真空开关的触头
真空开关的操作过电压及其防护（二篇）
真空开关的操作过电压及其防护目前，真空开关和SF6开关是无油开关的两大主导产品，它们在性能上相去无几，但真空开关无SF6的温室效应问题，其工艺水平适合我国企业的制造现状，价格相对较低。
所以，真空开关的生产量与使用量远高于SF6开关，特别是10kV户内产品中，真空开关已占绝对优势。
据统计，xx年10kV级无油开关中，真空开关约占70%。
随着城网开关无油化改造和真空开关的大量应用，其操作过电压问题已日益突出，必须予以关注并采取相应的解决措施。
1真空开关的结构特点真空开关的触头是在密封的真空腔内分、合电路的，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可经受多次分、合闸而不降低开断能力。
其主要特点如下：(1)结构紧凑，体积小，重量轻，动作快，分、合闸所需功率小。
(2)电气、机械寿命长，触头寿命一般比少油开关长50倍，维修工作量少。
(3)开断容量大，允许开断次数多，适合于频繁操作的场合。
(4)不产生高压气体及有毒气体，无火灾及爆炸危险，不污染环境。
(5)开断小电感电流时容易发生截流过电压及电弧重燃过电压。
通常从加强运行管理和采取防护措施两方面来抑制操作过电压，以保证电网的安全运行。
2真空开关的操作过电压(1)截流过电压真空开关切除电感电路并在电流过零前使电弧熄灭而感生很高的电压——截流过电压。
现以切断空载变压器为例，分析发生过电压的机理及相关因素。
附图为空载变压器的暂态等值电路，其中Vs为电源电压，QF为真空开关，GT为变压器绕组对地电容，LT为变压器激磁电感。
设QF断开的电流为i，则断开前储存在变压器绕组中的电磁能量为WC=12LTi2，储存在GT中的电场能量为WL=12GTU2，其中U为对应于i的截流电压。
当QF切除电路并快速灭弧时，电源即与负载完全分离，电磁能WL与电场能WC便互相转换，形成振荡，电容电压达到最大值Um时的能量为12CTU2m=12CTU2+12LTi2即Um=U2+LTCTi2(2)电弧重燃过电压真空开关若在电流接近过零前切除电感电路(为附图中的空载变压器)，当电流过零时，CT与LT将发生能量振荡，CT中的电场能量全部转换成磁场能量使LT的电压UL 升高。
高压真空开关技术参数的选择
分析了影响高压真空开关技术的机械参数后，提出机械参数的选择及其调试。
关键词：真空开关；机械参数；选择；调试中图分类号：TM564.2文献标识码：B高压真空开关技术参数的选择都是严格遵照国家标准GB1984—80《交流高压断路器》来进行的，因此，在生产运行中，专业技术人员不但要重视技术参数的选择，更要重视为满足这些技术参数而对真空开关进行机械参数的调试。
下面分析真空开关的几个重要参数的选择及其调试。
1高压真空开关的额定开距额定开距是真空开关触头处在完全断开位置时，动静触头之间的最短距离。
它决定于真空开关的额定电压、使用条件下开断电流的性质、触头材料及其耐压要求。
在不同额定电压下，不同种类的真空开关触头开距的选择范围见表1。
表1真空开关触头额定开距的选择范围种类额定电压/kV 额定开距/mm 真空接触器3～63～6 3～64～8 真空断路器1035 9～1235～40 真空负荷开关6～10 8～12从表1可知，真空接触器的触头开距选择得小些，主要是为了适应频繁操作的需要，以提高真空开关的电寿命和机械寿命，但牺牲了一定的耐压强度。
断路器触头开距相对选得高些，但真空开关触头开距与耐压强度并非是呈线性关系。
当额定电压超过一定值后，往往采用两个断口或多个开关管串联的方法来解决耐压问题。
每一种真空开关触头开距都有技术条件的规定，开距太大太小都会引起开断能力下降，导致开关机械寿命降低。
2高压真空开关的超程超程是真空开关触头完全闭合后，动或静触头所能移动的距离。
