真空断路器的基本术语和组成

之所以命名真空断路器，是因为其灭弧介质和灭弧后接触间隙的绝缘介质是高真空的；具有体积小，重量轻，适用于频繁操作，灭弧无需维护的优点. 在配电网中的应用越来越普遍.

真空断路器主要包括三部分: 真空灭弧室，电磁或弹簧操作机构，支架等部件. 以下是基本术语和部分的详细介绍:

1. 真空断路器技术标准过去十年来，真空断路器在中国蓬勃发展，并且仍在上升. 该产品从过去的ZN1到ZN5几个品种发展到现在的几十种型号和品种，额定电流达到5000A，分断电流达到50kA的良好水平，并且发展到35kV的电压水平.

在1980年代之前，真空断路器处于发展的初期，并且它们在技术上不断发展，无法制定技术标准. 相关产品标准直到1985年之后才制定.

目前，主要的国内标准是:

JP3855-96“ 3.6〜40.5kV交流高压真空断路器的一般技术条件”

DL403-91《订购10〜35kV室内高压断路器的技术条件》

这里需要说明: IEC标准中没有对应于中国JB3855的特殊标准，而仅应用了“ IEC56 AC高压断路器”. 因此，在以下几个方面，中国的真空断路器标准至少要比IEC标准更高或更严格:

（1）绝缘等级: 测试电压IEC中国

1min工频耐受电压（kV）28 42（两极之间，两极对地）48（断裂之间）

1.2 / 50冲击耐受电压（kV）75 75（两极之间，两极对地）84（裂缝之间）

（2）电气寿命试验结束后，真空灭弧室破裂的耐压水平: 没有IEC56的规定. 中国的JB3855-96规定: 电气寿命试验完成后，真空断路器的断口之间的绝缘能力应不小于初始绝缘水平的80％，即工频1min33.6kV和冲击60kV.

（3）触点闭合的反弹时间: IEC没有规定，但中国的规定要求不超过2ms.

（4）温升测试的测试电流: 在IEC标准中，测试电流等于产品的额定电流. 中国的DL403-91规定，测试电流为产品额定电流的110％. 2.真空断路器的主要技术参数真空断路器的参数可大致分为两个方面: 选择参数和操作参数. 前者供用户设计和选择；后者是断路器本身的机械或运动特性，是操作和调整的技术指标.

下表是列选择参数的说明，并以三个真空断路器数据为例.

必须根据JB3855和DL403标准的要求在产品类型测试中逐项验证表中列出的参数. 最终数据以型式试验报告为准. 2.真空断路器的主要技术参数: 参数名称单位型号

ZN28-12 / 1250-20 ZN27-12 / 1250-31.5 ZN27A-12 / 3150-40

电压参数

额定电压kV 10

最大电压11.5

绝缘等级

极与地之间的工频耐受电压42

48号骨折室

两极与两极对地之间的耐压75

骨折之间的84

电流参数额定电流A 1250 1250 3150

额定短路开断kA 20 31.5 40

额定峰值耐受电流kA 50 80 100

4S短时耐受电流kA 20 31.5 40

额定短时闭合电流（峰值）kA 50 80 100

单个电容器组A 630 800的额定分断电流

额定背对背电容器组A 400400的额定分断电流

终身额定短路开断电流乘以50 50 30

机械寿命10000次

其他额定操作顺序点数-0.5s -he点数-180s -he点数-180s -he点数-180 -he点数

完整休息的次数不超过60

具有CD或CT操作机构

3. 真空断路器的机械特性（运行参数）编号机械特性参数单位ZN28-12 / 1250-20 ZN27-12 / 1250-31.5 ZN27A-12 / 3150-40

