真空断路器结构介绍

真空断路器结构介绍真空断路器结构介绍 1 真空断路器结构简图 下图为我公司生产的 ZN28A 12 型真空断路器的结构图 图一和图二分别为正面和侧面 视图 真空断路器的主要部件及名称说明见标注 1 16 来源 http 1 开距调整片 16 连接弹簧或电磁操动机构的大轴 图一 ZN28A 12 型真空断路器外型图 正面 来源 www tede 2 触头压力弹簧 3 弹簧座 4 接触行程调整螺栓 5 拐臂 6 导向板 7 螺钉 8 导电夹紧固 螺栓 9 下支座 10 真空灭弧室 11 真空灭弧室 12 上支座 13 绝缘子固定螺丝 14 绝缘子 15 螺栓 16 连接弹簧或电磁操动机构的大轴 图二 ZN28A 12 型真空断路器外型图 侧面 2 真空断路器结构的基本要求 1 机械性能稳定 例如合闸弹跳时间 希望在寿命全程中保持同一状态 不要初期无弹跳 后期则弹跳 来源 http 2 足够的机械强度 使断路器本身具有足够的动稳定度 3 高压区和低压区的分隔 最好是前后布置 有助于保证运行中人员的人身安全 4 操动机构的检查 调整 维修要有足够空间 方便 5 配用机构的可选择性 有的型号可配 CD 和 CT 两种机构 有的只能配用一种 6 结构简单 工作可靠 价格低廉 来源 输配电设备网 7 易于实现防误联锁 所有真空断路器 不论是何种结构 断路器本体中均装设有分闸拉力弹簧 合闸过程 中操动机构既要提供驱动开关运动的功 又要同时将分闸弹簧贮能 当需要分闸时 操动 机构只需完成脱扣解锁任务 由分闸弹簧释能完成分闸运动 3 功能部件 真空断路器按其结构的功能可分为六个部分 1 支架 安装各功能组件的架体 2 真空灭弧室 实现电路的关合与开断功能的熄弧元件 3 导电回路 与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道 4 传动机构 把操动机构的运动传输至灭弧室 实现灭弧室的合 分闸操作 5 绝缘支撑 绝缘支持件将各功能元件 架接起来满足断路器的绝缘要求 6 操动机构 断路器合 分间的动力驱动装置 4 结构型式 真空断路器的类型 可从不同角度来划分 一般情况下主要从以下两个方面划分 1 按使用场所划分 可分为户内式和户外式 见图三 图四 分别用 ZN 和 ZW 来表示 2 按断路器主体与操动机构的相关位置划分 可分为整体式和分体式 整体式真空断路器 操动机构与开关本体安装在同一骨架上 体积小 重量轻 安装调整方便 机械性能稳定 分体式真空断路器操动机构与开关本体分别装于开关柜的不同位置上 图一 二为分体式 ZN28 断路器的各项机械特性参数必须安装在开关柜上调整试验才有实际意义 这种安 装方式主要受我国少油断路器的安装方式的社响 比较适合于少油开关柜的无油化改造 优点是巡视和检修方便 缺点是安装调整稍麻烦 机械特性的稳定性和可靠性稍逊 1 3 8 9 11 18 螺钉 2 下支座 4 插头 5 支撑杆 6 灭弧室 7 垫片 10 导电夹 12 导电杆 13 15 槽销 14 16 档卡 17 绝缘拉杆 19 转轴 20 操动机构 21 油缓冲器 22 转轴 23 争 闸弹簧 24 CS 手动机构 图三 ZN39 40 5C 系列高压真空断路器外型结构图 户内用 来源 输配电设备网 1 上进线端子 2 灭弧室瓷瓶 3 下出线端子 4 绝缘拉杆 5 CT 机构 6 支柱瓷瓶 7 吊环螺 钉 8 手孔盖板 9 支架 图四 ZW7 40 5 T2000 31 5 型高压真空断路器外型结构图 户外用 5 真空断路器的操动机构 操动机构是真空断路器的驱动装置 主要有电磁操动机构与弹簧操动机构 5 1 真空断路器对操动机构的要求 1 机构的输出特性尽量与真空断路器的反力特性相匹配 2 要有足够的合闸输出功 保证真空断路器具有关合短路故障电流的能力 3 合闸后 即使在事故状态下也能稳定地保持合闸 即令开关具有动稳定性 4 要保证在 85 110 合 同操作电压下能正常合闸 在 65 120 分闸电压下能正常 分闸 而在 30 额定操作电压下不得分闸 5 可以电动或手动操作 来源 