abb vd4-12真空斷路器

今日小問題：
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【真空斷路器基本知識介紹】
對于第一次購買真空斷路器這款產品來說基本知識是極其重要的，這樣能夠讓你在的設備更加的得到維護從而對設備有著更加深入的了解。那么下面就為你介紹一些需要具備的知識：
1、運輸
大部分客戶在購買真空斷路器時最不放心的應該就是運輸設備了吧，因為大部分的設備都是在運輸時受到了劇烈的碰撞或其它物質的請示從而導致這款產品的性能下降而采取換貨的措施這樣不僅因為了客戶還對廠家也有著不小的影響，但其中的原因大部分都是因為設備在運輸時以及移動時的人員沒有具備相應的正確知識與方法才導致的，首先在要運輸這款真空斷路器時先要量設備裝入一個密封的包裝箱體內并且利用一些塑料將設備以及箱體固定住這樣可以避免設備在運輸時出現(xiàn)翻轉、傾斜等現(xiàn)象從而導致設備出現(xiàn)破損或凹進去等現(xiàn)象如果想要讓設備在運輸時更加穩(wěn)定可以采用防震的措施；
接著就是移動真空斷路器了很多人都是因為移動的方法錯誤才導致移動時出現(xiàn)設備掉落的現(xiàn)象，其實這是有著一定訣竅的首先先找到這個箱體上的四個吊環(huán)然后再將設備慢慢的吊起以及放下這樣就可以避免設備在移動時出現(xiàn)可磕磕碰碰的現(xiàn)象，但是還有大部分的客戶想要利用人力直接搬運其實這樣很容易因為脫力而掉落的不推薦客戶去使用；
2、驗收設備
驗收設備時如果客戶沒具備相應的知識那么你可能就不知道到底丟失了哪些物品這樣會對設備以后的使用造成嚴重的影響；
其實驗收也沒有一些客戶想象的那么復雜首先你先去觀察這款產品的包裝表面一旦出現(xiàn)了破損或有其它液體流入時要及時與客客服取得聯(lián)系并且更換，再根據(jù)設備內自帶的清單根據(jù)清單上的部件一個個的查看是否丟失了文件、附件等，最后就是查看設備的性能了一般設備的各項參數(shù)都會填寫在產品的銘牌上再根據(jù)你訂購設備時的要求進行查看如果沒有任何問題即可；
3、存儲
如何去存儲真空斷路器這款產品是每個購買這款產品的客戶必須具備的，如果你沒有相應的存儲知識那么你設備會你在存儲時逐漸的降低性能還會被其它物質侵蝕等現(xiàn)象發(fā)生；
首先你要先去選擇一個符合要求的環(huán)境要通風、干燥并且還擁有一定的防潮以及防震的特性絕對不可以選擇在附近擁有其它有害氣體的環(huán)境中存儲或是使用，如果你符合了以上的條件那么就完成了最基礎長期存儲設備的要求了剩下的只需要每日對設備環(huán)境進行溫度測試以及清理環(huán)境好的灰塵即可還需要定期對設備的部件進行性能檢測以及檢查查看是否出現(xiàn)了降低或破損的現(xiàn)象。

【真空斷路器應用技術剖析】
真空斷路器在我國從1978年才逐步運用的，由于其具有壽命長、重量輕、結構簡單等諸多優(yōu)點被迅速的推廣使用，但是早期的真空斷路器產品存在可靠性差、性能不穩(wěn)定、電壓偏高和漏氣等問題。
ZW10-12真空斷路器應用
1、國內真空斷路器應用歷程
國內1978年剛開始使用真空斷路器時存在的問題直到1992年天津真空開關應用推廣大會時才得以解決，之后經過了20多年的發(fā)展到今天的制造工藝已經達到了世界先進水平。
2、應用初期的漏氣問題
應用初期漏氣的一般都是因為導電桿同心度低導致縱向氣線、陶瓷和金屬封接強度不足而漏氣。并且真空滅弧室使用的波紋管一般都是使用0.15mm厚的不銹鋼油壓而成的，當我們的使用環(huán)境較惡劣，有害氣體和凝露可能導致波紋管出現(xiàn)點狀的腐蝕，最終也是會導致波紋管、改版和封接面的漏氣。所以面對真空斷路器漏氣問題我們要調整導電桿同心度、優(yōu)化使用環(huán)境。
ZW43A真空斷路器應用
3、真空斷路器應用如何提升使用壽命
使用壽命就是指的是滿容量負載下開斷的次數(shù)，值得注意的是真空斷路器的觸頭在使用中是不能夠更換和維修的，所以提升產品的使用壽命是一件非常迫切的事情。目前西高電器研發(fā)的新型真空滅弧室使用了銅鉻觸頭、縱向磁場電級，銅鉻觸頭的使用降低了電弧對觸頭造成的損傷，縱向磁場電極讓開斷時電弧電壓降低并讓其在觸頭表面均勻分布，所以通過這兩點新技術的運用讓真空斷路器的使用壽命有了很大的提升。在最早壽命僅僅為30次到如今安全穩(wěn)定運行20年是一個非常大的進步。
4、要重視機械參數(shù)的調整
真空斷路器的機械參數(shù)包括觸頭分閘反彈幅值、合閘速度等多種參數(shù)、這些參數(shù)都是真空斷路器安全穩(wěn)定運行所必須正確設定的。如今我國的產品使用壽命為10000到20000次正在往3到4萬次而努力前行，為了提升斷路器的可靠性我國現(xiàn)如今采取的方法是把它進行分裝，由生產能力強的廠家生產操作機構后再合二為一，所以我們可以看出機械參數(shù)的配置關系到它的性能和壽命。
5、應用種提升動作可靠性
由于傳統(tǒng)設計理念和過程材料、標準件、元件質量等諸多原因導致可靠性和壽命不夠理想，那么我么如何提升真空斷路器的動作可靠性呢？
①首先我們要對它有著清晰深刻的了解認識，之后正確選擇型號后在合適的環(huán)境中使用；
②對于真空斷路器的機械參數(shù)只有正確設置才能提升可靠性；
③對于真空斷路器各類備用配件要保證其通用性、一致性和可靠性；
④對于產品在使用中的運行數(shù)據(jù)、故障幾率要善于總結分析。
6、應用中溫升的問題
溫升的熱源主要是回路電阻，但是真空滅弧室中的電阻就占全部電阻的一半以上，而觸頭都是密封在滅弧室中的，他產生的熱量只能通過導電桿進行散熱。在真空斷路器應用種我們要使那些散熱強的的元件，讓觸頭產生的熱量從靜端散出而分流動端熱量。