超程的作用主要有以下几点：a)保证触头在电磨损后仍能保持一定的接触压力；b)触头闭合时能利用触头弹簧力缓冲，减小弹跳；c)在触头分闸时，使动触头获得一定的初始的动能，拉断熔焊点，提高初始分闸速度，减小燃弧时间，从而提高介质恢复的速度。
如果超程太小，就不能保证触头在烧损后应有的触头压力，同时，初始分闸速度变小，会影响真空开关的开断关合和动热稳定性能，甚至产生重合闸弹振。
真空开关数据
真空断路器额定开距一般选择范围为：6kV及以下一般为4～8mm，10kV及以下一般为8～12mm，35kV一般为20～40mm。
通常真空断路器的触头接触行程一般取额定开距的20%～40%，10kV真空断路器的接触行程一般取3～4mm。
真空开关的触头接触压力根据分断电流大小得出经验数据为分断电流为12.5kA时，选择压力为50kg。
分断电流为16kA时，选择压力为70kg。
分断电流为20kA时，选择压力为90～120kg。
分断电流为31.5kA时，选择压力为140～180kg。
分断电流为40kA，选择压力为230～250kg。
10kV真空开关分闸速度通常取值为0.8-1.2m/s，必要时还可以高于1.5m/s。
合闸速度为0.4-0.7m/s必要时可取为0.8-1.2m/s。
10kV级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms，其他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些，但是不得超过5ms。
一般规定合闸同期性不超过1ms。
动、静触头的同轴度一般要求不大于2mm。
４．４调整试验调整试验内容为：手动分、合闸真空断路器，测量触头开距和接触行程，测量分、合闸速度，测量三相不同期性及触头合闸弹跳时间等。
４．４．１调整触头开距触头开距技术要求：６ｋＶ断路器为１１±１ｍｍ，３５ｋＶ断路器为２５＋３－０ｍｍ，如不符合要求，则通过增减缓冲器的调整片来达到。
４．４．２调整接触行程断路器合闸，测量接触行程，然后分闸，调整接触行程。
接触行程技术要求：６ｋＶ断路器为４±１ｍｍ，３５ｋＶ断路器为８＋３－０ｍｍ，如不满足要求，可调整绝缘拉杆处的调整螺栓。
该螺栓的螺距为１．２５ｍｍ，所以将螺栓旋出半圈，接触行程会增加０．６２５ｍｍ，反之减少０．６２５ｍｍ。
三相接触行程同时变化可调整操动机构垂直导杆来实现，此调整不会改变触头开距。
４．４．３调整三相不同期性接触行程调好后，通电操作，用光线示波器或特性测试仪测量三相分、合闸不同期性。
解真空断路器(开关)结构及灭弧原理,fc开关结构原理
解真空断路器（开关）结构及灭弧原理，fc开关结构原理1. 引言1.1 概述在现代电气系统中，断路器（开关）起着至关重要的作用。
随着技术的进步和需求的增加，真空断路器（开关）在电力系统中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍解真空断路器（开关）的结构及其灭弧原理，并对FC开关的结构原理进行探讨。
1.2 文章结构本文共分为五个部分来阐述解真空断路器（开关）和FC开关的相关内容。
首先是引言部分，通过概述解真空断路器（开关）在电力系统中的重要性以及文章结构，为读者提供整体把握。
接下来，第二部分将详细介绍解真空断路器（开关）的结构。
第三部分将重点探讨真空断路器（开关）的灭弧原理。
在第四部分中，我们将详细讨论FC开关的结构原理。
最后，在结论部分总结全文内容，并简单评述了解真空断路器（开关）和FC开关等新兴技术在电力系统中的应用前景。
1.3 目的本文旨在深入了解和掌握解真空断路器（开关）的结构及其灭弧原理，以及FC开关的结构原理。
通过对各个部分的详细介绍和解析，读者可以对这两种开关的工作原理有一个更清晰的认识，并了解它们在电力系统中的应用范围和优势。
