，拐点附近曲线变得平坦，击穿电压几乎无变化。 当真空度和间隙距离相同时，其击穿电压则随触头电极材料发生变化，电极材料机械强度高，熔点高时，真空间隙的击穿电压亦随之提高。
1.引言 塑料外壳式断路器以下简称MCCB，作为低压配电系统和电动机保护回路中的过载、短路保护电器，是应用极广的产品。随着现代科技水平的不断发展，新技术、新工艺、新材料不断出现，断路器的生产工艺及各种材质不断改进，使断路器的性能有了很大的提高，除国际知名品牌，如ABB、施耐德外，国内一些企业也不甘落后，自行开发、研制或引进国外先进技术，并加以消化、吸收，也向市场推出了成熟了的产品如常熟开关厂的CMl、天津低压开关厂TM30等。这类产品具有零飞弧、高分断、大容量、进出线方向可以互换、智能型、四极、内部附件结构模块化、安装积木化、体积小型化等特点。实现了MCCB所需的选择性保护功能和多种辅助功能，并带有通信接口，使低压配电系统实现自动化和组网成为可能；降低了低压成套配电装置的动、热稳定性的要求；缩小了成套配电装置的体积；大大地提高了供配电系统和设备运行的可靠性。 然而，目前在一些电气设计方案中，对MCCB的正确合理选用并不尽人意，往往忽略了所选厂家的MCCB规格、型号、附件等其它电气参数，特别是对一些新型MCCB 的电气参数理解不透，标注不全、应用类别、使用场合及用途等考虑不周。选用了不合适的MCCB，导致成套厂订货困难，保护的选择性变差，灵敏性，合理性不符合设计规范要求，不但使MCCB没有物尽所用，反而造成了浪费，降低了配电系统的可靠性，影响了工矿企业的生产和人们的生活。为此，本文结合有关MC—CB的常用参数和国家标准谈谈自己对MCCB正确选用的一些看法。 2.断路器的常用基本相关符号其合义及相互之间的关系 Inm——断路器壳架等级电流，它所指的含义是本断路器内所能安装的最大 开关及脱扣器电流值。 In——断路器的额定电流，它所指的含义是该断路器内选用的额定热动型脱 扣器电流值，在不可调固定式热脱扣器中In=Ir1。 Ir1——断路器的长延时整定电流，它所指的含义是该断路器的过载保护脱 扣器所整定的电流值。 Ir2——断路器的短延时整定电流，它所指的含义是该断路器的短延时脱扣 器整定的电流，它的数值在电子可调式脱扣器中为～12Irl左右可调。 Ir3——断路器的瞬时整定电流，它所指的含义是该断路器瞬时脱扣器整定 的电流，它的数值在不可调固定式脱扣器中，配电型为5Irl、10Irl两种，电动机保护型为12Ir1，在电子可调式中，为～16Irl左右可调。 Ir4——断路器的单相接地整定电流，它所指的含义是该断路器保护的线路或设备发生单相接地故障时，接地保护脱扣器整定的电流值，它的数值为0.2～0.6Irl 左右可调。 Ire——断路器的漏电动作电流，它所指的含义是该断路器保护的线路或设 备发生不正常泄漏电流时，漏电保护脱扣器整定的电流值。它的数值为 0.03/0.1/0.3/0.5A几种。 Ir0——断路器预报警动作电流，它所指的含义是该断路器负载电流超出预 先设定的电流时，预报警装置发出报警指示信号，它的数值为～lIr1左右可调。 Ir2——短延时脱扣器的脱扣时间整定值，可调时间为0.05～0.45s。 3.MCCB的额定分断能力、Ics 根据IEC947—2《低压开关设备和控制设备，低压断路器》规范，
光电开关 1 概述 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。 采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。 目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。 2 光电开关的分类 2.1 按检测方式分 下面以上海中沪电子仪器厂的产品为例来介绍光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。 表1给出了光电开关的检测分类方式及特点说明。 2.2 按结构分类 光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。 放大器分离型是将放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的功能较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼有接点和电平两种输出方式。放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。
