| 固封式真空斷路器的發(fā)展概況 |
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自2003年7 月廈門(mén)華電開(kāi)關(guān)有限公司與西安高壓電器研究所聯(lián)合研制的 ZN96(VEP)-12/1250-31.5 型固封式真空斷路器率先通過(guò)國(guó)家級(jí)鑒定之后，業(yè)內(nèi)對(duì)這種斷路器的講座愈來(lái)愈多。產(chǎn)品發(fā)展很快，高參數(shù)產(chǎn)品不斷推出，在國(guó)內(nèi)幾個(gè)試驗(yàn)站已不難見(jiàn)到等待試驗(yàn)的各種參數(shù)的樣品。產(chǎn)品正在完成系列化，用戶已經(jīng)開(kāi)始使用推廣，制造廠也開(kāi)始考慮高速方向，開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)這種斷路器。它已經(jīng)成為近年來(lái)發(fā)展最快的一類(lèi)高壓電器產(chǎn)品。
固封式真空斷路器的稱為主要有別于敞開(kāi)式真空滅弧室或用絕緣筒罩著滅弧室的真空斷路器，比如 ZN28 或 VD4 、 VS1 型等。它的主要特點(diǎn)是將真空滅弧室及導(dǎo)電端子等零件用環(huán)氧樹(shù)脂通過(guò) APG 工藝包封成極柱，然后與機(jī)構(gòu)組裝成斷路器。由于這種斷路器有許多優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)又日趨成熟，已呈現(xiàn)出一代新型真空斷路器的雛形。
一、國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向
固封式真空斷路器的研究工作始于上個(gè)世紀(jì)末，德國(guó) ABB Calor Emang 公司為發(fā)展免維護(hù)真空斷路器，開(kāi)始了配永磁機(jī)構(gòu)的 VM1 型固封式真空斷路器的開(kāi)發(fā)，以期逐步取代 VS1 型套筒式系列真空斷路器，并于 2000 年完成了 12kV 、 1250A 、 31.5kA 的樣品試制、試驗(yàn)。
華電開(kāi)關(guān)有限公司的前身－廈門(mén)永盈科技有限公司，在對(duì)固封的工藝技術(shù)，用戶產(chǎn)品的要求及國(guó)內(nèi)外水平仔細(xì)分析研究后，也投入到該項(xiàng)研究領(lǐng)域，開(kāi)始了配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的 VEP 型固封式真空斷路器及其成套設(shè)備的研究試制，與西安高壓電器研究所合作，吸納國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，從真空滅弧室、操作機(jī)構(gòu)、斷路器以到開(kāi)關(guān)柜在內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)綜合考慮，進(jìn)行完善的設(shè)計(jì)。華電公司于 2002 年完成了 12kV 、 1250A 、 31.5kA 樣機(jī)的型式試驗(yàn)，并于 2003 年 7 月首家通過(guò)了國(guó)家級(jí)鑒定。
2002 年，廈門(mén) ABB 及西安森源公司也開(kāi)始進(jìn)行配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的固封式斷路器原研究，派生出 VD4P 及 VS1 ＋系列真空斷路器。目前 VD4P 參數(shù)也達(dá)到 12kV 、 2500A 、 40kA 。 VS1 ＋型的 12kV 、 1250A 、 31.5kA 去年 8 月通過(guò)鑒定。
廈門(mén)華電的 VEP 型參數(shù)已達(dá)到 12kV 、 3150A 、 50kA ，斷路器配柜，強(qiáng)迫風(fēng)冷，額定電流達(dá) 4000A 。
二、固封式真空斷路器的結(jié)構(gòu)
不同品牌的固封式真空斷路器結(jié)構(gòu)上下不盡相同。機(jī)構(gòu)的差異大些，極柱的外形、結(jié)構(gòu)差異不大，但其功能都是一樣的，使斷路器：
1. 減少了裝配高速環(huán)節(jié)，提高了機(jī)械可靠性。
2. 沒(méi)有了相間及對(duì)地絕緣易受污穢、凝露影響的缺陷。
3. 防止了真空滅弧室易受外界撞擊的危險(xiǎn)。
4. 增強(qiáng)了主回路的外爬距，提高了滅弧室耐受電壓水平。
5. 滅弧室的免維護(hù)，為斷路器免維護(hù)創(chuàng)造了條件。
無(wú)論是配永磁機(jī)構(gòu)或是配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的固封式斷路器，從開(kāi)始被研究到誕生，都是和提高可靠性、追求免維護(hù)聯(lián)系在一起的。所以任何一家公司去研究這種斷路器時(shí)，除必須投入澆鑄工藝技術(shù)研究外，還必須在操作機(jī)構(gòu)上下功夫，精心設(shè)計(jì)，筒化結(jié)構(gòu)，提高可靠性。 VD4P、 VS1 ＋型斷路器柚木釤的是 VD4 、 VS1 系列機(jī)構(gòu)，大家都很熟悉。廈門(mén)華電 VEP 型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)典型模塊化設(shè)計(jì)，它殷功能元件集中且分別裝成獨(dú)立的分閘模塊和合閘模塊，然后置于機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，輔以其它部件，完成整機(jī)裝配。這種結(jié)構(gòu)提高了工藝，質(zhì)量穩(wěn)定，適宜批量生產(chǎn)。
固封工藝是這種斷路器的核心，在實(shí)施過(guò)程中，各公司有所不同。真空滅弧室與環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)合，有采用過(guò)渡材料的，也在采用改性樹(shù)脂的。其目的是保證無(wú)機(jī)陶瓷與有機(jī)樹(shù)脂的緊密結(jié)合。既要保證機(jī)械程度，又要提高滅弧室的電氣性能。也就是說(shuō)，在滅弧室和樹(shù)脂間或它們與過(guò)渡層之間應(yīng)緊密粘結(jié)，不能有氣隙，形成兩張皮。要解決澆鑄過(guò)程中收縮不一致，粘結(jié)強(qiáng)度及產(chǎn)業(yè)化等工藝問(wèn)題。