同时，本文也希望为相关领域的研究人员提供参考和指导，促进该领域技术和设备的持续发展与创新。
2. 解真空断路器（开关）结构2.1 真空断路器基本结构：真空断路器是一种使用真空封闭的环境来切断电路的开关设备。
它由许多重要组成部分构成，包括主触头、固定触头、支撑触头、动触头、指示器、断路器壳体等。
其中，主触头和固定触头位于断路器的顶部，通过连接线与电源相连。
2.2 主要组成部分说明：- 主触头：真空断路器中最重要的部分之一。
其作用是在闭合状态下提供良好的电接触，并负责承受电流负荷。
- 固定触头：位于主触头上方，该部件保持稳定并起到固定主触头位置的作用。
- 支撑触头：位于主触头下方，支撑着主动触头，在进行开关操作时起到平衡作用。
- 动触头：位于支撑触头下方，实际上是完成开关操作的部件。
真空开关知识讲稿
保持开关的清洁，避免 灰尘和杂物影响其性能。
发现开关异常时，应及 时停用并联系专业人员
进行检修。
维护与保养
01
02
03
04
定期维护
根据使用情况，定期对开关进 行维护，如清洁、润滑等。
密封件更换
定期检查并更换密封件，确保 密封性能良好。
紧固件检查
定期检查紧固件，确保其牢固 可靠。
预防性维护
详细描述
这些辅助部件通常采用耐高温、耐高压、绝缘性能良好的材料制成，如陶瓷、聚四氟乙烯等。它们的 作用是确保真空开关在正常工作时能够保持稳定的电气性能和机械性能。
03
真空开关的性能参数
额定电压与电流
额定电压
真空开关在正常工作条件下能承受的 最高电压。
额定电流
真空开关在正常工作条件下能承受的 最大电流。
考虑开关的工作温度、湿度以 及是否存在腐蚀性气体等因素 。
机械寿命和电气寿命
选择机械和电气寿命长的开关 ，以确保长期稳定运行。
操作机构
根据开关的操作频率和操作方 式选择合适的操作机构。
使用注意事项
操作规范
严格按照开关的操作规 范进行操作，避免误操
作导致损坏。
定期检查
注意清洁
异常处理
定期检查开关的外观、 紧固件和密封件，确保
操动机构
总结词
操动机构是真空开关的驱动系统，负责提供触头动作所需的机械动力。
详细描述
操动机构通常采用弹簧、电磁或气动等不同形式的驱动方式。在开关动作过程中 ，操动机构通过驱动触头系统实现触头的闭合或断开，同时确保触头接触时的稳 定性和可靠性。
其他辅助部件
总结词
其他辅助部件包括绝缘材料、密封材料、连接导体等，对真空开关的性能和稳定性起到辅助作用。
真空断路器触头接触不良引起的同步电动机故障
（） ４ 更换ｃ Ｎ ＋真空灭弧室， 调整三相同期性 ， 使三相不 同期性＜ｌ ｍｍ， 测试三相触头接触 电阻
＜５ Ｏ。 ０ｇ
Ｉ 故障经过
今 年５ 我厂运行值班员在设备巡视中， 月， 发 现１ 号制氧气机所配２ ０ Ｗ／ｋ ５ ｋ ６ Ｖ同步 电动机运 行
声音异常， 电动机振动大， 控制柜定子电流表指针 上下摆动很大， 立即停机。 维修电工检查发现６ Ｖ ｋ 高压柜Ｃ １号电流互感器二次出线严重烧坏 ， ４ １ 对
的 旋 弧 表 面 ， 触 头 的灭 弧 能 力 降 低 ， 断 路器 使 而
（） 期 测 量三 相 触 头 接 触 电阻 值 ， ３定 保证 动
静触头接触良好， 三相接触电阻值要求 ≯ ０ Ｑ ５ 。 （） ４ 对真空灭弧室每年进行一次工频耐压试
验 ， 间接 检 查 真空 灭 弧 室 的 真空 度 ， 压值 取 以 耐
（） １ 定期检查三相真空灭弧室触头合闸同期
性， 保证三相触头合闸不同期性＜１ ｍｍ。 （） ２ 定期测量三相触头开距和超行程， 建立
设备档案 ， 录每 次检查 测量 数据 ， 记 调整 开距 和超 行程 应符 合 规定值 。 Ｚ 型真空 断路器 ， 求触 对 Ｎ９ 要
洁， 观察灭弧室外壳有无裂纹、 过热现象， 记录真 空断路器分、 合闸动作次数。
