概述真空断路器的发展及特点
真空断路器是指触头在真空中关合、开断的断路器。
真空断路器最初由英、美研究，随后发展到日本、德国和原苏联等其他国家。我国从1959年起开始研究真空断路器的理论，到20世纪70年代初正式生产各类真空断路器。真空灭弧室、操动机构、绝缘水平等制造技术的不断创新和改进，使真空断路器的发展极为迅速，在大容量、小型化、智能化及可靠性研究方面取得了一系列重大成果。
真空断路器以具备良好的灭弧特性，适宜频繁操作，电气寿命长、运行可靠性高、不检修周期长的优势，在当今我国电力工业城乡电网改造、化工、冶金、-铁道电气化以及矿山等行业得到了广泛的应用。产品从过去的ZN1-ZN5几个品种到现在数十个型号、品种，额定电流达到4000A，开断电流达到5OKA，甚至有63kA，电压达到35kV等级。
下面将从真空断路器的几个主要方面看它的发展及特点，分别是真空灭弧室的发展、操动机构的发展、绝缘结构的发展。
2、真空灭弧室的发展及特点
2.1真空灭弧室的发展
利用真空介质来熄灭电弧的设想在19世纪末就己提出，20世纪20年代制造出了最早的真空灭弧室。但是由于受真空工艺、材料等技术水平的限制，当时并未实现实用化。20世纪50年代以后，随着新技术的发展解决了真空灭弧室制造中的很多难题，使真空开关逐渐达到实用水平。20世纪50年代中期美国通用电气公司批量生产了额定开断电流为12KA 的真空断路器。随后在20世纪50年代末由于发展了具有横向磁场触头的真空灭弧室，使额定开断电流提高到3OKA的水平o20世纪70年代后，日本东芝电气公司研制成功了具有纵向磁场触头的真空灭弧室，使额定开断电流又进一步提高到5OKA以上。目前真空断路器己广泛用于1OKV、35kV配电系统中，额定开断电流己能做到5OKA-100KAo有些国家还生产了72kV/84kV级的真空灭弧室，但数量不多。直流高压发生器
近年来，我国真空断路器的生产发展也很快。目前国内真空灭弧室的技术与国外产品不相上下，有采用纵向、横向的磁场技术、采用中央引燃触头技术的真空灭弧室，Cu-Cr合金材料制成触头已成功地开断5OKA、63kAo中国的真空灭弧室已达到较高的水平，真空断路器完全可以选用国产的真空灭弧室。
2.2真空灭弧室的特点
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，室内有负压，真空度为133×10九133×lOJPa，保证其开断时的灭弧性能和绝缘水平。当真空度降低时，其开断性能明显降低，因此真空灭弧室不得受任何外力碰撞，严禁敲击、手拍打，搬动及维护时不得受力o禁止把任何东西放在真空断路器上，以防止落下时打坏真空灭弧室。出厂前真空断路器经过严格平行度检查和装配，维修时应紧固灭弧室的各螺栓，以保证其受力均匀。
真空断路器在真空灭弧室内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低故障为隐性故障，同时，真空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器的使用寿命急剧下降严重时会引起开关爆炸。
综上所述真空灭弧室存在的主要问题真空度降低。真空度降低的主要原因有以下几点。
(1)真空断路器是一个比较娇嫩的元件，电子管厂出厂后，经过多次运输颠簸、安装震动、意外碰撞等，都有可能产生玻璃或陶瓷封接的渗漏。
(2)真空灭弧室材质或制作工艺存在间题，多次操作后出现漏点。
(3)分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性加快真空度降低。直流高压发生器
真空灭弧室真空度降低的处理方法：
经常观察真空灭弧室定期使用真空开关真空度测试仪对真空灭弧室进行真空度的测量，确保真空灭弧室的真空度在规定范围内;当真空度降低时，必须更换真空灭弧室，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。
3、操动机构的发展
操动机构是衡量真空断路器性能优劣的重要方面之一，影响真空断路器可靠性的主要原因就是操动机构的机械特性。根据操动机构的发展可分为以下几类。直流高压发生器
3.1手动操动机构
靠于动直接合闸的操动机构称为手动操动机构，它主要用来操动电压等级低、额定开断电流很小的断路器。除工矿企业用户外电力部门中手动机构已很少采用。手动操动机构结构简单、不要求配备复杂的辅助设备及操动电源缺点是不能自动重合闸，只能就地操作，不够安全。因此，手动操动机构已几乎被手力储能的弹簧操动机构所代替。
3.2电磁操动机构
靠电磁力合闸的操动机构称为电磁操动机构d配合国产ZN28-12型产品发展的有
CD17型机构，结构上也采用与真空灭弧室前后布置的方式。
电磁操动机构的优点是机构简单、工作可靠、制造成本低，缺点是合闸线圈消耗的功率太大，需要备价格昂贵的蓄电池、合闸电流较大、结构比较笨重、动作时间较长，市场占有量逐渐减少。
3.4弹簧操动机构直流高压发生器
弹簧操动机构是利用储能的弹簧为动力使开关实现合闸动作。它可采用人力或小功率
交、直流电机来驱动，因而合闸功基本不受外界因素(如电源电压、气源气压、液压源液压)的影响，既能够获得较高的合闸速度，又能够实现快速自动重复合闸操作;另外，与电磁操动机构相比，弹簧操动机构成本低，价格便宜，是真空断路器中最常用的一种操动机构，其厂家也比较多，在不断的完善和改进中。典型的有CT17，CT19机构，与之相配备使用的有ZN28-17、VS1、VGl。
