真空斷路器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與分析

　　摘要：本文簡(jiǎn)述了真空斷路器的工作原理和主要結(jié)構(gòu)以及其所具有的特點(diǎn)。通過對(duì)真空斷路器在變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用性的分析找出優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用中易出現(xiàn)的故障和處理方法，為真空斷路器的運(yùn)行和檢修提供了依據(jù)。 
　　關(guān)鍵詞：真空斷路器原理結(jié)構(gòu)特性故障及處理方法 

　　1概述 

　　在電力系統(tǒng)中變電站上的變壓器、線路等元件，由于檢修改變運(yùn)行方式發(fā)生故障的需將它們接入或退出，因而進(jìn)行一些操作。例如，在正常情況下要能可靠地接通和開斷電路，在改變運(yùn)行方式時(shí)，要能靈活地進(jìn)行切換操作，在電路發(fā)生故障情況下，能迅速切除故障電流，把事故限制在局部地區(qū)并使未故障部分繼續(xù)運(yùn)行，以提高電力系統(tǒng)的可靠性。在檢修設(shè)備時(shí)停電和隔離帶電部分，保證工作人員的安全等，為完成以上這些操作在電力系統(tǒng)變電站上必須裝一些開關(guān)電器。它是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其中斷路器的任務(wù)最為重要、地位最重要，其結(jié)構(gòu)也最為復(fù)雜，特別是高壓斷路器尤為重要。 

　　高壓斷路器是用來在正常情況下接通和斷開電路且在故障情況下能自動(dòng)迅速開斷故障電流的開關(guān)設(shè)備。所以，對(duì)它的基本要求是：在各種情況下應(yīng)具有足夠的開斷能力，盡可能短的動(dòng)作時(shí)間和高度的工作可靠性。斷路器最重要的任務(wù)就是熄滅電弧，所以各種斷路器都有不同結(jié)構(gòu)的滅弧裝置，它在很大程度上影響斷路器的滅弧性能。根據(jù)斷路器所采用的滅弧介質(zhì)及作用原理，斷路器可分為以下幾種類型：油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器、自產(chǎn)氣斷路器和磁吹斷路器，其中真空斷路器是近年來研制的一種新型斷路器，在10KV變電設(shè)備中廣泛應(yīng)用著，真空斷路器是以真空作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)，本文對(duì)真空斷路器進(jìn)行介紹和分析。 

　　2真空斷路器的工作原理和主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 

　　2.1真空斷路器的工作原理 

　　真空斷路器的工作原理是：當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操作機(jī)構(gòu)的作用下分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生電弧，觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出蒸汽，由于觸頭設(shè)計(jì)為特殊形狀，在電流通過時(shí)產(chǎn)生一磁場(chǎng)，電弧在此磁場(chǎng)作用下沿觸頭表面切線方向快速運(yùn)動(dòng)，在金屬圓筒（屏蔽罩）上凝結(jié)了部分金屬蒸汽，電弧在自然過零時(shí)就熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度又迅速恢復(fù)起來。 

　　2.2真空斷路器的構(gòu)成 

　　真空斷路器的主要結(jié)構(gòu)由真空滅弧室、操作機(jī)構(gòu)和絕緣支撐件基架等組成。 

　　2.2.1真空滅弧室 

　　按照開關(guān)型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場(chǎng)小型化真空滅弧室、內(nèi)封接式玻璃泡滅弧室，其基本結(jié)構(gòu)如下： 

　�、贇饷芙^緣系統(tǒng)（外殼） 

　　由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動(dòng)端蓋板、定端蓋板、不銹鋼波紋管組成的氣密絕緣系統(tǒng)是一個(gè)真空密閉容器。為了保證氣密性，除了在封接式要有嚴(yán)格的操作工藝，還要求材料本身透氣性和內(nèi)部放氣量小。 

　�、趯�(dǎo)電系統(tǒng) 

　　由定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成。觸頭結(jié)構(gòu)大致有三種：圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場(chǎng)觸頭、縱向磁場(chǎng)觸頭。目前采用縱磁場(chǎng)技術(shù)，此種滅弧室具有強(qiáng)而穩(wěn)定的電弧開斷能力。 

　�、燮帘蜗到y(tǒng) 

　　屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件，并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是：a防止燃弧過程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的內(nèi)壁，從而降低外殼的絕緣強(qiáng)度。b改善滅弧室內(nèi)部電場(chǎng)分布的均勻性，有利于降低局部場(chǎng)強(qiáng)，促進(jìn)真空滅弧室小型化。c冷凝電弧生成物，吸收一部分電弧能量，有助于弧后間隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)。 

　　2.2.2斷路器的操作機(jī)構(gòu) 

　　按照斷路器型式不同，采用的操作機(jī)構(gòu)不同。常用的操作機(jī)構(gòu)有彈簧操作機(jī)構(gòu)、CD10電磁操作機(jī)構(gòu)、CD17電磁操作機(jī)構(gòu)、CT19彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)、CT8彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)。 

　　2.2.3其它部件：基座、絕緣支撐件、