真空断路器的结构 1.开距调整片16.连接弹簧或电磁操动机构的大轴（正面） （侧面）2.触头压力弹簧 3.弹簧座 4.接触行程调整螺栓5.拐臂6.导向板7.螺钉8. 导电夹紧固螺栓9.下支座10.真空灭弧室11.真空灭弧室12.上支座13.绝缘子固定螺丝14.绝缘子15.螺栓16. 连接弹簧或电磁操动机构的大轴
真空断路器的各部分组成 ?（一）基本组成元件及作用 （1）支架：安装各功能组件的架体。 （2）真空灭弧室：实现电路的关合与开断功能的熄弧元件。 （3）导电回路：与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道。 （4）传动机构：把操动机构的运动传输至灭弧室，实现灭弧室的合、分闸操作。 （5）绝缘支撑：绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求。 （6）操动机构：断路器合、分间的动力驱动装置 真空断路器的真空灭弧室介绍 ?真空灭弧室 真空灭弧室是真空断路器中最重要的部件。真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有一对触头，静触头焊接在静导电杆上，动触头焊接在动导电杆上，动导电杆在中部与波纹管的一个断口焊在一起，波纹管的另一端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆从中孔穿出外壳。由于波纹管可以在轴向上自由伸缩，故这种结构即能实现在灭弧室外带动动触头作分合运动，又能保证真空外壳的密封性。
1－动触杆2－波纹管3－外壳4－动触头5－屏蔽罩6－静触头 （1）外壳：整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。对外壳的要求首先是气密封要好； 其次是要有一定的机械强度；再是有良好的绝缘性能。 （2）波纹管：波纹管既要保证灭弧室完全密封，又要在灭弧室外部操动时使触头作分合运动，允许伸缩量决定了灭弧室所能获得的触头最大开距 （3）屏蔽罩：触头周围的屏蔽罩主要是用来吸附燃弧时触头上蒸发的金属蒸气，防止绝缘外壳因金属蒸气的污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏，同时，也有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复。在波纹管外面用屏蔽罩，可使波纹管免遭金属蒸气的烧损。 （4）导电系统：定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极，动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极，由真空灭弧室组装成的真空断路器合闸时，操动机构通过动导电杆的运动，使两触头闭合，完成了电路的接通。 （5）触头：触头结构对灭孤室的开断能力有很大影响。采用不同结构触头产生的灭弧效果有所不同的，早期采用简单的圆柱形触头，结构虽简单，但开断能力不能满足断路器的要求，仅能开断10kA以下电流。目前，常采用的有螺旋糟型结构触头、带斜槽杯状结构触头和纵磁场杯状结构触头三种，其中以采用纵磁场杯状结构触头为主。 真空断路器的原理 真空灭弧室是用密封在真空中的一对触头来实现电力电路的接通与分断功能的一种电真空器件，是利用高真空作绝缘介质。当其断开一定数值的电流时，动、定触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上，表现电极间电阻剧烈增大和温度迅