一般弹簧操动机构有上百个零件，且传动机构较为复杂，故障率较高，运动部件多，制造工艺要求较高。另外，弹簧操动机构的结构复杂，滑动摩擦面多，而且多在关键部位，在长期运行过程中，这些零件的磨损、锈蚀以及润滑剂的流失、固化等都会导致操作失误。主要存在着以下缺点。
(1)断路器拒动，即给断路器发出操作信号而不合闸或分闸。
(2)合不上闸或合上后即分断。
(3)事故时继电保护动作、断路器分不下来。
(4)烧坏合闸线圈。
操作机构故障原因分析：
断路器拒动，可能是操作电压失压或欠压、操作回路断开、合用线圈或分闸线圈断线、机构上的辅助开关触点接触不良。
合不上闸或合上后即分断，可能是操作电源欠压、断路器动触头接触行程过大、辅助开关联锁接点断开、操作机构的半轴与掣子扣接量太小;
事故时继电保护动作、断路器分不下来，可能是分闸铁心内有异物使铁心受阻动作不灵、分闸脱扣半轴转动不灵活、分闸操作回路断线。
烧坏合闸线圈，可能是原因有：合闸后直流接触器不能断开、辅助开关在合闸后没有联动转至分闸位置、辅助开关松动。
3.5永磁机构
永磁机构采用新的工作原理将电磁机构与永久磁铁有机地组合起来，避免了合分闸位置机械脱扣、锁扣系统所造成的不利因素元需任何机械能而通过永久磁铁产生的保持力就可使真空断路器保持在合、分闸位置上。配以控制系统实现真空断路器所要求的全部功能。主要可以分为两个类型：单稳态永磁操动机构和双稳态永磁操动机构口其中双稳态永磁操动机构的工作原理为分闸与合闸及保持都靠永磁力;单稳态永磁操动机构的工作原理为在储能弹簧的帮助下快速分闸，并保持分闸位置，只有合闸保持靠永磁力。特瑞德电气主要产品就是单稳态永磁操动机构，国内企业自行研发的主要是双稳态永磁操动机构。
双稳态永磁操动机构的结构变化多样但其原理只有两种：即双线圈式(对称式)和单线圈
式(非对称式)，以下对这两种结构作简单介绍。
(1)双线圈永磁机构
双线圈式永磁机构，它的特点为：采用永久磁铁使真空断路器分别保持在分闸和合闸极限位置上，使用激磁线圈将机构的铁心从分闸位置推动到合闸位置，使用另一激磁线圈将机构的铁心从合闸位置推动到分闸位置。例如ABB公司的VMl开关的机构即采用此种结构。
(2)单线圈永磁机构
单线圈式永磁机构，也是采用永久磁铁使真空断路器分别保持在分闸和合闸极限位置上，但分合闸用一个激磁线圈。也有分合闸用两个激磁线圈，但两个线圈在同一侧，并线圈的通流方向相反。其原理与单线圈式永磁机构相同。合闸的能量主要来自激磁线圈，分闸的能量主要来自分闸弹簧。如英国Whipp&Bourne公司推出的GVR柱上真空断路器就是采用这种机构。
根据永磁机构的以上特点可以归纳出它的优缺点，优点是结构比较简单与弹簧机构相比其部件减少约60%;由于部件少，则故障率也随之减少，故可靠性高;机构寿命长;体积小、重量轻。缺点是在分闸特性方面因动铁心参与分闸运动使分闸时运动系统的运动惯量明显增大对提高刚分速度很不利;因操作功率大而受到电容器容量的限制。
4、绝缘结构的发展
据有关的历史资料对全国电力系统高压断路器运行中的事故类型统计分析拒分事故占22.67%;拒合事故占6.48%;开断关合事故占9.07%;绝缘事故占35.47%;误动事故占7.02%;截流事故占7.95%;外力及其他事故占11.439毛，其中以绝缘事故和拒分事故最为突出，约占全部事故的60%。所以绝缘结构也是真空断路器的一大要点根据相柱绝缘经历的变化发展，可基本上划分为三代：空气绝缘方式、复合绝缘方式、固封极柱绝缘方式。
4.1空气绝缘方式
产品的相间绝缘、对地绝缘和灭弧室外绝缘均为空气介质。这样断路器的真空灭弧室多采用悬挂支撑方式，并且要遵循严格的安装调试工艺。典型产品国内有江苏长江股份公司的ZN68-12，国外有西门子公司的3AFJAG及3AH等系列产品。
干净清洁的空气是良好的绝缘介质，使用历史最悠久。考虑到环境的影响对单纯以空气作为绝缘介质的断路器及开关柜的空气绝缘净距和爬电比距作出了规定，在相应试验基础上，对12kV开关设备要求各相导体相间和对地净距达到125mm，对于瓷质和有机材料绝缘件的爬电比距分别要求18mm/kV、2Omm/kVD但有时还免不了发生绝缘事故，在绝缘净距和爬电比距满足上述规定外最好对裸露母线增加硅橡胶套，以进一步提高绝缘水平。
为了保证空气绝缘净距和爬电比距致使该类型产品的小型化比较困难。
4.2复合绝缘方式
产品的绝缘结构采用固体绝缘和空气绝缘相结合的方法，一方面提高了绝缘性能，另一方面可以减少设备的尺寸。采用绝缘套筒式结构，真空灭弧室通过螺栓固定在环氧树脂绝缘套筒内然后与机构组装成断路器。这种断路器技术日趋成熟，具有代表性的产品如国产
ZN63A、ZN63B型和ABB公司技术产品VD4型断路器。
这些措施提高了相间和对地的绝缘，可以避免外部机械力对灭弧室的冲撞，断路器尺寸也能减小，但是环境气候条件对灭弧室外绝缘的影响还不可避免，对极柱的装配还是有比较高的工艺要求。
4.3固封极柱绝缘方式
固封极柱又称为浇注式极柱结构，这是中压真空断路器绝缘结构的重大变革。固封式真空断路器的研究工作始于上个世纪末，德国ABBCalorEIIlang公司为发展免维护真空断路器而开发在国内，2003年7月西安高压电器研究所与厦门华电开关有限公司联合开发的
