高壓真空斷路器應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題的探討
 

1 我國(guó)高壓真空斷路器的現(xiàn)狀

      高壓真空斷路器在我國(guó)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用始于1978年，其重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)很快被電力部門(mén)運(yùn)行、檢修和技術(shù)人員認(rèn)可。早期國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高壓真空斷路器質(zhì)量不夠穩(wěn)定，操作過(guò)程中載流過(guò)電壓偏高，個(gè)別真空滅弧室還存在有漏氣現(xiàn)象。至1992年天津真空開(kāi)關(guān)應(yīng)用推廣會(huì)議時(shí)，我國(guó)真空斷路器的制造技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了同行業(yè)同類型產(chǎn)品的前列，成為我國(guó)高壓真空斷路器應(yīng)用，制造技術(shù)新的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

2 真空滅弧室的漏氣問(wèn)題

     新一代高壓真空斷路器普遍使用縱向磁場(chǎng)滅弧原理和銅鉻觸頭材料，其目的是減少觸頭燒損，提高電氣使用壽命。導(dǎo)電桿同心度調(diào)整不當(dāng)，將使縱向氣線、陶瓷、可伐—金屬封接強(qiáng)度不夠穩(wěn)定，致使真空滅弧室漏氣。

     真空滅弧室的波紋管絕大多數(shù)都是采用0．15mm厚度的不銹鋼油壓成型的。高壓真空斷路器應(yīng)用環(huán)境的污穢等級(jí)、濕度、鹽霧等選擇不夠合適，有害氣體、凝露造成波紋管點(diǎn)狀腐蝕，導(dǎo)致波紋管和蓋板及封接面的漏氣。

     保證高壓真空斷路器同心度的調(diào)整，合理的選擇使用和儲(chǔ)存環(huán)境，是解決真空滅弧室漏氣問(wèn)題的重要措施。

3 合理選擇高壓真空斷路器電氣壽命

     高壓真空斷路器的電氣壽命是指設(shè)備技術(shù)條件中規(guī)定的和型式試驗(yàn)中實(shí)際進(jìn)行的滿容量開(kāi)斷次數(shù)。應(yīng)用中高壓真空斷路器觸頭是不能維修和更換的，要求高壓真空斷路器有足夠高的電氣壽命是很有必要的。

     新一代真空滅弧室采用了縱向磁場(chǎng)電極和銅鉻觸頭材料。縱向磁場(chǎng)電極成倍的降低了短路開(kāi)斷電流作用下的電弧電壓（電弧能量），并使電弧在觸頭表面均勻分布；銅鉻觸頭材料降低了單位電弧能量所造成的觸頭燒損量。這兩者的有機(jī)結(jié)合，使得高壓真空斷路器的電氣壽命有了突破性的提高。當(dāng)前，我國(guó)高壓真空斷路器再開(kāi)斷、關(guān)合能力等方面的性能是比較高的，也是比較穩(wěn)定的。

     我國(guó)早期高壓真空斷路器電氣壽命只有30次，運(yùn)行zui長(zhǎng)的已有20余年，在電力系統(tǒng)至今還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)高壓真空斷路器因?yàn)槎搪烽_(kāi)斷電流的電氣壽命問(wèn)題而退役，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因?yàn)槎搪烽_(kāi)斷電流的電氣壽命短導(dǎo)致事故發(fā)生，這就充分說(shuō)明這些高壓真空斷路器基本上能夠滿足電力系統(tǒng)對(duì)于短路開(kāi)斷電流電氣壽命的要求。所以，高壓真空斷路器的短路開(kāi)斷電流電氣壽命并不是越高越好。

4 重視高壓真空斷路器機(jī)械參數(shù)調(diào)整

    高壓真空斷路器有許多的機(jī)械參數(shù)，如合閘速度、分閘速度、觸頭行程、觸頭合閘彈跳時(shí)間、觸頭分閘反彈幅值等。這些機(jī)械參數(shù)都是用以保證高壓真空斷路器技術(shù)性能而設(shè)定的。

