真空断路器及开关柜选型参考
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发布时间：2024-10-22 06:58
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时间：2024-10-24 12:13
近年中压真空断路器产量显著增长，其中12kV真空断路器占据中压断路器总产量的80%以上。电力系统中压等级真空断路器运行总量远超过少油断路器。然而，事故率偏高问题一度引起关注，这可能与真空断路器使用量的快速上升有关。随着国内机械行业整体技术提升，高品质真空断路器不断问世，并在电力系统及其他重要用户中应用。据分析，近年来真空断路器事故率相对平稳并有所降低。
在真空断路器选型时，需关注真空度的一般概念及行业标准。真空度划分在绝对压力低于工程大气压时即为真空状态，高真空压强范围为1.33×10-1～1.33×10-6Pa。真空灭弧室真空度通常在1.33×10-4Pa以上。行业标准规定真空灭弧室允许储存期为20年，储存或运行期末内部气体压强不得大于6.6×10-2Pa。出厂时真空灭弧室内部气体压强应不大于1.33×10-3Pa，并需标注编号及出厂年月。
采用真空度专用检测仪进行定量检测是有效手段，而以往的工频耐压方法检测真空度已不符合行业标准规定。虽然真空断路器断口绝缘耐受水平仍需用工频耐压方法检测，但真空度测试仪不能确定真空灭弧室外绝缘的绝缘水平，断口耐压试验仍需进行。
真空断路器触头磁场对开断电流有重要影响。开断电流在7kA以下时，采用普通平板型触头结构即可开断。超过7kA时，须将触头加工成特殊结构，利用电弧电流形成的磁场，使电弧运动或分散，以开断更大电流。平板型触头在形成聚集型电弧时，常导致开断失败。
真空断路器触头磁场分为横磁场、纵磁场及强纵磁场结构。横磁场结构虽能突破开断电流瓶颈，但在体积、截流值、电磨损及电气寿命等方面存在局限。纵磁场结构则属扩散型真空电弧，开断电流超过100kA，体积缩小，易于小型化，截流值低，过电压水平较低，电磨损轻，电气寿命长。
永磁机构作为电磁类操动机构，具有结构简单、组成部件少、机械可靠性高等特点。双稳态或单稳态机构可为真空断路器提供稳定操作，通过优化设计，可获得较理想的速度特性，实现断路器及操动机构的免维护。
真空断路器类型包括分体式、联体式、落地式、中置式及中置落地式。分体式有价格经济、旧柜改装方便的优势，但操动机构与本体不配套易产生问题。联体式操动机构与断路器匹配性能好，运行维护方便，有助于提高真空断路器整体运行水平。落地式和中置式真空断路器存在互换性差、影响运行可靠性的问题。中置落地式结合了中置式和落地式优点，用户使用更方便。
合闸弹跳与分闸反弹是真空断路器常见的问题。合闸弹跳影响触头接触稳定性，分闸反弹则需控制在一定范围内以避免影响机械寿命及系统稳定。联体式断路器由于操动机构与断路器本体特性匹配，分闸反弹现象不明显。
高压开关柜主绝缘材质主要有SMC、DMC、BMC等。不同材质适用于不同产品，选择时应避免混合使用，并注意制品件的表面质量和绝缘性能。成本降低方法需谨慎，以保证原有性能。
在真空断路器选型时，需考虑开关柜主回路磁场对灭弧室磁场的影响，避免柜内主回路与灭弧室平行布置。真空断路器滑相问题在三相中性点不接地系统中更为显著，需严格控制。首开相在开断中的分布与电气寿命密切相关，分布均匀是达到额定电气寿命的关键。
分闸时间的下限要求考虑开断时直流分量的影响，确保在型式试验中考核到较严酷的开断条件。合闸时间的变动范围需考虑操动机构的合闸功，确保型式试验条件的有效性。整体而言，真空断路器选型应兼顾可靠性与成本，为电力系统稳定运行提供可靠保障。