ZN96(VEP)-12/1250-315型固封式真空断路器率先通过国家级鉴定，之后该产品发展很快，高参数产品不断推出产品正在完成系列化，它已经成为近年来发展最快的一类高压电器产品。
它的主要特点是将真空灭弧室及导电端子等零件用环氧树脂通过APG工艺(环氧树脂自动压力凝胶工艺)包封成极柱，然后与机构组装成断路器。
固封式真空断路器的结构在机构部分根据选用不同的机构可能差异比较大些，但极柱的外形、结构差异不大，但其功能都是一样的，它的优点主要有：
(1)提高了产品的绝缘水平及抗污能力。
(2)小型化，减小了断路器及其配用的开关柜体积。
(3)防止了真空灭弧室易受外界撞击的危险。
(4)增强了主回路的外爬距，提高了灭弧室耐受电压水平。
(5)灭弧室的免维护，为断路器免维护创造了条件。
固封式真空断路器的电气性能除了决定真空灭弧室外，极柱的结构设计也至关重要。极柱结构除考虑绝缘外，还应考虑强度及散热问题。大电流情况下，甚至要与真空灭弧室一并考虑。从性能、成本上综合考虑，真空灭弧室亦单独设计成一个系列较为合理。
5、展望与发展
从国内外真空断路器新产品品种的产生上及展览会上，德国汉诺威博览会为世界上最大的工业展览会，素有新产品橱窗之美，可以看出真空断路器的发展趋向于专用化、小型化、智能化、低过电压几大方向。
5.1专用化
面临极其不同的开断任务新的专用断路器应运而生。如用于发电机保护断路器的特大容量真空断路器(短路开断电流高达3~8OKA及以上)，标准型真空断路器(短路开断电流
25~5OKA)，经济型真空断路器(16KA~25KA)，频繁型真空断路(如操作次数54万次)，超频繁型真空断路器(如操作次数1615万次)。
5.2小型化、高可靠性
真空断路器的小型化研究工作进行了很多年，并取得了一定成效。虽然真空断路器零件数较少，但各国为了提高可靠性、降低成本一直努力减少零件数、缩小管径。
5.3智能化
智能化真空断路器在保留断路器原有的各种功能外，必须具有对电路的异常状况进行检测与判定以及具有一定的指令功能等也就是把计算机加入机械系统，使开关系统有了"大脑"，再加"传感器"采集信息，用光纤传导信息，使开关系统有了"知觉"，大脑根据"知觉"做出判断与决定使系统有了"智能"，这是配电自动化的需要，也是断路器本身控制保护的需要。如Alstorn公司的DCX型可编程序数字控制装置，ABB公司的REF542型控制和保护装置，西门子公司第二代数字保护装置等。
5.4低过电压
真空断路器开断小电流容易发生截流，引起过电压。过电压是人们使用真空断路器最关心的问题。一般解决方法有两种：第一种是加装过电压吸收装置(RC回路、ZnO避雷器)，但它作为真空断路器的附加装置，不仅使真空断路器结构复杂化，而且增加成本;另一种方法也是今后要致力研究的课题，采用低电压触头材料。研究采用低电压触头材料日本几家公司走在前列。富士康公司开发了CuCr添加高蒸气材料、三菱公司开发了CuCrBiα多元触头材料，东芝公司开发了新型的AgWC触头材料开断短路电流达40KA。
真空断路器在中低压领域已经占据了绝对的优势，而在高压领域也开始渐渐的崭露头角，其发展前景是非常不错的。在我国，中压真空断路器在2009年的时候就已经占中压开关的99.39%。高压真空断路器也在72.5～126kv等级不断研制出新品，并已有投运。在国外，许多国家和公司在研发高压真空断路器，且有的产品已经投运多年。目前，高压真空断路器已经达到145kv单断口，168kv双端口，现正在研制更高电压等级产品。产品在结构上有罐式和瓷柱式，我国已作出瓷柱式126kV真空断路器，而日本168kV真空断路器采用罐式结构。
在高电压等级，研发真空断路器是形势发展的需要，能大大减少SF6温室气体的使用量，有利于环境保护，减少大气中的温室效应。同时，高压真空断路器具有良好的耐低温特性，可以避免高寒地区SF6气体液化问题，是高寒地区高电压等级断路器的最佳选择。在研发高压真空断路器中需要解决一系列技术问题有：高电压真空绝缘、大电流真空开断、额定电流与温升、机械特性、真空灭弧室外绝缘及容性电流开断、小感性电流开断等。这些技术问题的解决，促进了真空断路器技术的进步。然而，高压真空断路器的发展方兴未艾，尚需大力开展研究工作。
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。
XXXXXXXXXXXXXXX 大学 供配电技术作业 高压断路器文献综述 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名：
