真空断路器的技术参数

1、额定开距

真空断路器处于分闸状态时，真空开关管动、静触头之间的距离选择与真空断路器的额定电压、使用条件、开断电流的性质及触头材料、真空间隙的耐压强度等因素有关，主要取决于额定电压和触头材料。

由于真空开关管的额定开距对绝缘性能的影响较大，当额定开距从零开距增大时，其绝缘水平也将提高，但当开距增大到一定数值时，开距对绝缘性能的影响就不大了，若进一步增大开距，将严重影响开关管的机械寿命。

通过对真空断路器的安装、运行及检修得出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。

2、触头接触行程

触头接触行程的选择必须保证触头在磨损后仍能保持一定的压力；在分闸时使动触头获得一定的初始动能，提高开关的初始分闸速度，拉断熔焊点，减小燃弧时间，提高介质恢复速度；在合闸时能利用触头弹簧得到平滑的缓冲，减小跳。

开关的接触行程太小，不能保证触头在烧毁后具有的触头压力，开关的初始速度太小，影响真空断路器的开断和动热稳定性，同时产生严重的合闸弹振。

开关的接触行程太大，将增加操作机构的合闸功，或者使合闸变的极不可靠。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。

3、触头工作压力

真空断路器触头的工作压力对真空断路器的性能有很大的影响，其压力等于真空开关管的自闭力与触头弹簧力之和。

如果触头的工作压力太小，将增长触头合闸时的弹跳时间，同时，造成一次回路的电阻增大，直接影响真空断路器的长期工作温升。

如果触头的工作压力太大，由于真空开关管的自闭力是一个恒定值，则工作压力增大，从而增加触头的弹簧力，造成操作机构的合闸功增加，增大对真空管的冲击和振动。

在实际工作中不仅要考虑触头间的电动力除与短路电流峰值有关外，还必须考虑开关的触头结构及大小尺寸，同时，还必须考虑触头的硬度、分闸速度等因素。

5、分闸速度

由于分闸速度直接影响电流过零后触头间介质强度恢复的速度，如果电弧熄灭后，触头间介质强度恢复速度小于恢复电压，将造成电弧重燃，为了防止电弧重燃，以及缩短燃弧时间，必须满足分闸速度。

分闸速度的大小主要取决于额定电压，当额定电压和触头开距一定时，分闸速度的波动范围取决于开断电流的大小，负载性质，恢复电压等因素，开断电流较大时，分闸速度也应较大。

开断电容电流时，由于恢复电压较高，为了减小重燃的几率，分闸速度也应较大。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。

6、合闸速度

由于真空开关管在额定开距时的静态耐压水平比较高，所以真空断路器的合闸速度比分闸速度明显低。为了尽量减小触头在合闸过程中由于予击穿造成的电磨损，以及避免发生触头熔焊。

因此必须具备一定的合闸速度，但过高的合闸速度不仅增加操作机构的合闸功，同时使开关管受到的合闸冲击增大，大大降低其使用寿命。通常情况下10kV级的真空断路器的合闸速度为0.4-0.7m/s必要时可取为0.8-1.2m/s。

7、触头合闸弹跳时间

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。

8、三极同期性

真空断路器的三极同期性表示三极不同时闭合或分离的程度，由于分、合闸同期性是相对的，数值也差异不大，所以一般情况下只考核三极合闸同期性。

三极同期性差的断路器将严重影响开关的分断能力，容易产生过长的燃弧时间。由于断路器的分合闸速度较快，开距较小，通过准确调试，达到参数要求并不困难，一般规定合闸同期性不超过1ms。

扩展资料

真空断路器的结构

真空断路器由真空灭弧室、操动机构、传动机构、底架等组成。真空灭弧由静触头、动触头、屏蔽罩、外壳、波纹管、保护冒、导电杆、端盖板等组成，如图。10kV真空断路器动、静触头之间的断开距离一般为10~15mm

真空灭弧室触头一般采用对接式，易产生出头弹跳现象。为了防止因弹跳激发操作过电压，对触头的材质有特殊要求，并要求在合闸过程中，有足够的初压力和终压力。弹跳时间不应超过2ms。

真空断路器触头的材质要求具有抗熔焊、耐电弧、含水量低、截流水平低等特点。以便能可靠地切合短路电流。一般选用多元合金制作触头。常用的有铜-钨-铋-锆四元合金、铜-钨-镍-锑四元合金，以及铜-碲-硒、铜-铋-铈、铜-铋-铝等合金

真空灭弧室各元件密封在玻璃壳内，玻璃壳本身也起绝缘作用。为了密封动导电杆采用波纹管，它是一个弹性元件，通过它，真空灭弧室在操动机构的作用下可完成分、合闸操作而又不会破坏真空度。

真空断路器在分闸操作时，由于高真空度的高绝缘强度和在极其稀薄的气体中触头间电弧生成的带电粒子迅速扩散，因而在电弧过零熄灭后不致重燃。电弧燃烧过程中的金属蒸气和带电粒子在强烈的扩散中被屏蔽罩所吸附而冷凝。

触头的跑弧面上有三条阿基米德螺旋槽，使电弧电流在流经的路线上在触头间产生一横向磁场，使电弧电流在主触头上沿切线方向快速移动，从而降低了触头的温度，减轻了触头的烧损。

