柱上真空断路器

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 次数试验后的真空断路器，其断口间绝缘能力应不低于初始绝缘水平的 80%，即工频 1min33.6kV 和冲击 60kV。 (3)触头合闸弹跳时间：IEC 无规定，而我国规定要求不大于 2ms。 (4)温升试验的试验电流：IEC 标准中，试验电流就等于产品的额定电流。我国 DL403-91 中规定试验电流为 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，大致可划分为选用参数和运行参数两个方面。前者供用 户设计选型时使用；后者则是断路器本身的机械特性或运动特性，为运行、调整的技术指标。 下表是选用参数的列项说明，并以三种真空断路器数据为例。 表中所列各项参数，均须按 JB3855 和 DL403 标准的要求，在产品的型式试验中逐项加以验证，最终数据以 型式试验报告为准。 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 真空灭弧室 按照开关型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空灭弧室、中间封接杯状纵磁场小型化真空灭弧室、内封接式玻璃 泡灭弧室，其基本结构如下： ①气密绝缘系统(外壳) 由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的气密绝缘筒、动端盖板、定端盖板、不锈钢波纹管组成的气密绝缘系统是 一个真空密闭容器。为了保证气密性，除了在封接式要有严格的操作工艺，还要求材料本身透气性和内部 放气量小。 ②导电系统 由定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成。触头结构大致有三种：圆柱形触头、 带有螺旋槽跑弧面的横向磁场触头、纵向磁场触头。目前采用纵磁场技术，此种灭弧室具有强而稳定的电 弧开断能力。 ③屏蔽系统 屏蔽罩是真空灭弧室中不可缺少的元件，并且有围绕触头的主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩和均压用屏蔽罩等多 种。主屏蔽罩的作用是：a 防止燃弧过程中电弧生成物喷溅到绝缘外壳的内壁，从而降低外壳的绝缘强度。 b 改善灭弧室内部电场分布的均匀性，有利于降低局部场强，促进真空灭弧室小型化。c 冷凝电弧生成物，
太小会影响分断能力和耐压水平。开距太大，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。10kV 真空断路器的开距通常在 8～12mm
之间，35kV 的则在 30～40mm 之间。
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接触压力
在无外力作用时，动触头在大气压作用下，对内腔产生一个闭合力使其与静触头闭合，称之为自闭力，其
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10 主回路直流电阻 μΩ ≤60 ≤60 ≤20
11 动静触头累积允许磨损厚度 mm 3.0
为满足真空灭弧室对机械参量的要求，保证真空断路器电气机械性能，确保运行可靠性，真空断路器须具
有稳定、良好的机械特性。主要机械特性列于上表，亦以三种断路器技术指标为例。 4.各机械特性对产品
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高压真空断路器
中文名 真空断路器 外文名 Vacuum circuit breaker 特点 体积小、重量轻、适用于频繁操作 应用领域 工矿企业、发电厂 国内依据标准 JP3855-96、DL403-91 常规断路器分类型号 户内（VS1、ZN28、ZN85、ZN12） 户外（ZW32、ZW8、ZW10、ZW27、ZW20、ZW7） 常用电压 6kv-10kv-12kv-24kv-35kv（40.5kv）
其它部件
基座、绝缘支撑件、绝缘子等。
特点
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由于疏通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 次数试验后的真空断路器，其断口间绝缘能力应不低于初始绝缘水平的 80%，即工频 1min33.6kV 和冲击 60kV。 (3)触头合闸弹跳时间：IEC 无规定，而我国规定要求不大于 2ms。 (4)温升试验的试验电流：IEC 标准中，试验电流就等于产品的额定电流。我国 DL403-91 中规定试验电流为 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，大致可划分为选用参数和运行参数两个方面。前者供用 户设计选型时使用；后者则是断路器本身的机械特性或运动特性，为运行、调整的技术指标。 下表是选用参数的列项说明，并以三种真空断路器数据为例。 表中所列各项参数，均须按 JB3855 和 DL403 标准的要求，在产品的型式试验中逐项加以验证，最终数据以
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吸收一部分电弧能量，有助于弧后间隙介质强度的恢复。
操作机构
按照断路器型式不同，采用的操作机构不同。常用的操作机构有弹簧操作机构、CD10 电磁操作机构、CD17
电磁操作机构、CT19 弹簧储能操作机构、CT8 弹簧储能操作机构。
强度又迅速恢复起来。
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 最高电压 11.5 绝缘水平 工频耐压 极间、极对地 42 断口间 48 冲击耐压 极间、极对地 75 断口间 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 额定短时关合电流(峰值) kA 50 80 100 额定单个电容器组开断电流 A 630 800 额定背对背电容器组开断电流 A 400 400 寿命 额定短路开断电流次数 次 50 50 30 机械寿命 次 10000 其它 额定操作顺序 分-0.5s-合分-180s-合分 分-180s-合分-180-合分 全开断次数 不大于 60 配用操动机构 CD 或 CT 机构 机械特性 （运行参数） 序号 机械特性参数 单位 ZN28-12/1250-20 ZN27-12/1250-31.5 ZN27A-12/3150-40 1 触头开距 mm 11±1.0 10±1.0 11±1.0 2 接触行程 mm 4±1.0 3±0.5 3 触头接触压力 N 1500±200 3000±200 5000±300 4 平均合闸速度 m/s 0.6±0.2 5 平均分闸速度 m/s 1.1±0.2 1.1±0.3 1.1±0.3 6 合闸弹跳时间 ms <2 7 分、合不同期性 ms <3 8 合闸时间 ms <100 9 分闸时间 ms <60
大小取决于波纹管的端口直径。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
概述介绍
“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；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，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。