高压断路器文献综述 【引言】高压断路器是变电站重要的电力控制设备，系统故障时它和继电器保护装置进行配合，起到切除故障电流、防止事故发生或事故范围扩大的重要作用。本文对高压断路器的类型、特点及应用进行了系统阐述，并对先进技术进行了分析。 高压断路器（或称高压开关）是发电厂、变电所主要的电力控制设备，具有灭弧特性,当系统正常运行时，它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流; 当系统发生故障时,它和继电保护配合，能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。因此，高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行； 一、高压断路器的类型 断路器的分类 按灭弧介质的不同分类(1)油断路器：指触头在变压器油（断路器油）中开断，利用变压器油（断路器油）作为灭弧介质的断路器。(2)压缩空气断路器：以压缩空气作为灭弧介质和绝缘介质的断路器，弧所用的空气压力一般在1013～4052kPa (10～40atm)的范围内。(3) SF6 断路器：以SF6 气体作为灭弧介质，或兼作绝缘介质的断路器。(4)真空断路器：指触头在真空中开断，利用真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器，真空断路器需求的真空度在10-4 Pa 以上。另外还有磁吹断路器、固体产气断路器等类型。 2．按装设地点的不同分类(1)户外式：是指具有防风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等性能，适于安装在露天使用的高压开关设备。(2)户内式：是指不具有防风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等性能，适于安装在建筑物内使用的高压开关设备。 3．按断路器的总体结构和其对地的绝缘方式不同分类(1)绝缘子支持型（又称绝缘子支柱式、支柱式）。这一类型断路器的结构特点是安置触头和灭弧室的容器（可以是金属筒也可以是绝缘筒）处于高电位，靠支持绝缘子对地绝缘，它可以用串联若干个开断元件和加高对地绝缘的方法组成更高电压等级的断路器。 (2)接地金属箱型（又称落地罐式、罐式）。其特点是触头和灭弧空装在接地金属箱中，导电回路由绝缘套管引入，对地绝缘由SF6 气体承担。 4．按断路器在电力系统中工作位置的不同分类(1)发电机断路器。它主要用来切断发电机母线的短路故障。发电机断路器主要有 3 种类型：少油型、压缩空气型和SF。型。少油型用于短路电流较小的回路，另两种断路器的开断能力很强。(2)输电断路器。工作于35kV 及以上的输电系统中的断路器，这类断路器要求能进行自动重合闸，而且由于系统稳窟的需要应有较短的开断时间和自
真空断路器工作原理 真空断路器工作原理与其他断路器相比之是灭弧介质不同罢了，真空不存在导电介质，使电 弧快速熄灭，因此该断路器的动静触头之间的间距很少。该断路器一般用于电压等级相对低 的厂用电配置中！随着电力系统的迅猛发展，10KV真空断路器在我国已经大批量地生产和使用。对于检修人员来说，提高对真空断路器的认识，加强维护保养，使其安全运行，成了一 个迫在眉睫的问题。 一、真空的绝缘特性 真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场作 用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。 真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及 表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙（2—3 毫米）情况下，有比高压力空气与SF6 气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。 电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度（抗拉强度）和金属材料的熔点上。 抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。 实验表明，真空度越高，气体间隙的击穿电压越高，但在10-4 托以上，就基本保持不变了，所以，要保持真空灭弧室的绝缘强度，其真空度应不低于 10-4托。 二、真空中电弧的形成与熄灭 真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别，气体的游离现象不是产生电弧 的主要因素，真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。同时，开断电流的 大小不同，电弧表现的特点也不同。我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。 1、小电流真空电弧 触头在真空中开断时，产生电流和能量十分集聚的阴极斑点，从阴极斑点上大量地蒸发金属 蒸汽，其中的金属原子和带电质点的密度都很高，电弧就在其中燃烧。同时，弧柱内的金属 蒸汽和带电质点不断地向外扩散，电极也不断的蒸发新的质点来补充。在电流过零时，电弧 的能量减小，电极的温度下降，蒸发作用减少，弧柱内的质点密度降低，最后，在过零时阴 极斑消失，电弧熄灭。 有时，蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度，电弧突然熄灭，发生截流现象。 2、大电流真空电弧 在触头断开大的电流时，电弧的能量增大，阳极也严重发热，形成很强的集聚型的弧柱。同时，电动力的作用也明显了，因此，对于大电流真空电弧，触头间的磁场分布就对电弧的稳 定性和熄弧性能有决定性的影响。如果电流太大，超过了极限开断电流，就会造成开断失败。此时，触头发热严重，电流过零以后仍然蒸发，介质恢复困难，不能断开电流。 三、断路器的结构和工作原理 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。