6 电磁机构应具有自由脱扣的功能 5 2 真空断路器合闸的反力特性 反力特性是指合闸过程中 从断路器的驱动瑞看进去 需要克服的各种阻力 包括弹簧 的反作用力 摩擦力 电动力和惯性力等 与行程的关系曲线 反力特性告诉我们 操动机构为断路器提供的合闸功 必须大于用于克服各种阻力所 做的功 断路器方能完成合闸动作 5 3 真空断路器的电磁操动机构 由于电磁操动机构螺管电磁铁的出力特性容易满足真空断路器合闸反力特性的要求 所以在真空断路器的发展初期主要是配用电磁操动机构 此外电磁机构具有构造简单 使 用简便 造价低廉等优点 是目前配电系统各类断路器的主要配用机构 运行部门不但十 分熟悉而且积累了很多使用维护的宝贵经验 常用的电磁操动机构有 CD10 CD17 CD19 型 可参阅我公司网站上的机构分页 等 CD10 型电磁操动机构原是配用 S 10 10 型少油断路器的操动机构 为族传式输出 真空断路器发展初期因无专用操动机构而被采用 现仍有配 CD10 型操动机构的真空断路器 在生产 目前少油开关拒的无油化改造 也可采用 CD10 型操动机构 来源 tede CD17 电磁机构是专门为真空断路器设计的操动机构 为直推式输出 它有 CD17 CD17 CD17 型 分别配用分断能力为 20 31 5 40kA 真空断路器 其 体积 重量都比 CD10 型机构小得多 合 分闸操作电流也仅是 CD10 型机构的 2 3 安装 占用空间小 5 4 真空断路器的弹簧操动机构 弹簧操动机构可交 直流操作 操作电流很小 一般仅为 1 5 3A 即便采用直流操 作时所需的直流蓄电装置容量也小 它可手动储能合闸 分闸 并且具有过流脱扣功能 在一般的终端配电室可以取消直流蓄电装置而节省投资 国外一般中压等级的断路器大多 配用弹簧操动机构 国内初期真空断路器的弹簧操动机构常用 CT7 CT8 由于这些产品投入运行以来 故 障较多 维修不便 体积较大 因而不够理想 对于使用于频繁操作的真空断路器来说 不但要求弹簧操动机构寿命高 而且工作要十分可靠 我国目前多采用两种新型的弹簧机 构 一种是 CT17 型 另一种是 CT19 型 前者为直推式输出 后者为转动式输出 这二种 产品都小巧玲珑 体积 重量比电磁机构都小得多 如 CT17 机构的重量仅为 CD17 型机构 的 2 3 从多家工厂进行产品型式试验看来 产品在安装时几乎不用调整 运行可靠 机 械寿命长 特别是 CT19 在多次研究性试验中都达到 2 3 万次 被认为是具有 90 年代先 进水平的产品 是真空断路器的理想配用操动机构 弹簧机构的结构比较复杂 零件的加工精度河装配要求高 所以价格较贵 增加了真 空断路器的成本与售价 但对整个配电站来说 可以节省直流蓄电装置的投资 且对电压 稳定性要求不高 提高了运行的安全性 减少了维护工作量 来源 http 6 真空断路器的绝缘件 真空断路器的绝缘件性能对运行可靠十分重要 真空断路器的绝缘设计 如爬电比距 对地距离等都要符合电力部门的 全工况 要求 真空断路器的绝缘件在分 合闸操作中要 承受较大的机械冲击 瓷质的绝缘件虽然绝缘性能好 但不耐受机械冲击 环氧树脂浇注 件防潮能力差 且价格也资 都不是真空断路器的理想绝缘材料 近几年来 经过技术引 进并国产化 生产了不饱和聚脂玻璃纤维塑料 SMC 模压制品 这种产品具有增水性 耐 电弧 不燃烧 绝缘性能和机械强度俱佳的优点 价格与环氧树脂浇注相仿 所以现在生 产的真空断路器大都使用 SMC 绝缘件 我厂生产的 ZN27 型真空断路器从投产开始就采用了 这种绝缘件 已运行多年 用户对这种绝缘件都很满意 7 真空断路器的传动与合 分闸操作 真空断路器的传动链一般由机构传动连杆 拐臂 主轴 绝缘推杆 三角拐臂和触头 弹簧装置等构成 设计时应尽量简化传动环节以提高传动的效率 来源 www tede 真空断路器的合 分闸操作过程 以我公司生产的配用电磁机构的 ZN39 型真空断路器为例 见图三 合闸时操动机构合闸线圈得电 台闸铁芯动作 机构及传动连杆动作 开关主轴转动 绝缘推杆前推 三角拐臂转动 下压触头弹簧装置 灭弧室动导电杆向下