1触点打开距离mm 11±1.0 10±1.0 11±1.0

2接触行程mm 4±1.0 3±0.5

3接触压力N 1500±200 3000±200 5000±300

4平均关闭速度m / s 0.6±0.2

5平均打开速度m / s 1.1±0.2 1.1±0.3 1.1±0.3

6个关闭反弹时间ms <2

7分，不同阶段的ms <2

8个打开时间ms <100

9个打开时间ms <60

主电路10直流电阻μΩ≤60≤60≤20

11动静触点的累计允许磨损厚度mm 3.0

为了满足真空灭弧室对机械参数的要求，确保真空断路器的电气机械性能，并确保操作的可靠性，真空断路器必须具有稳定且良好的机械特性. 上表中列出了主要机械特性，以三个断路器的技术指标为例. 4.各种机械特性对产品性能的影响产品机械特性的质量与产品的电气性能有着重要的关系，并影响产品运行的可靠性. 为了测量真空断路器的性能，真空隔离室本身的性能当然很重要，但是机械特性也起着决定性的作用. 每个机械特性参数与产品性能之间的关系描述如下:

4.1开放距离

触点的断开距离主要取决于真空断路器的额定电压和耐压要求. 通常，当额定电压低时，选择接触距离较小. 但是，如果断开距离太小，则会影响分断能力和耐压水平. 开启距离太大，虽然可以提高压力水平，但会缩短真空灭弧室的波纹管的寿命. 在设计中，通常将打开距离选择为尽可能小，同时满足操作的压力要求. 10kV真空断路器的断开距离通常在8-12mm之间，而35kV在30-40mm之间.

4.2接触压力

没有外力时，动触头在内腔上产生闭合力，从而在大气压的作用下闭合静触头. 当灭弧室处于工作状态时，此力过小zn5真空断路器故，无法确保动态触点和静态触点之间的良好电接触，因此必须施加外部压力. 该施加压力和自闭合力的总和称为触点的接触压力. 该接触压力具有以下作用:

（1）确保动触头和静触头之间的接触良好，并使它们的接触电阻小于指定值.

（2）满足额定短路条件下的动态稳定性要求. 接触压力应大于额定短路状态下触点之间的排斥力，以确保完全闭合且在此状态下不会损坏.

（3）约束关闭跳动. 当碰撞闭合时，可以缓冲接触，将碰撞的动能转换为弹簧的势能，并抑制接触的反弹.

（4）提供用于打开的加速力. 当接触压力较大时，动触头会产生较大的断开力，该断开力容易断裂，并且会熔化焊接点，增加断开的初始加速度，缩短起弧时间，并提高分断能力. 接触压力是非常重要的参数. 在产品的初始设计中经过多次验证和测试后，选择并获得产品更为合适. 如果选择的接触压力太低，则不能满足上述要求；但是接触压力过高，一方面需要增加合闸操作功率，另外，还需要提高灭弧室和整机的机械强度要求，技术上不经济. 4.3接触行程（或压缩行程）

目前，真空断路器无一例外地采用对接接触法. 动触头与静触头接触后，它将不再前进. 触点接触压力由每个极触头的压缩弹簧（有时称为闭合弹簧）提供. 所谓的接触行程是指开关开始接触的距离，而接触压力弹簧的推动端继续移动到警报器的末端，即接触弹簧的压缩距离，因此也称为压缩冲程.

接触行程有两个功能，一个是使接触弹簧加压以向接触头提供接触压力；另一个是确保磨机运行后保持一定的接触压力，以便可以可靠地接触. 通常，接触行程约为打开距离的20％至30％，而10kV真空断路器约为3至4mm.

在真空断路器的实际结构中，触点闭合弹簧设计为即使在断开位置也具有相当大的预压缩和预压力. 这是因为在闭合过程中zn5真空断路器故，当动触头尚未接触静触头​​并发生预击穿时，动触头具有可抵抗电功率的相当大的功率，因此不会向后缩回；当触点接触时，触点压力突然增加到预压力值以防止闭合弹跳，足以抵抗电排斥并使触点最初处于良好状态；随着接触行程的进行，触点之间的接触压力逐渐增加，当接触行程结束时，接触压力达到设计值. 接触行程不包括闭合弹簧的预压缩范围，实际上是闭合弹簧的第二压缩行程.