前言 随着真空断路器的迅速发展,对配套用的操动机构提出了更高的要求。最早用 的电磁操动机构,因合闸电源功率大,投资大,断路器合分速度偏低,逐渐被合闸电源 功率小,输出特性与真空断路器相匹配,机械寿命长的弹簧操动机构所代替。 最早设计的CT8弹簧操动机构专门为少油断路器而设计。经完善改进的 CT10、CT12机构,原理上与CT8相同,结构相似,仍然存在着与真空断路器不相匹配 的缺点。 为了满足真空断路器的需要,提高运行可靠性,根据真空断路器的机械特性要 求,相应研制开发了CT17、CT19类型的弹簧操动机构。CT17和CT19储能原理相同,驱动和脱扣系统相近,只是结构布置两样。现以CT17为例,对真空断路器应用中出 现的问题进行分析,提出解决方案。 二 CT17与CT10弹操机构在真空断路器应用中性能的比较。 CT10是最早期经完善改进用于35kV真空断路器的弹簧操动机构。由于它储 能方式为棘轮结构,运转时承受冲击负荷,这样要求机械强度高,运行噪声大,使用寿 命短。CT17机构吸收了CT10的优点,再储能原理上实现了突破。采用了机械传动 系统中最简捷,性能可靠的齿轮传动方式,已根本上改变了原有的不足。使其传动平稳、噪声低、寿命长、输出特性与真空断路器相匹配。现将二者性能列序比较如下: 1 合闸功 CT10为400J;CT17-35为350~500J,连续可调,能满足不同的断路器对输出功 的要求。 2 机械寿命 CT10为2000次;CT17-35为10000次
3 安装方式 CT10合分电磁铁可自动复位,机械输出轴偏后,机构可以朝任意方向安装。常用的有正装、倒装,适应不同断路器的要求,方便灵活。 4 储能系统 CT10储能系统为棘轮棘爪形式,储能时棘轮棘爪受冲击负荷,振动大,噪声大,易打齿,易磨损。系统效率低,要求功率大,一般为600W。经常储不上能,容易烧损电机。 CT17-35采用齿轮传动,性能平稳,效应提高。储能可靠,噪声低。使用由机动率小,为200W。 5 驱动系统 CT10的驱动系统为单边铰链,受力不对称,不均匀;CT17-35采用对称铰链,受力均匀,效果好,磨损小。 6 脱扣系统 CT10分闸脱扣系统采用半轴搭扣解锁形式。而合闸脱扣系统为圆弧B锁门,合闸脱扣系统环节多,需用的合闸电磁铁能量大,合闸电流不小于9A。合闸控制必须采用接触器。运行用拒合、误合现象时又发生。 CT17-35合分脱扣系统全部采用半轴搭扣解锁形式,合分闸所需功率低,合分闸电磁铁能量小,电流小。合分脱扣系统直接用辅助开关实现,不必另加接触器。合分扣结牢靠,解锁方便,不易发生拒动或误动。 7 辅助开关
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。
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
“高压真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名； 真空断路器 其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。发展简史1893年，美国的里顿豪斯提出了结构简单的真空灭弧室，并获得了设计专利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空开关。1926年美国索伦森等公布的研究成果也显示了在真空中分断电流的可能性，但因分断能力小，又受到真空技术和真空材料发展水平的限制，尚不能投入实际使用。随着真空技术的发展，50年代美国才制成第一批适用于切断电容器组等特殊要求的真空开关,分断电流尚停在4千安的水平。由于真空材料冶炼技术上的进步和真空开关触头结构研究上所取得的突破，1961年，美国通用电气公司开始生产15千伏、分断电流为12.5千安的真空断路器。1966年试制成15千伏、26千安和31.5千安的真空断路器，从而使真空断路器进入了高电压、大容量的电力系统。80年代中期，真空断路器的分断能力已达100千安。中国从1958年开始研制真空开关，1960年西安交通大学和西安开关整流器厂共同研制成第一批6.7千伏、分断能力为600安的真空开关;随后又制成10千伏、分断能力为1.5千安的三相真空开关。1969年华光电子管厂和西安高压电器研究所制成了10千伏、2千安单相快速真空开关。70年代以后，中国已能独立研制和生产各种规格的真空开关。真空断路器通常可分多个电压等级。低压型一般用于防爆电气使用。像煤矿等等真空断路器主要结构 真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其 结构图 他部件。 编辑本段基本术语和各部分的具体介绍 真空断路器技术标准真空断路器在我国近十年来得到了蓬勃的发展，至今方兴未艾。产品从过去的ZN1～ZN5几个品种发展到现在数十多个型号、品种，额定电流达到5000A，开断电流达到50kA的较好水平，并已发展到电压达35kV等级。80年代以前，真空
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
