高壓真空斷路器的主要特性參數(shù)及作用
判斷一個(gè)高壓真空斷路器是否滿足要求,應(yīng)對(duì)其合分閘時(shí)間、合分閘速度、燃弧時(shí)間、超行程和觸頭燒損厚度等其它一些參數(shù)進(jìn)行確定和判定。通過(guò)優(yōu)化和篩選,對(duì)真空斷路器的機(jī)械、電氣特性作出全面評(píng)價(jià)。對(duì)真空斷路器而言,動(dòng)、靜觸頭閉合時(shí)不要彈跳是最理想的情況??墒窃诤芏嗲闆r下,減小觸頭的彈跳時(shí)間是為保證觸頭高質(zhì)量地工作,但不能更換的真空觸頭仍然希望消除振動(dòng)。
對(duì)同一臺(tái)斷路器來(lái)講,在其整個(gè)電壽命試驗(yàn)過(guò)程中,歷次開(kāi)斷短路電流時(shí)燃弧時(shí)間的分布在正常情況下呈現(xiàn)類似“浴盆”曲線,即開(kāi)始時(shí)的燃弧時(shí)間稍長(zhǎng),中間若干次燃弧時(shí)間較短且穩(wěn)定,末了燃弧時(shí)間又變長(zhǎng)的規(guī)律。是此規(guī)律的真空斷路器則說(shuō)明真空滅弧室性能穩(wěn)定,斷路器機(jī)械特性參數(shù)也比較穩(wěn)定。反之,分散性很大、燃弧時(shí)間呈長(zhǎng)短無(wú)序分布,則反映出整個(gè)斷路器性能的不穩(wěn)定或尚有缺陷。
從斷路器機(jī)械方面和電氣方面講,要求減小合閘彈跳時(shí)間是合理的。一方面,觸頭彈跳時(shí)間長(zhǎng)則說(shuō)明合閘時(shí)的沖力過(guò)大,多余的能量只能消耗于斷路器框架等處,以微小的變形和振動(dòng)為代價(jià),長(zhǎng)此以往,只能有害無(wú)益。另一方面,彈跳時(shí)間長(zhǎng)則觸頭的磨損量也大。當(dāng)然,抑制合閘彈跳,也并不是說(shuō)完全沒(méi)有彈跳便是最優(yōu),實(shí)際上,合閘電動(dòng)排斥力是消除合閘彈跳的有效手段。
真空斷路器的超行程
由于真空斷路器的觸頭都是對(duì)接式觸頭,其超行程的作用主要有以下幾點(diǎn):
保證觸頭在一定的燒損厚度內(nèi)仍有一定的接觸壓力,以保持可靠的接觸,并可減少主回路的接觸電阻值,以降低溫升;可以利用運(yùn)行中的真空斷路器超行程的數(shù)量值來(lái)確定觸頭壓力的大小。
使動(dòng)觸頭在斷路器分閘時(shí)獲得一定的初始沖擊動(dòng)能,提高動(dòng)觸頭的初始分離速度,拉斷動(dòng)、靜觸頭間的熔焊點(diǎn);使斷路器在合閘時(shí)能夠借助觸頭壓力(既彈簧力)得到緩沖,以減少?gòu)椞?
通常,對(duì)一些不能直接測(cè)量觸頭燒損厚度的真空斷路器,可通過(guò)超行程的累計(jì)改變量來(lái)計(jì)算觸頭燒損的厚度,并以此間接地估算真空斷路器的剩余電壽命。
高壓真空斷路器燃弧時(shí)間
通過(guò)對(duì)燃弧時(shí)間的分析,可獲得真空斷路器性能必要的判據(jù)。燃弧時(shí)間的長(zhǎng)短,不但體現(xiàn)真空滅弧室的性能,而且也體現(xiàn)了操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作的合理性和穩(wěn)定性。燃弧時(shí)間與真空斷路器開(kāi)斷能力關(guān)系密切,它能預(yù)示開(kāi)斷能否達(dá)到極限。長(zhǎng)燃弧時(shí)間對(duì)滅弧室考驗(yàn)意味著比短燃弧時(shí)間的作用有更大的熱和機(jī)械效應(yīng)。因此燃弧時(shí)間應(yīng)盡可能的短,但應(yīng)以建立電弧熄滅的條件為度。一般來(lái)講,燃弧時(shí)間在10ms以內(nèi)為優(yōu),10~15 ms為主,大于15ms為差。首開(kāi)相燃弧時(shí)間以不小于3ms為最佳,最大不超過(guò)8ms,后開(kāi)相應(yīng)在電流第一次過(guò)零時(shí)熄滅。首開(kāi)相的分布應(yīng)以均勻分布為佳。