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中压开关柜内真空和SF6断路器的使用实例剖析

摘要:首要阐述了中压开关柜内真空和SF6断路器的选用问题,并罗列了典型的使用实例,可供产物开拓和设计参考。

  要害词:断路器 选择 使用

  1 前语
  
  SF6和真空开关柜遭到世界各地的喜爱,在欧洲和大大都中东国度趋势于用SF6断路器;在中国、日本和美国分明喜好采用真空断路器;而在其他地域,两种技能简直相同盛行。多油和少油技能在中国、东欧、印地安和拉丁美洲等地域仍有少数运用,但趋向非常分明,将很快被SF6和真空技能所替代。有关数据标明,当前包罗ABB在内的电气行业跨国公司在两种技能的开展上是互补的。

  近年来,国表里对两种技能的最新、最主要的开展是采用永磁操念头构,并将有关的传感元件集成在开关柜内。

  2 电弧遮断特征

  2.1 SF6断路器

  SF6中压断路器当前采用自吹型系统。主动吹气型断路器的操作能量比拟小,但具有优越的功能,如割断短路电流时电弧能量小,其电气寿命较长;开断小的理性电流时,其过电压倍数低于2.5倍。

  2.2 真空断路器

  真空断路器触头在分、合闸操作时必需具有高的抗电弧侵蚀功能;当开断小电流时,应具有低截流功能。对资料的研讨标明,铜、铬组成资料是最好、最能知足要求的触头资料,而含铬量为20%~60%的铜、铬组成资料,目前已被用作触头的规范资料。开始采用非凡外形的触头,以避免电弧接触面上的径向磁场,强迫弧根持续不断地沿触头外表扭转,然后避免部分过热和不平均的磨损。对触头外形更进一步的改良是轴向磁场的开拓,该轴向磁场能将弧根平均地分派在整个触头外表。

  3 SF6和真空断路器的开展趋向

  3.1 永磁操念头构

  从外表上看,断路器的操念头构仅是完成简略的“分-合”或“合-分”功用。当抵达所要求的地位时,要确保触头坚持在该地位上,直到接到改动地位的敕令为止。因而,操念头构是一个典型的双稳态执行机构,其功能要高度牢靠。以往,长时间采用机械弹簧和凸轮机构。

  永磁操念头构包罗固定式叠片铁心、永世磁铁、合闸和分闸线圈及专用电子安装等,能供应一切电子式的辅佐功用,如联锁、分闸、合闸等,还包罗自诊断设备。电解电容供应分合闸线圈所需的冲击功率。永磁操念头构的机械系统大大简化了,其部件的很多削减,使毛病的几率也响应降低,然后降低了操动梦见的维护程度[2]。新型的真空和SF6磁力操念头构断路器,与先前的设计一样,互相具有完全的可交换性。这种可交换性,能以起码的投资将现有开关柜从新配备。

  3.2 传感元件和电子设备的集成

  采用适宜的软件和必需的电流、电压传感元件,将维护功用集成在断路器的节制系统中,使断路器成为一个完好的具有维护和切换功用的智能型主动化妆置,并到达最高的牢靠性目的,起码的部件接口,以便利在中压二次配电系统中使用。这也是当前低压配电系统的开展近况。

  4 技能功能

  4.1 电气和机械寿命

  运用经历标明,真空和SF6断路器均可以为是免维护的。高质量的SF6断路器和真空断路器完全知足IEC60056中B级断路器规范要求。这就是说,B级断路器在预期寿命内对断口部件不需求维护,而仅需求对其他部件进行维护。IEC依据断路器所衔接的架空线收集和能否采用重合闸等运用前提,规则了断路器应能完成的操作次数。

  4.2 操作过电压

  SF6断路用具有低的操作过电压程度,而无需外加任何安装。

  采用现代触头资料的真空断路器,也出现出低程度的截断电流。但是,在非凡的运用场所,能够需求进行具体的系统参数研讨,以确定能否需求装设专门的限制过电压的安装,这首要取决于工业装置设备的特征。

  5 使用举例

  (1)架空线路和电缆:当用于割断和维护架空线配电网时,真空和SF6断路器均知足要求。

  (2)变压器:现代真空和SF6断路器合适割断空载变压器的励磁电流,而过电压倍数低于3.0。在某些非凡场所,如用真空断路器来割断工业设备中的干式变压器时,则引荐装设避雷器。

  (3)电念头:当断路器用于割断电念头时,必需对操作过电压的问题赐与充沛的留意。过电压的目的限值为小于2.5倍,两种断路器均可到达。当真空断路器用来割断小电念头时(起动电流小于600A),因为电弧屡次重燃的缘故,能够需求接纳限制过电压的办法,而这种景象呈现的概率很低。

  (4)电容器组:两种技能均合用于电容器组无重燃切换。当成组切换时,能够需求装设电抗器,以便限制冲击电流。断路器的同步节制技能是处理这个问题的一种有用方案。特殊引荐SF6断路器使用于额外电压高于27kV的场所。

  (5)电弧炉:切换电弧炉的特点是操作频频、大电流、短距离。真空断路器特殊合用于这种场所。

  (6)并联电抗器:SF6断路器合用于切换并联电抗器,凡间其过电压倍数低于2.5。当运用真空断路器时,在某些状况下能够需求外加限制过电压的办法。

  (7)电气化铁路牵引:准则上,两种断路器均可采用,但在某些低频电源的场所(如16.67Hz),则引荐采用真空断路器。

  6结语

  从运用观念看,SF6和真空两种技能是互补的。经济要素、运用者的喜好、国度中的习气、制造才能和非凡切换要求等,是决议计划者确定断路器型式的首要要素。断路器与任务前提的匹配、频频切换等非凡要求,能够是影响选择断路器型式的额定要素,此时,能够需求进行综合性研讨,以便做出最好的选择。


 

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