浅谈高压真空断路器的使用和维护 发表时间：2018-03-13T14:41:34.040Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：王亮1 杨建飞2 吴群燕1 张志刚2 [导读] 摘要：高压真空断路器是国家电网主、配网中应用最广泛的高压元器件，由于优良的技术特点而基本做到免维护。（1.浙江省开化七一电力器材有限责任公司浙江省衢州 3243022.浙江迪思威电气股份有限公司浙江省衢州 324302）摘要：高压真空断路器是国家电网主、配网中应用最广泛的高压元器件，由于优良的技术特点而基本做到免维护。但它并非不需要维护，它在额定短路开断电流开断次数，或机械操作次数达到规定的次数后，都要进行维护。本文将介绍真空断路器在其生命周期各阶段所需的维护工作，从而提升其使用寿命，提高电网供电运行可靠性。 关键词：高压真空断路器生命周期维护 高压真空断路器是以基本不需要维修的真空灭弧室(又称真空管)为主体及相关附件组合而成。由于它们的操作机构动作行程短、结构简单、零部件少，选用特制滑动轴承，采用特殊表面处理防锈工艺，配用长效润滑脂，因而故障少，在正常使用条件下，10—20年不需检修，基本可称为免维护电器。但由于各用户使用环境的差异，它在额定短路开断电流开断次数，或机械操作次数达到规定的次数后，仍需进行必要的检查、维护工作。 一、安装使用前的检查 高压真空断路器在使用现场进行常规的例行检查是很必要的，尽可能地避免盲目的自信心理。应对以下项目作严格的检验： 1、安装前对真空断路器应进行外观及内部检查，真空灭弧室、各零部件、组件要完整、合格、无损、无异物； 2、严格执行安装工艺规程要求，各元件安装的紧固件规格必须按照设计规定选用； 3、检查极间距离，上下出线的位置距离必须符合相关的专业技术规程要求； 4、所使用的工器具必须清洁，并满足装配的要求，在灭弧室附近紧固螺丝，不得使用活扳手； 5、各转动、滑动件应运动自如，运动磨擦处应涂抹润滑油脂； 6、整体安装调试合格后，应清洁抹净，各零部件的可调连接部位均应用红漆打点标记，出线端接线处应涂抹有防腐油脂。 二、使用中的机械特性调整及注意事项 真空断路器在出厂调试时，对于其机械性能诸如开距、行程、接触行程、三相同期、分合闸时间、速度等都进行了比较完整的调试，并随机附有调试记录。一般在使用中现场只需对三相同期、分合闸速度和合闸弹跳稍许调整合格之后，即具备了投运条件。 1、三相同期的调整 针对测试中合、分闸开距差异最大的一相，如该极合闸过早或过迟，将该极的开距稍许调大或者调小点，只需把该极绝缘拉杆的可调活接头旋入或者旋出半圈，一般可调整使合、分闸不同期性达到1mm以内，获得比较理想的同期参数最佳值。 2、合、分闸速度的调整 合、分闸的速度受到多方面因素的影响，而在使用现场可调整的部位仅是分闸弹簧和接触行程。分闸弹簧松紧程度，对合、分闸速度产生直接的影响，而接触行程(指触头压力弹簧的压缩量)，仅对分闸速度产生主要的影响。如果合闸速度偏高而分闸速度偏低时，可以将接触行程稍许增大，或者将分闸弹簧拉紧一点即可；反之调松一些。如果合闸速度比较合适，而分闸速度偏低，则可调整总行程使其增大0.1～0.2mm，此时各级的接触行程均增大了0.1～0.2mm左右。其分闸速度也会上升；反之分闸速度过高时，也可将接触行程调小0.1～0.2mm，分闸速度也会降低。 当完成三相同期与合、分闸速度的调整之后，切记要重新对各极的开距和接触行程进行测量修正，并应符合真空断路器产品的相关规定。 3、合闸弹跳的消除 真空断路器普遍存在着合闸过程中触头的弹跳问题。分析其产生的主要原因：一是合闸冲击刚性过大，致使动触头发生轴向反弹；二是动触杆导向不良，晃动过大；三是传动环节间隙过大；四是触头平面与中心轴垂直度不好，碰合时产生横向滑动等所致。对于已经形成的产品，整机结构刚性已成定局，现场一般无法改变。对于动触杆导向不良，在同轴式结构中，触头压簧与导电杆是直接相联，无中间传动件，所以也就无间隙。对于异轴式结构的真空断路器，触头弹簧与动触杆之间有一个转向用的三角拐臂，用三个销钉连结，这就存在三个间隙，容易出现合闸过程中的弹跳，这是消除弹跳的重点。同时还应重视触头弹簧始压端到导电杆之间传动间隙的调整，使传动环节尽可能紧凑，无缓冲间隙；如果因为灭弧室触头端面垂直度不好而产生弹跳，则可以将灭弧室分别转动90°、180°、270°安装，寻找上下接触面吻合位置，实在不行时则需要更换灭弧室。 在处理合闸弹跳过程中，切记将所有的螺丝都应拧紧，以免受到震颤的干扰。 4、过电压保护 由于真空断路器开断较小电流，特别是开断空载变压器励磁电流等小感性电流时，往往会出现截流而产生截流过电压，并且截流值越大，产生的过电压越高。另外，真空断路器在开断电容器组的容性电流时，也很难达到绝对无电弧重燃，一旦出现重燃，也会产生重燃过电压。对于截流或者重燃过电压，需装用性能较好的金属氧化物避雷器或阻容保护装置来预防。 5、触头超程和触头压力的控制 （1）国产各种型号的10kV真空灭弧室的触头超程是在3mm左右，开距12mm左右。通常国产10kV真空断路器用灭弧室的额定接触压力，额定电流630～800A者为1100N左右，1250A者为1500～1700N等。 （2）真空断路器在安装或检修时，除了要严格地按照产品安装说明书中要求调整测量触头超程。另外，还应仔细检查触头弹簧，不应有变形损伤现象。 三、长时间运行后的检修维护 1、真空灭弧室 真空灭弧室俗称真空泡，是真空断路器的主要元件，它外表是一只管形的玻璃管或陶瓷管，其中密封着所有的灭弧元件，分合闸时通过动触杆运动，拉长或压缩波纹管而不破坏灭弧室内真空的装置。 （1）检查外观有无异常、外表面有无污损，如果绝缘外壳表面沾污，应用干布擦试干净。