真空断路器结构简图-民熔 真空断路器，系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备，民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。适用于要求在额定工作电流下的频繁操作，或多交开断短路电流的场所。 1.真空断路器结构简图 真空断路器的结构图，图一和图二分别为正面和侧面视图。真空断路器的主要部件及名称说明见标注1-16。
图一 1.开距调整片16.连接弹簧或电磁操动机构的大轴图一、真空断路器外型图(正面)
图二
2.触头压力弹簧 3.弹簧座 4.接触行程调整螺栓 5.拐臂 6.导向板 7.螺钉 8.导电夹紧固螺栓 9.下支座10.真空灭弧室11.真空灭弧室12.上支座13.绝缘子固定螺丝14.绝缘子15.螺栓16. 连接弹簧或电磁操动机构的大轴 图二、真空断路器外型图(侧面) 2.真空断路器结构的基本要求 1)机械性能稳定，例如合闸弹跳时间，希望在寿命全程中保持同一状态，不要初期 无弹跳，后期则弹跳。 2)足够的机械强度，使断路器本身具有足够的动稳定度。 3)高压区和低压区的分隔，最好是前后布置，有助于保证运行中人员的人身安全。 4)操动机构的检查、调整、维修要有足够空间。方便。 5)结构简单、工作可靠、价格低廉。 6)易于实现防误联锁。
所有真空断路器，不论是何种结构，断路器本体中均装设有分闸拉力弹簧。合闸过程中 操动机构既要提供驱动开关运动的功，又要同时将分闸弹簧贮能。当需要分闸时，操动机构 只需完成脱扣解锁任务，由分闸弹簧释能完成分闸运动。
3.功能部件 真空断路器按其结构的功能可分为六个部分： 1)支架：安装各功能组件的架体。 2)真空灭弧室：实现电路的关合与开断功能的熄弧元件。 3)导电回路：与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道。 4)传动机构：把操动机构的运动传输至灭弧室，实现灭弧室的合、分闸操作。 5)绝缘支撑：绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求。 6)操动机构：断路器合、分间的动力驱动装置
高压断路器的主要参数 3kV及以上电力系统中使用的断路器称为高压断路器，是电力系统中重要的控制和保护设备。高压断路器在电网中主要起两方面的作用： (1)控制作用。正常运行时，根据电网运行的需要，用高压断路器把某些电力设备投入或退出运行。 (2)保护作用。在电力设备发生故障时，通过与继电保护装置配合，高压断路器可以将故障部分从电网中快速切除，以保证非故障部分正常运行。此时要求断路器切除故障的时间尽可能缩短，以减轻电力设备的损坏和提高电网的稳定性，并且能配合线路的自动重合闸进行多次断合。 高压断路器在工作过程中，要经受电的、热的、机械的等各种因素的作用，还要受大气环境的影响，因此断路器的性能必须能够耐受这些因素的作用。断路器的性能可用它的技术参数来表征。 (1)额定电压。额定电压是指在规定的正常使用条件下断路器允许长期工作的电压（在三相系统中指线电压），是影响断路器外形尺寸和绝缘水平的主要因素。为了适应电力系统运行电压的变化，还应考虑到断路器允许的最高工作电压，一般规定其最高工作电压为1. 15倍的额定电压（330、500kV高压断路器的最高工作电压为1.1倍的额
定电压）。 (2)额定电流。额定电流是指断路器在规定环境温度和额定频率下，允许长期通过的标准电流。工作在额定电流下，断路器各部分发热不应超过最高允许发热温度。额定电流决定导电部分的尺寸以及触头的结构和尺寸。我国规定的断路器额定电流级别有200、400、630、1000、1250、1500、1600、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A等。 (3)额定短路开断电流。额定短路开断电流是指在额定电压下断路器能开断而不影响其继续正常工作的最大短路电流，表征了断路器的开断能力。若直流分量不超过20%，则额定短路开断电流仅以交流分量有效值来表征。我国规定的额定短路开断电流有1.6、3. 15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等。额定短路开断电流是决定断路器灭弧室结构和尺寸的重要因素。 (4)额定短路关合电流。当断路器合闸时，如果线路上存在故障，则在触头尚未接触之前就会在电源电压作用下发生击穿，形成电弧，其产生的不良影响甚至比在合闸状态下流过极限电流更为严重。保证断路器能关合短路而不致发生触头熔焊或其他损伤的最大电流，称为断路器的额定短路关合电流，以电流的最大峰值表示，单位为kA。断路器还应保证随后自动跳闸时能切断该短路电流。额定短路关合电流主要取决于断路器操动机构的功率、断路器本体的结构和触头的结构。 (5)热稳定电流。热稳定电流是指在规定的时间内，通过断路器使其
