真空断路器浅析.docx

1、真空断路器浅析1现阶段国产真空断路器种类和区别11种类目前中国生产的真空断路器可粗略分为三大类：第一类为分体型结构，完全是按原少油断路器 SN10 型模仿设计出来的，主要是为了旧少油断路器开关设备的改造，也有安装在新开关设备上的，如 ZN710X、ZN1310X、ZN1910X、ZN2810A 等；第二类为具有独立型号机构的拼凑型结构，由 CD10、CD17、CT8、CT17、CT19 等机构与真空灭弧室及转轴、弹簧等拼凑成一台断路器，如 ZN710、ZN1310、ZN1910、ZN2810 等；第三类为整体型结构，其特点是没有独立的机构，传动损耗少的真空断路器，此类断路器主要以引进技术占主体

2、，如 ZN1210 真空断路器是以北京开关厂为代表引进的西门子公司 3AF 真空断路器，ZN1810 真空断路器为广州南洋电器厂引进的东芝公司 VK10J 真空断路器，厦门 ABB 开关有限公司的 VD4 真空断路器、VM1 永磁真空断路器以及森源公司设计的 VS1 型真空断路器等。12第三类与一、二类真空断路器区别1）整体型结构的断路器一般为 1 套四连杆传动系统；而分体型结构与拼凑型结构均为2 套四连杆相联传动系统或者 1 套五连杆与 1 套四连杆相联的传动系统。2）整体型结构的断路器的触头压缩行程一般为 34 mm；而分体型结构与拼凑型结构的断路器的触头压缩行程一般为 610 mm。3）

3、整体型结构的断路器是从断路器在控制回路中的整体要求设计的；而分体型结构与拼凑型结构的断路器是仿型（分体仿 SN1010）及凑合（将分体与操动机构凑合起来）出来的设计。2真空断路器的优化设计21处理好断路器可靠性真空断路器的可靠性对用户最有切身利益。 真空断路器从问世那一天， 其机械寿命就从传统断路器的 2 000 次跃升增为 10 000 次，这几年已有 20 000 次及 30 000 次的产品，国外西门子公司已有 60 000 次及 120 000 次的长寿命真空断路器， 这主要是在真空状态下的低压电弧无与伦比的特性， 使用寿命增加的缘故。 因此与其配合的操动机构的机械寿命及可靠性就成了很

4、突出的问题。一个产品的可靠性，主要由制造质量和设计质量来保证，前者要求制造者有严格的质量保证体系，其涉及到管理、人员素质和培训，新设备的采用等诸因素。因此在中国目前人员素质还不很高、责任心还不很强、管理相对落后、设备陈旧的情况下，把产品的可靠性过多地依赖制造质量本身是不现实的。 产品的可靠性便落在设计者的肩上。 一个高可靠性的产品设计， 必定是最简单的设计结构， 即用最少的零部件达到产品必要的功能。另外， 经过优化设计后的产品应做到批量化生产， 这样有利于质量的提高和生产成本的降低。国外真空断路器都是贯彻此原则，可以从两方面的工作来提高可靠性。211简化连杆系统设计在上面阐述过，国内真空断路器

5、普遍采用原少油开关操动机构 CD10、CT8 及其改进型CD17、CT17、CT19 等。他们均为五连杆结构体系，其设计意图是为了满足具有自由脱扣功能，结构复杂。其中某些限位连杆极其脆弱。如 CD10 的死区连杆，CD17 的半轴结构，CT17及 CT19 的各种半轴和扣板。 “自由脱扣”是在一定技术历史背景下提出的，不但不能执行正常的分闸操作， 还会对操作者造成人身安全事故。 对于电磁机构， 直流电源由老式 CZO40C型直流接触器操作控制，它的“分闸时间” （切除控制线圈电源到主触头分开的时间）约为150200 ms。若无自由脱扣功能，配电磁机构的断路器也无法执行正常的分闸操作，即使采用新

6、型专为断路器设计的 CZO40D 型直流接触器（动作时间约 70 ms） ， 在少油开关做合分闸操作时，由于高质量的合闸铁芯来不及复位，将阻拦动导电杆运动路线，降低分闸开关速度，影响开断性能。而真空断路器就无此顾虑。技术的发展，使某种限制消亡是历史的必然。GB1984 标准和电力部订货技术条件都取消了自由脱扣对电磁机构配真空开关的限制。因此新设计的 CD17 保留自由脱扣功能表明设计者思想不够开放。而 CT17 及 CT19 弹簧机构搞自由脱扣无异是画蛇添足，造成结构无谓的复杂，降低了可靠性，在国外（如日本、德国）也有取消自由脱扣器来提高可靠性的报导文章。212一体化设计以真空灭弧室单元配用独立型号的操动机构 （电磁或弹簧） 单元组成断路器的构思是从少油开关延续下来的观念。 因为这种方式用在真空断路器领域不论对机械性能还是电气性能是有百害而无一利的。 不论 CD10、 CD17、 CT8、 CT17 及 CT19 等本身是由五连杆体系组成的。它的输出轴并不是断路器的主轴， 还必须使其输出轴和断路器主轴组成另一套四连杆来传递合闸力，这样使结构复杂，传动损耗大。与其对比一体化的断路器（如