真空断路器在电力系统中的应用与分析 摘要：本文简述了真空断路器的工作原理和主要结构以及其所具有的特点。通过对真空断路器在变电站现场实用性的分析找出优缺点及应用中易出现的故障和处理方法，为真空断路器的运行和检修提供了依据。 关键字：变压器,高压断路器,断路器,真空断路器 1概述 在电力系统中变电站上的变压器、线路等元件，由于检修改变运行方式发生故障的需将它们接入或退出，因而进行一些操作。例如，在正常情况下要能可靠地接通和开断电路，在改变运行方式时，要能灵活地进行切换操作，在电路发生故障情况下，能迅速切除故障电流，把事故限制在局部地区并使未故障部分继续运行，以提高电力系统的可靠性。在检修设备时停电和隔离带电部分，保证工作人员的安全等，为完成以上这些操作在电力系统变电站上必须装一些开关电器。它是电力系统的重要设备之一，其中断路器的任务最为重要、地位最重要，其结构也最为复杂，特别是高压断路器尤为重要。 高压断路器是用来在正常情况下接通和断开电路且在故障情况下能自动迅速开断故障电流的开关设备。所以，对它的基本要求是：在各种情况下应具有足够的开断能力，尽可能短的动作时间和高度的工作可靠性。断路器最重要的任务就是熄灭电弧，所以各种断路器都有不同结构的灭弧装置，它在很大程度上影响断路器的灭弧性能。根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理，断路器可分为以下几种类型：油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器、自产气断路器和磁吹断路器，其中真空断路器是近年来研制的一种新型断路器，在10KV 变电设备中广泛应用着，真空断路器是以真空作为灭弧介质和绝缘介质，本文对真空断路器进行介绍和分析。来源：大比特半导体器件网2真空断路器的工作原理和主要结构及特点 2.1真空断路器的工作原理 真空断路器的工作原理是：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒（屏蔽罩）上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。 2.2真空断路器的构成 真空断路器的主要结构由真空灭弧室、操作机构和绝缘支撑件基架等组成。来源：大比特半导体器件网 2.2.1真空灭弧室
发展110kV及以上真空断路器的 必要性分析和市场分析 一、高电压等级断路器的发展趋向 由于社会的进步、技术水平的发展，电力系统中的油断路器和压缩空气断路器处于淘汰，从而真空断路器和SF6断路器依靠各自的独特优势占领了整个中高压电力系统。由于SF6气体具有特异的热化学性和负电性，因而SF6气体被广泛用做高压开关设备的绝缘和灭弧介质，进而SF6断路器占领了高压领域的几乎所有份额。然而SF6断路器的漏气问题非常突出，随着SF6气体的使用量、泄漏量的增加，大气中的SF6气体浓度也在逐年增加。这样SF6气体所带来的大气温室效应也越来越严重。为此从全球环境保护出发1997年就已经提出决定草案（《联合国气候变化框架公约京都议定书》），限制了对SF6 等气体的使用，并将开始逐步被禁用。由此可以推断SF6断路器最终将被迫退出电力系统，显然只有真空断路器才具有代替SF6断路器的能力，这便为真空断路器留出了广阔的发展空间。 二、高电压等级真空断路器的发展现状 目前形势下世界各国都在力争开发高电压等级真空断路器，以抢占市场，国际上早已有123kV、145kV、168kV单断口真空断路器。当前在国外230KV单断口真空断路器已经接近成熟。据悉，美国通用电气公司早在60年代初，曾采用多个真空灭弧室串联制成高压和超高压真空断路器和真空负荷开关，并实际投入了相应的电力系统上运行。这种高压断路器分别由3、7 、11和14个真空灭弧室组成
145kV、362kV、550kV和800kV的真空断路器。俄罗斯于1990年生产了由四个35kV的真空灭弧室组成110kV、25kA的真空断路器，亦在实际的电力系统上投入运行。1980年美国通用电气公司正式生产了双断口的168kV、40kA真空断路器。1980年日本日立电气公司制造出123kV、31.5kA单断口的真空断路器。1987年日本东芝电气公司开发了145kV、31.5kA的单断口真空断路器和168kV双断口的真空断路器。就我国的形势来看，真空断路器也已不完全限于中压领域，正面向高电压、大容量方向发展。早期由于国内真空灭弧室制造厂的设备条件，北开曾用用两个63kV真空灭弧室串联组成110kV 双断口真空断路器。该断路器真空灭弧室排列呈垂直布置，总高度为2650mm，已由北京开关厂试制完成。2002年北开又一次在国内首次成功开发了ZW36-126kV/T1600-40型单断口高压真空断路器，并完成了型式试验。顺应了市场需求，并填补我国真空断路器的一项空白，美中不足其选用的真空灭弧室却为日本明电舍公司生产。 三、国产126kV及以上电压等级真空灭弧室的开发概况 首先开发国产126kV及以上电压等级真空灭弧室势在必行。因此，具有雄厚科技实力的西安交通大学已和有关国内的真空灭弧室生产厂家联合，力争在短期完成126kV真空灭弧室的国产化。有关厂家也已开始积极购置有关必要和关键设备。高电压等级的真空断路器必将成为我国电力系统高压领域的主力军。 四、北开ZW36-126kV/T1600-40的产品结构、主要技术参数及主要特点：