４ 故障教 Ｉ
真空 断路 器 的灭弧 室 为 一不 可拆 卸 的密 封整
分合闸时触头的弹跳 。
（） 查 导 电部 分 连 接 头紧 固状 况 ， 涂导 ６检 加
体， 因此今后主要应从以下几个方面加强 日 常维护
检查 。
电膏， 保证接头接触良好。
（ ） 强 日常 巡 视 检 查 ， 持真 空 断路 器 清 ７加 保
真空断路器触头合闸弹跳时间参数的选择
真空断路器触头合闸弹跳时间参数的选择
真空断路器合闸时间的大小，是衡量真空断路器性能好坏的一个重要标志，其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、开距及真空开关管的触头材料等有关，同时还与开关管的结构、断路器的结构及安装调试有关。
触头合闸弹跳时间越小，其性能越好，弹跳时间越长，触头的电磨损越严重，容易产生合闸过电压，在关合短路电流或电容器时，以及行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。
另外，触头合闸弹跳时间越长，严重危害开关管的波纹管使用寿命。
10kV级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms，其他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些，但是不得超过5ms。
真空开关试验方法规范
真空开关试验方法规范本部分只列出出厂试验项目，使用中的真空开关试验可参照执行。
7.4.3.l 零部件检查，对真空开关的另部件，必须严格检查下列项目。
7.4.3.1.1 真空灭弧室检查：检查外部状况及主要尺寸，玻璃件真空灭弧室，应光亮透明，内部零件不氧化，表面无伤痕。
主要几何尺寸符合出厂规定。
7.4.3.l. 2 自闭力的测量：用弹簧秤或弹簧拉力试验仪，测定灭弧闭室自力与触头开距的关系，测量点一般选取触头刚分、1/2开距和额定开距，实测的自闭力应符合出厂规定。
7.4.3.1.3 机械结构检查：1 检查关键零部件装配质量符合规定。
如果另部件紧固性，弹簧各部尺寸，传动机构的配合尺寸，机械运动灵活性等。
2 行程参数检查：如操纵机构总行程、触头开距、触头超行程、三相合闸不同期性、辅助接点行程和缓冲器行程等。
均应符合出厂规定。
7.4.3.l.4 真空灭弧室真空度测定：一般真空接触器的真空度的133.3 10-4至133.3 10-8Pa。
测量真空度最好方法，采用“磁控”法…适用制造厂‟。
使用单位可采用工频耐压法检验真空度，即把触头拉至额定开距，在触头之间施加出厂规定的工频电压。
如果无放电击穿现象，说明真空度良好，如果施加工频耐压后，真空灭弧室内就发生辉光放电或连续击穿现象，说明真空度已严重恶化，应停止使用。
也可采用高频电火花真空检测仪（只限玻璃真空管用），根据气体的放电颜色和形状，可粗略判断真空度的大小（不允许在井下使用）。
当真空度降低到133.310-4Pa时，在玻璃管壁上有局部萤光；真空度降到133.3 10-3 Pa.时，呈现出鱼肚白色；真空度降低到133.3 10ֿPa：以下时，管内呈现红色。
当真空度降至133.3 10- 4Pa以下时，应停止使用。
7.4.3.2 机械操作试验要求真空开关能够在操作能源（电压、气压、液压等）参数最高．最低和额定值时，正确而可靠地按规定次数连续进行合闸、分闸及合、分闸操作，真空断路器还需要进行自动重合闸操作（分一0.3～0.5s 一合）和自动脱扣动作试验。
真空开关试验方法规范综述
真空开关试验方法规范本部分只列出出厂试验项目，使用中的真空开关试验可参照执行。
7.4.3.l 零部件检查，对真空开关的另部件，必须严格检查下列项目。