[1]赖小红．真空开关的现状与发展．江苏理工大学学报（自然科学版），2000，21(3)：78~82. [2]杨清华，陈仕修，沈远茂．真空灭弧室真空度检测技术的现状和方法．电工技术杂志，2003(5)：16~18. 离线检测与在线检测的比较（为什么继续研究离线检测方法？）： 目前离线检测的方法已经比较成熟，且有成型产品问世，但是更多的用户更加关注在线检测的问题，这些方法即使能用于在线检测，其测试系统也是非常复杂、劳动量过大。我们注意到电力系统用户为了保证供电的连续性和可靠性，主要关注于运行中的真空灭弧室内真空度是否达到运行标准。他们需要一种能够简易、快速、精确的测试方法来对灭弧室内的真空度进行在线检测。这对于保证真空开关安全稳定的运行具有重要的现实意义。 目前国内外科研机构论证的真空度在线检测方法由于成本过高或者改变灭弧室内部结构等原因并未得到用户的认可，因此并未得到广泛的应用，不能很好的满足电力系统用户的需要。因此，在已有的测量方法的基础上，进一步展开灭弧室内真空度检测方法和技术的研究与实验，具有较大的理论意义和工程实用价值。 真空度作为衡量真空水平的一种有效数据，从其本质上来说是一定空间内的真空压强值的体现，空间内气体含量越低其压强越小，则真空度越好，对于真空开关来说其使用性能、开断能力等主要指标水平越高，真空开关内部压强为零是一种理想状态，在实际生产和使用中无法达到，科学界习惯于将毫米汞柱或者托尔作为其计算单位，换算关系为1Torr =133.3Pa，本文所讨论的真空灭弧室内真空度即为其内部压强的数值，本文的测量就是针对这个压强数值展开讨论的。为方便起见常常将它划分为几个区域，我国划分的区域为： (1)粗真空：气体压力范围为1.01*105Pa～1.33* 102Pa (2)低真空：气体压力范围为1.33*102Pa～1.33*10-1Pa (3)高真空：气体压力范围为1.33*10-1,Pa～1.33*10-6Pa (4)超高真空：气体压力范围为1.33*10-6Pa～1.33*10-10Pa (5)极高真空：气体压力小于1.33*10-10Pa 根据计算和多次实验的检测，真空灭弧室不发生事故所允许的最大内部压强为1.33*10-2 Pa~1.33*10 Pa，即在高真空范围内，由于气体分子碰撞的几率很小因此两触头的开断能力和触头间的绝缘恢复性能较好，真空灭弧室均可正常工作，灭弧室的性能和绝缘性能很大一部分因素取决于其内部真空度的高低，当其内部真空度高于某一可允许的最大值时，即当灭弧室内气体压强高于这个范围的时候，在触头分断时，由于较大的浪涌电压使得触头间产生较强电场，增大了灭弧室内气体分子的动能，进而增大了气体分子的碰撞电离几率，容易造成触头间产生电弧无法熄灭甚至产生击穿现象无法分断，使其使用性能受到较大影响，从而引起电网事故。对于真空灭弧室内真空度的标准，各行业间有不通的标准，对于不同的工况，灭弧室内气体压强的要求也不同，我国部标(JB)技术中规定其真空灭弧室内部压强的允许最大值为1.33*10-2Pa，而在国标(GB)中此数值为6.6* 10-2Pa，这是考虑到断路器分断时灭弧性能和绝缘性的需要。真空灭弧室制成出厂以后并不能永远维持其出厂时的真空压强，随着使用次数的增多和使用时间的加长，其内部真空度必然会下降，从其出厂至由于各种原因真空度无法达到使用要求的最大允许时间即为所谓的真空寿命。真空灭弧室内真空度降低的原因主要有[6]： (1)灭弧室内由于密封无法达到绝对封闭的程度引起的慢性泄漏 (2)灭弧室内部零件由于分断时的浪涌电压造成的放气 (3)外壳由于使用事件增长的气体泄漏 特别是(1)即灭弧室内由于密封无法达到绝对封闭的程度引起的慢性泄漏，理论 上根本无法解决，(2)和(3)将随着材料科学的发展进一步得到解决。我国现有真空灭