参考资料来源：百度百科-真空断路器

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 （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
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.各机械特性对产品性能的影响 产品机械特性的优劣，对产品各项电气性能有重要的关系，而且影响产品运行可靠性。衡量真空断路器的性能，真空灭孤室本身的性能固然重要，然而机械特性同样具有举足轻重的作用。下面对各机械特性参数与产品性能的关系分述如下： 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，必须施加一个外加压力。这个外加压力和自闭力之和称为触头的接触压力。这个接触压力有如下几个作用：
(1)保证动、静触头的良好接触，并使其接触电阻少于规定值。
(2)满足额定短路状态时的动稳定要求。应使触头压力大于额定短路状态时的触头间的斥力，以保证在该状态下的完全闭合和不受损坏。
(3)抑制合闸弹跳。使触头在闭合碰撞时得以缓冲，把碰撞的动能转弹性势能，抑制触头的弹跳。
(4)为分闸提供一个加速力。当接触压力大时，动触头得到较大的分闸力，容易拉断会闹熔焊点，提高分闸初始的加速度，减少燃弧时间，提高分断能力。触头接触压力是一个很重要的参数，在产品的初始设计中要经过多次验证、试验才选取得比较合适。如触头压力选得太小，满足不了上述各方面的要求；但触头压力太大，一方面需要增大合闸操作功，另外灭弧室和整机的机械强度要求也需要提高，技术上不经济。 真空断路器毫无例外地采用对接式接触方式。动触头碰上静触头之后就不能再前进了，触头接触压力是由每极触头压缩弹簧(有时称作合闸缓冲弹簧)提供的。所谓接触行程，就是开关触头碰触开始，触头压簧施力端继续运动至终结的距离，亦即触头弹簧的压缩距离，故又称压缩行程。
接触行程有两方面作用，一是令触头弹簧受压而向对接触头提供接触压力；二是保证在运行磨损后仍然保持一定的接触压力，使之可靠接触。一般接触行程可取开距的20%～30%左右，10kV的真空断路器约为3～4mm。
真空断路器的实际结构中，触头合闸弹簧设计成即使处于分闸位置，也有相当的预压缩量，有预压力。这是为使合闸过程中，当动触头尚未碰到静触头而发生预击穿时，动触头有相当力量抵抗电动力，而不致于向后退缩；当触头碰接瞬间，接触压力陡然跃增至预压力数值，防止合闸弹跳，足以抵抗电动斥力，并使接触初始就有良好状态；随着接触行程的前进，触头间的接触压力逐步增大，接触行程终结时，接触压力达到设计值。接触行程不包括合闸弹簧的预压缩量程，它实际上是合闸弹簧的第二次受压行程。 合闸弹跳时间是断路器在合闸时，触头刚接触开始计起，随后产生分离，可能又接触又分离，到其稳定接触之间的时间。
这一参数国外的标准中都没有明确规定，1989年底能源部电力司提出真空断路器合闸弹跳时间必须小于2ms。为什么合闸弹跳时间要小于2ms呢？主要是合闸弹跳的瞬间会引起电力系统或设备产生L.C高频振荡，振荡产生的过电压对电气设备的绝缘可能造成伤害甚至损坏。当合闸弹跳时；同小于2ms时，不会产生较大的过电压，设备绝缘不会受损，在关合时动静触头之间也不会产生熔焊。
合闸的不同期性太大容易引起合闸的弹跳，因为机构输出的运动冲量仅由首合闸相触头承受。分闸的不同期性太大可能使后开相管子燃弧时间加长，降低开断能力。
合闸与分闸的不同期性一般是同时存在的，所以调好了合闸的不同期性，分闸的不同期性也就有了保证。产品中要求合分闸不同期性小于2ms。
分、合闸时间是指从操动线圈的端子得电时刻计起，至三极触头全部合上或分离止的一段时间间隔。
合、分闸线圈是按短时工作制作设计的，合闸线圈的通电时间不到100ms，分闸线圈的不到60ms。分、合闸时间一般在断路器出厂时已调好，无须再动。
当断路器用在发电系统并在电源近端短路时，故障电流衰减较慢，若分闸时间很短，这时断路器分断的故障电流就可能含有较大的直流分量，开断条件更为恶劣，这对断路器的开断是很不利的。所以用于发电系统的真空断路器，其分闸时间尽可能设计长些为宜。 1、低压抽出式开关柜
2、交流低压
3、金属铠装移开式开关柜
4、低压固定分隔式开关柜
5、高压电容器柜
6、高压开关柜
7、中压真空环网柜 SJ/T 31401-1994|高压开关柜完好要求和检查评定方法
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DL/T 404-2005|户内交流高压开关柜订货技术条件 对真空断路器应该每年进行一次停电检查维护，以保证正常运行。检查应做好如下方面的工作：
a)对管子进行断口工频耐压试验，测试真空度并记录在册。
b)对绝缘件进行工频耐压试验。
c)测试断路器的开距、接触行程和机械特性，并记录在册。
d)对各连接件的可调整处的连接螺栓、螺母等应检查是否有松动，特别是辅助开关拐臂处的连接小螺钉，真空管动导电杆连接的锁紧螺母等。
e)对各转动关节处应检查各种卡簧，销子等是否松脱；并对各转动、滑动部分加润滑油膏。
f)对使用在电流大于1 600 A以上的真空断路器，应对每极作直流电阻测试并记录在册。
g)如需更换管子应按产品说明书的要求进行，更换后应进行机械特性的测试和耐压试验。
h)年检后和投运前应连续空载操作8～10次，一切正常方可投运。