7.4.3.1.1 真空灭弧室检查：检查外部状况及主要尺寸，玻璃件真空灭弧室，应光亮透明，内部零件不氧化，表面无伤痕。
主要几何尺寸符合出厂规定。
7.4.3.l. 2 自闭力的测量：用弹簧秤或弹簧拉力试验仪，测定灭弧闭室自力与触头开距的关系，测量点一般选取触头刚分、1/2开距和额定开距，实测的自闭力应符合出厂规定。
7.4.3.1.3 机械结构检查：1 检查关键零部件装配质量符合规定。
如果另部件紧固性，弹簧各部尺寸，传动机构的配合尺寸，机械运动灵活性等。
2 行程参数检查：如操纵机构总行程、触头开距、触头超行程、三相合闸不同期性、辅助接点行程和缓冲器行程等。
均应符合出厂规定。
7.4.3.l.4 真空灭弧室真空度测定：一般真空接触器的真空度的133.3 10-4至133.3 10-8Pa。
测量真空度最好方法，采用“磁控”法〔适用制造厂〕。
使用单位可采用工频耐压法检验真空度，即把触头拉至额定开距，在触头之间施加出厂规定的工频电压。
如果无放电击穿现象，说明真空度良好，如果施加工频耐压后，真空灭弧室内就发生辉光放电或连续击穿现象，说明真空度已严重恶化，应停止使用。
也可采用高频电火花真空检测仪（只限玻璃真空管用），根据气体的放电颜色和形状，可粗略判断真空度的大小（不允许在井下使用）。
当真空度降低到133.310-4Pa时，在玻璃管壁上有局部萤光；真空度降到133.3 10-3 Pa.时，呈现出鱼肚白色；真空度降低到133.3 10 ֿPa：以下时，管内呈现红色。
当真空度降至133.3 10- 4Pa以下时，应停止使用。
7.4.3.2 机械操作试验要求真空开关能够在操作能源（电压、气压、液压等）参数最高．最低和额定值时，正确而可靠地按规定次数连续进行合闸、分闸及合、分闸操作，真空断路器还需要进行自动重合闸操作（分一0.3～0.5s 一合）和自动脱扣动作试验。
真空断路器梅花触头和静触头接触范围
真空断路器一直以来都是电力系统中重要的电气设备，而其中的梅花触头和静触头接触范围更是备受关注。
本文将从以下几个方面对真空断路器的梅花触头和静触头接触范围进行详细介绍和分析。
一、梅花触头和静触头的作用梅花触头和静触头作为真空断路器中的重要部件，在其工作过程中起着至关重要的作用。
梅花触头是用来接通和切断电路的部件，而静触头则是在断路器关闭状态下用来保持接触的部件。
两者的接触范围直接影响着断路器的工作性能和安全可靠性。
二、梅花触头和静触头的设计原理梅花触头和静触头的设计原理是保证其在工作过程中能够可靠地接触，并在断开时尽快脱离。
为了实现这一点，梅花触头和静触头通常采用特殊的材料和结构设计，以确保其在电气接触过程中具有良好的导电性能和耐磨性能。
梅花触头和静触头的形状和尺寸也经过精心设计，以确保在各种工作条件下都能够可靠地进行接触和分离。
三、梅花触头和静触头的接触范围梅花触头和静触头的接触范围是指其在接触状态下的有效接触面积，这直接影响着断路器的传导性能和稳定性。
通常情况下，梅花触头和静触头的接触范围是通过精确加工和特殊处理来保证的，在实际应用中通常在微米级的精度范围内。
四、影响梅花触头和静触头接触范围的因素梅花触头和静触头的接触范围受到多种因素的影响，其中包括断路器本身的设计和制造工艺、操作环境的温度和湿度、以及使用过程中的磨损和老化等。
针对这些因素，梅花触头和静触头在设计和使用过程中需要进行合理的考虑和调整，以确保其在工作过程中能够保持良好的接触性能。
五、优化梅花触头和静触头的接触范围为了进一步提高梅花触头和静触头的接触范围，应该采取一系列措施。
在设计和制造过程中应该选择优质的材料和加工工艺，以确保梅花触头和静触头具有良好的表面光洁度和均匀度；在使用过程中应该加强对梅花触头和静触头的定期检查和维护，确保其在工作过程中保持良好的状况；在操作过程中应该严格按照规定的操作程序进行操作，避免不当使用导致梅花触头和静触头的磨损和老化。