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。
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 /
真空断路器特点有哪些 “真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。那么，真空断路器特点有哪些呢？ 真空断路器特点有哪些 ①触头开距小，10KV真空断路器的触头开距只有10mm 左右，操作机构的操作功就小，机械部分行程小，其机械寿命就长。 ②燃弧时间短，且与开关电流大小无关，一般只有半周波。 ③熄弧后触头间隙介质恢复速度快，对开断近区故障性能较好。 ④由于触头在开断电流时磨损量较小，所以触头的电气寿命长，满容量开断达30-50次，额定电流开断达5000次以上，噪音小适于频繁操作。 ⑤体积小、重量轻。 ⑥适用于开断容性负荷电流。 由于其优点很多，所以广泛应用于变电站中，目前型号主要有：ZN12-10型、ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。
具体介绍 真空断路器技术标准真空断路器在我国近十年来得到 了蓬勃的发展。产品从过去的ZN1～ZN5几个品种发展到数十多个型号、品种，额定电流达到5000A，开断电流达到50kA 的较好水平，并已发展到电压达35kV等级。 80年代以前，真空断路器处于发展的起步阶段，技术上在不断摸索，还不能制定技术标准，直到1985年后才制定相关的产品标准。 国内主要依据标准： JP3855-96《3.6～40.5kV交流高压真空断路器通用技术条件》 DL403-91《10～35kV户内高压断路器订货技术条件》 这里需要说明：IEC标准中并无与我国JB3855相对应的专用标准，只是套用《IEC56交流高压断路器》。因此，我国真空断路器的标准至少在下列几个方面高于或严于IEC标准： (1) 绝缘水平：试验电压 IEC 中国 1min工频耐压(kV) 28 42(极间、极对地)48(断口间) 1.2/50冲击耐压(kV) 75 75(极间、极对地)84(断口间) (2)电寿命试验结束后真空灭弧室断口的耐压水平： IEC56中无规定。我国JB3855一96规定为：完成电寿命次
10kV真空断路器常见故障及处理 随着真空断路器的广泛应用，不少10 kV 少油断路器已更换为真空断路器。由于生产厂家不同，一部分真空断路器性能较好，检修、维护工作量小，供电可靠性高;也有一部分真空断路器性能很差，存在的问题比较多;还有一些真空断路器缺陷极其严重，容易造成事故越级，导致大面积停电。 1 、真空泡真空度降低 1.1 故障现象 真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低故障为隐性故障，其危险程度远远大于显性故障。 1.2 原因分析：真空度降低的主要原因有以下几点： (1) 真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点; (2) 真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点; (3) 分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。 1.3 故障危害
空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器kg。com的使用寿命急剧下降，严重时会引起开关爆炸。 1.4 处理方法 (1) 在进行断路器定期停电检修时，必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度定性测试，确保真空泡具有一定的真空度; (2) 当真空度降低时，必须更换真空泡，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。 1.5 预防措施 (1) 选用真空断路器时，必须选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品; (2) 选用本体与操作机构一体的真空断路器; (3) 运行人员巡视时，应注意断路器真空泡外部是否有放电现象，如存在放电现象，则真空泡的真空度测试结果基本上为不合格，应及时停电更换; (4) 检修人员进行停电检修工作时，必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试，以确保断路器处于良好的工作状态。 2 、真空断路器分闸失灵 2.1 故障现象
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