固封式真空斷路器的電氣性能除了決定真空滅弧室外，極柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。極柱結(jié)構(gòu)除考慮絕緣外，還應(yīng)考慮強(qiáng)度及散熱問(wèn)題。大電流情況下，甚至要與真空滅弧室一并考慮。從性能、成本上綜合考慮，真空滅弧室亦單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)系列較為合理。
固封技術(shù)專(zhuān)業(yè)化很強(qiáng)，需要有條件的公司來(lái)完成，以便控制極柱質(zhì)量。極柱是斷路器的產(chǎn)要部件，是與機(jī)構(gòu)、斷路器本體一起設(shè)計(jì)的。所以，要生產(chǎn)固封工真空斷路器的公司，一定要有自己的澆鑄工藝線，才能保證斷路器的專(zhuān)業(yè)化批量生產(chǎn)。由一個(gè)公司供應(yīng)極柱，其它開(kāi)關(guān)廠只配機(jī)構(gòu)生產(chǎn)斷路器不是一個(gè)好的辦法。我認(rèn)為，那樣會(huì)使斷路器、機(jī)構(gòu)、極柱的綜合優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不出來(lái)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)總是在最初的綜合條件下完成的，沒(méi)有也不可能考慮到極柱設(shè)計(jì)與其它公司的機(jī)構(gòu)配合問(wèn)題。
三、固封式真空斷路器的參數(shù)及系列化
正如前面介紹，固封式真空斷路器經(jīng)過(guò)幾年的研究，技術(shù)上已獲得突破，參數(shù)也愈做愈高，系列逐漸形成。產(chǎn)品逐漸被用戶所接受和推廣，是傳統(tǒng)真空斷路器的理想換代產(chǎn)品。
現(xiàn)將幾家主要公司研究、生產(chǎn)的參數(shù)列于表 1 ，供大家國(guó)內(nèi)外這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)。所列數(shù)據(jù)是各公司通過(guò)型式試驗(yàn)的樣品數(shù)據(jù)，對(duì)用戶選用更具有現(xiàn)實(shí)性。
表 1
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公司名稱及型號(hào) |
額定電壓及電流 |
額定短路開(kāi)斷電流 |
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ABB calor Emag
VM1 |
12kV 630, 1250A
12kV 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A |
31.5kA
40kA
40kA |
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廈門(mén) ABB
VD4 |
12kV 630, 1250A
12kV 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A |
31.5kA
40kA
40kA |
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西安森源
VSm
VS1+ |
12kV 1250A
12kV 1250A |
31.5kA
31.5kA |
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廈門(mén)華電
VEP |
12kV 630, 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A
12kV 2500, 3150A
12kV 4000A ＊
12kV 3150A |
31.5kA
40kA
40kA
40kA
50kA |
* 指強(qiáng)迫風(fēng)冷下斷路器達(dá)到的額定電流
縱觀這些數(shù)據(jù)，在固封式真空斷路器領(lǐng)域，我國(guó)已走在世界前列。廈門(mén)華電的產(chǎn)品參數(shù)已達(dá)到傳統(tǒng)斷路器 VD4 、 VS1 型的水平， 12kV 等級(jí)、系列基本形成，在國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)工程已經(jīng)開(kāi)始采用。華電的 VEP 型產(chǎn)品已開(kāi)始出口歐洲和東南亞。固封式真空斷路器的生命力開(kāi)始顯現(xiàn)。國(guó)內(nèi)十多家公司配 VEP 型完成了開(kāi)關(guān)試驗(yàn)，預(yù)計(jì)不久，生產(chǎn)、使用固封式真空斷路器的新局面就要到來(lái)。
技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代是事物發(fā)展的盡然規(guī)律。固封式真空斷路器的推出必定會(huì)加快真空斷路器換代的步伐。我國(guó)市場(chǎng)的 ZN28 及 VD4 和 VS1 型所走過(guò)的路程，基本上反映了滅弧室敞開(kāi)式和套筒式真空斷路器的發(fā)展過(guò)程。仔細(xì)分析真空斷路器發(fā)展歷史，基本上十年出現(xiàn)一代產(chǎn)品�，F(xiàn)在，正是固封式真空斷路器誕生的時(shí)機(jī)。另一方面，用戶對(duì)高可靠性、免維護(hù)、小型化的要求也愈來(lái)愈迫切，市場(chǎng)也呼喚新一代產(chǎn)品問(wèn)世。我國(guó)現(xiàn)在走的路，已趕上和超越了發(fā)達(dá)國(guó)家，只要我們?cè)诮鉀Q先進(jìn)性的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，解決好生產(chǎn)、工藝問(wèn)題，新一代的固封式真空斷路器不僅會(huì)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)揮作用，而且在國(guó)際市場(chǎng)也會(huì)有廣闊的前景。 |
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| 出處： 作者：網(wǎng)絡(luò)文摘 |
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