11真空电弧
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大众用电2008/1237专家讲堂Experts′Platform▲▲●栏目编辑/梁学造高中压开关技术(8)●西安高压电器研究所有限责任公司李建基真空灭弧室(国外有称真空开关管)作为真空开关的心脏,对真空开关的性能影响甚大。
若真空灭弧室发生漏气或真空度下降,则会导致真空开关丧失其性能。
我国目前有真空灭弧室制造厂家近20家,经过多次设计方案和生产工艺的改进,真空灭弧室质量大大提高,而且还在不断提高。
真空灭弧室用于真空断路器、真空接触器、真空负荷开关以及真空重合器和分段器。
我国真空灭弧室在参数上能满足企业使用要求,在数量上能满足市场需求,今后的方向是开发专用化和多功能化真空灭弧室。
目前我国真空灭弧室额定电压主要为12kV 、24kV 、40.5kV 。
72.5kV 和126/145kV 真空灭弧室正在研发之中。
其中以12kV 级产量最大,40.5kV 级次之,24kV 级随着20kV 级电网的扩大而增加。
1真空灭弧室的结构在真空灭弧室内,装有一对动、静触头,触头周围是屏蔽罩,其结构设计见图1。
灭弧室的外部密封壳体可以是玻璃或陶瓷。
动触头的运动部连接着波纹管,作为动密封。
1.1屏蔽罩的结构屏蔽罩起保护作用。
一般分为2种:一种为内屏蔽罩;另一种为外屏蔽罩。
图1(a )为内屏蔽罩。
在这种灭弧室中,陶壳(或玻壳)承担两端之间的绝缘,并用金属屏蔽罩加以保护,防止金属蒸气抵达和凝结在绝缘壳体的主绝缘上。
图1(b )为外屏蔽罩。
屏蔽罩是真空壳体的主要部分,两端陶瓷承担绝缘,中间部分是金属,不需另加屏蔽,使灭弧室轴向变长,便于在触头燃弧区到外壳内绝缘表面间设置屏障。
总之,屏蔽罩的作用是吸收弧腔中在开断电流时真空电弧的金属蒸气,使之沉淀并附着在罩内,而不致溅落在绝缘罩的内壁上,避免由此降低灭弧室的绝缘强度。
另外,屏蔽罩的合理布置还起着改善断口电场分布的作用,提高断品耐压和恢复强度。
在高压真空灭弧室中,为使断品具有足够的耐压,必须装多个屏蔽罩。
10kv真空断路器10kV真空断路器的运行维护真空断路器是由绝缘强度很高的真空作为灭弧介质的断路器,其触头是在密封的真空腔内分、合电路,触头切断电流时,仅有金属蒸汽离子形成的电弧,因为金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速,从而能快速灭弧,恢复真空度,经受多次分、合闸而不降低开断能力。
由于真空断路器本身具有结构简单、体积小、重量轻、寿命长、维护量小和适于频繁操作等特点,所以真空断路器可作为输配电系统配电断路器、厂用电断路器、电炉变压器和高压电动机频繁操作断路器,还可用来切合电容器组。
2运行维护应注意的问题(1)真空灭弧室的真空。
真空灭弧室是真空断路器的关键部件,它是采用玻璃或陶瓷作支撑及密封,内部有动、静触头和屏蔽罩,室内真空为10-3,10-6Pa的负压,保证其开断时的灭弧性能和绝缘水平。
随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数的增多,以及受外界因素的作用,其真空度逐步下降,下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平。
因此,真空断路器在使用过程中必须定期检查灭弧室的真空。
主要应做到如下两点:定期测试真空灭弧室的真空度,进行工频耐压试验(对地及相间42kV,断口48kV)。
最好也进行冲击耐压试验(对地及相间75kV,断口85kV)。
运行人员应对真空断路器定期巡视。
特别对玻璃外壳真空灭弧室,可以对其内部部件表面颜色和开断电流时弧光的颜色进行目测判断。
当内部部件表面颜色变暗或开断电流时弧光为暗红色时,可以初步判断真空已严重下降。
这时,应马上通知检测人员进行停电检测。
(2)防止过电压。
真空断路器具有良好的开断性能,有时在切除电感电路并在电流过零前使电弧熄灭而产生截流过电压,这点必须引起注意。
对于油浸变压器不仅耐受冲击电压值较高,而且杂散电容大,不需要专门加装保护;而对于耐受冲击电压值不高的干式变压器或频繁操作的滞后的电炉变压器,就应采取安装金属氧化物避雷器或装设电容等措施来防止过电压。
(3)严格控制触头行程和超程。