4.4平均关闭速度

平均闭合速度主要影响触点的电磨损. 如果闭合速度过低，则预击穿时间长，电弧存在时间长，触点表面的电磨损大，甚至将触点焊接并卡住，从而缩短了电弧的电气寿命灭火室. 但是，如果速度过高，则容易引起闭合弹跳，操作机构的输出功率也应增加，这对消弧室和整机影响很大，影响了电弧炉的可靠性. 产品和机械寿命. 平均关闭速度通常约为0.6m / s.

4.5平均打开速度

通常来说，断路器的断开速度越快越好，因此，当电流接近0之前的2到3ms时，第一个断开阶段会断开故障电流；否则，第一个断开阶段将无法中断，并继续进行下一个阶段，将原来的断开阶段更改为后部断开阶段，电弧时间会延长，这增加了断开的难度，甚至使断开失败. 但是，打开速度太快，并且打开的回弹也很大. 如果回弹太大，则在撞击后很容易重燃，因此在这方面应将打开速度视为相同. 打开速度主要取决于动触点弹簧和闭合时打开弹簧的能量存储. 为了提高打开速度，可以增加打开弹簧的存储能量，并且还可以增加关闭弹簧的压缩量，这不可避免地需要增加操作机构的输出功率和驱动机构的机械强度. 整机，减少了技术经济指标. 经过多年的试验，认为10kV真空断路器的平均断开速度可以保证为0.95〜1.2m / s.

4.6关闭的弹跳时间

闭合弹跳时间是断路器发生故障时断路器触头与触头分开之间的时间，该触头可以一次又一次地分开，并且可以被触碰并再次分开. 稳定的.

该参数未在国外标准中明确规定. 1989年底，能源部电力部建议真空断路器的合闸和弹跳时间必须小于2ms. 为什么合闸弹跳时间小于2ms？主要原因是闭合和弹跳的瞬间会在电力系统或设备中引起L.C高频振荡. 振荡产生的过电压可能会损坏甚至损坏电气设备的绝缘. 开关弹起时；小于2ms时，不会产生较大的过电压，不会损坏设备绝缘，闭合时动，静触头之间不会发生熔焊.

4.7打开和关闭的不同阶段

太多的闭合阶段太容易导致闭合弹跳，因为该机构输出的运动脉冲仅由第一个闭合阶段触点承担. 开口的不同相位过多会延长开口后管的起弧时间，并降低分断能力.

关闭和打开的不同阶段通常同时存在，因此可以调整关闭的不同阶段，并保证打开的不同阶段. 要求产品关闭和打开的不同周期必须小于2ms.

4.8开启和关闭时间

分钟和闭合时间是指从操作线圈的端子通电到所有三极触点闭合或分离的时间.

闭合和断开线圈是根据短期工作设计的. 闭合线圈的通电时间小于100ms，断开线圈的通电时间小于60ms. 通常在断路器离开工厂时调整打开和关闭时间，而无需采取进一步措施.

当断路器在发电系统中使用并且在电源的近端短路时，故障电流衰减会很慢. 如果断开时间很短，则断路器断开的故障电流可能包含很大的直流分量. 更糟糕的是，这对断路器的损坏非常不利. 因此，应尽可能设计发电系统中使用的真空断路器的断开时间.

4.9回路电阻

回路电阻值是表征导电回路的连接是否良好的参数，并且每种类型的产品的值都在一定范围内. 如果回路电阻超过规定值，则可能是导电回路的连接不良. 在大电流操作中，不良接触区域的局部温度升高会增加，在严重的情况下，甚至会导致恶性循环，从而导致氧化烧坏. 应特别注意用于大电流操作的断路器. 对于环路电阻测量，不允许使用桥接方法. 必须使用GB763中指定的直流降压方法.

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