    我國(guó)高壓真空斷路器的機(jī)械壽命一般為10000～20000次，正在開(kāi)展將機(jī)械壽命提高到30000～40000次的研究工作，電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、調(diào)整維修方便、運(yùn)行人員習(xí)慣使用和維修而被廣泛使用；有些地方也有習(xí)慣使用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的。操動(dòng)機(jī)構(gòu)在高壓真空斷路器機(jī)械結(jié)構(gòu)中是zui為復(fù)雜、精度要求zui高的部分，多數(shù)制造廠生產(chǎn)條件是難以滿足加工精度要求的。

    為了保證高壓真空斷路器的可靠性，我國(guó)對(duì)高壓真空斷路器采取了分裝式結(jié)構(gòu)，即將操動(dòng)機(jī)構(gòu)與斷路器主體二者分開(kāi)，由生產(chǎn)條件比較好的工廠集中生產(chǎn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，然后再將機(jī)構(gòu)的輸出軸與斷路器合而為一，所以機(jī)械參數(shù)的合理配置，直接關(guān)系到高壓真空斷路器的技術(shù)性能和機(jī)械壽命。理想的機(jī)械參數(shù)調(diào)整，對(duì)于高壓真空斷路器的機(jī)械性能十分關(guān)鍵。滿意的緩沖特性應(yīng)該是運(yùn)動(dòng)部件接觸緩沖瞬間，緩沖器提供較小的反力，隨著緩沖距離的增加，緩沖特性迅速變陡，zui大可能地吸收分離能量，達(dá)到限制分閘反彈和分閘行程的目的。

5 提高高壓真空斷路器動(dòng)作的可靠性

     我國(guó)高壓真空斷路器由于國(guó)產(chǎn)材料、元件和標(biāo)準(zhǔn)件的質(zhì)量問(wèn)題以及傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)觀念，致使其機(jī)械可靠性和機(jī)械壽命還不夠十分理想。

  （1） 掌握真空斷路器的基本結(jié)構(gòu)，熟悉其技術(shù)性能指標(biāo)，合理選擇使用條件，密切與制造的信息，準(zhǔn)確地應(yīng)用高壓真空斷路器*技術(shù)功能；

  （2） 認(rèn)真做好高壓真空斷路器機(jī)械參數(shù)調(diào)試工作，嚴(yán)格機(jī)械參數(shù)指標(biāo)要求，才能保證其基本功能；

  （3） 規(guī)范備品備件管理和儲(chǔ)存，保證備品備件的技術(shù)性能指標(biāo)和質(zhì)量的一致性、通用性和可靠性；

  （4） 做好高壓真空斷路器的運(yùn)行記錄和事故分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，和制造部門(mén)通力合作，不斷提高真空斷路器的*性，可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

6 高壓真空斷路器的溫升

    高壓真空斷路器的回路電阻是影響溫升的主要熱源，而滅弧室的回路電阻通常要占高壓真空斷路器回路電阻的50%以上。觸頭間隙接觸電阻是真空滅弧室回路電阻的主要組成部分，因?yàn)橛|頭系統(tǒng)密封于真空滅弧室內(nèi)，而產(chǎn)生的熱量只能通過(guò)動(dòng)、靜導(dǎo)電桿向外部散熱。

    真空滅弧室靜端直接與靜支架相連，動(dòng)端則通過(guò)導(dǎo)電夾、軟連接與動(dòng)支架相連。雖然動(dòng)端向上運(yùn)動(dòng)有利于動(dòng)端散熱，但因動(dòng)端連接環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)熱路徑較長(zhǎng)，所以高壓真空斷路器溫升的zui高點(diǎn)多集中于動(dòng)導(dǎo)電桿與導(dǎo)電夾搭接部位。在實(shí)際應(yīng)用中，有效的利用靜端有利于散熱的元件，迫使觸頭間隙熱量比較多的從靜端導(dǎo)出，分流動(dòng)端的熱量，是解決高壓真空斷路器溫升偏高的有效措施。

    高壓真空斷路器*的技術(shù)應(yīng)用特性，得到了廣大電力部門(mén)普遍認(rèn)可，上述所涉及的有關(guān)問(wèn)題，供實(shí)際工作中借鑒，以期充分利用，更好發(fā)揮高壓真空斷路器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)整體裝備水平是非常有益的。