【真空斷路器選擇需要注意那些】
隨著城市化進程的加速，大型生活小區(qū)的形成以及工業(yè)生產的集團化和規(guī)?；瑸樘岣吖╇娰|量，減少線路損耗，需要高壓送電直接進入市區(qū)的負荷中心，因而要求大量使用占地面積小、安全可靠的高壓開關———真空斷路器。
真空斷路器是一種以氣體分子極為稀少，絕緣強度很高的真空空間為熄弧介質的新型開關。其觸頭是在密封的真空滅弧室內分、合電路的，切斷電流時，僅有金屬蒸汽離子形成的電弧，而無氣體的碰撞游離，因金屬蒸汽離子的擴散及再復合過程非常迅速，從而能快速滅弧和恢復原來的真空度，可承受多次分、合閘而不降低開斷能力，并且不產生高壓氣體及有毒氣體。因此具有：①體積小，重量輕；②動作快，開斷容量大；③適合頻繁操作;④無火災及爆炸危險，不污染環(huán)境；⑤壽命長，維修工作量少等優(yōu)點。
真空斷路器的工藝水平適合我國企業(yè)的制造現(xiàn)狀，價格相對較低，非常適合我國的國情，因此得到了普遍的應用。據(jù)統(tǒng)計，我國目前在10kV級斷路器中，真空開關占到80%以上。在35kV級，近幾年也占到40%以上。但是，由于真空開關依賴真空實現(xiàn)快速滅弧開斷，在檢測中也較多出現(xiàn)真空滅弧室漏氣、機械特性失調、溫升過高等不合格現(xiàn)象，因此在應用真空開關時必須處理好這幾個關鍵問題。
一、真空室漏氣：
真空滅弧室是真空斷路器的核心部件，它是采用玻璃或陶瓷作支撐及密封，內部有動、靜觸頭和屏蔽罩，室內有負壓，真空度為10-4～10-6Pa，保證其開斷時的滅弧性能和絕緣水平。隨著真空滅弧室使用時間的增長和開斷次數(shù)的增多，以及受外界因素的作用，其真空度逐步下降，其開斷性能也隨之降低，當真空度低于1.3×10-2Pa時，將導致開斷和關合能力的不穩(wěn)定。因此應注意下列幾點：
(1)、真空滅弧室出廠時的真空度應不低于1.3×10-5Pa。
(2)、出廠前真空開關應經過嚴格的檢查和裝配，維修時應緊固滅弧室的各螺栓，以保證其受力均勻。
(3)、保證導電桿同心度的設計。如果可動導電桿同心度調整不當，將使陶瓷、法蘭—————金屬封接強度不夠穩(wěn)定，致使真空滅弧室漏氣。在錯誤的操作過程中，易引起波紋管的扭曲變形。為防止這種現(xiàn)象，在動導電桿的導向套部位可采用六邊形設計，花鍵連接設計。
(4)、不得用任何外力碰撞真空滅弧室，嚴禁敲擊、手拍打，搬動及維護時不得受力。禁止把任何東西放在真空開關上，以防止落下時打壞真空滅弧室。
(5)、裝調時如果發(fā)現(xiàn)螺紋配合不良，應查原因后再處理，不要用很大力氣去擰動真空滅弧室，防止波紋管受到損傷。
(6)、嚴格控制觸頭行程。不能誤以為開距大對滅弧有利，而隨意增加真空開關的觸頭行程。因為真空開關的行程比較短。一般額定電壓為10～15kV的真空開關觸頭行程僅為8～12mm，觸頭超行程僅為2～3mm。如果過多地增加觸頭的行程，會使開關合閘后，在波紋管上產生過大的應力，引起波紋管損壞，破壞開關密封外殼內的真空。分閘緩沖器的回彈不應過大，過大會影響波紋管的壽命。
(7)、合理的選擇使用和儲存環(huán)境，真空滅弧室的存放和使用環(huán)境中應無化學腐蝕性氣體存在。真空滅弧室的波紋管大多數(shù)都是采用0.1~0.15mm厚度的不銹鋼液壓成型的。高壓真空開關應用環(huán)境的污穢等級、濕度、鹽霧等選擇不夠合適，有害氣體、凝露造成波紋管點狀腐蝕，導致波紋管和蓋板及封接面的漏氣。
(8)、定期進行42kV工頻耐壓試驗。新裝后和運行中應結合驗收和季節(jié)或年度性預防性試驗對真空滅弧室斷口進行工頻耐壓試驗以檢驗其真空度。
(9)、監(jiān)控觸頭磨損值，當動靜觸頭的總磨損量達到制造廠規(guī)定值時應更換真空滅弧室。真空滅弧室的觸頭接觸面在經過多次開斷電流后會逐漸磨損，觸頭行程增大，也就相當波紋管的工作行程增大，因而波紋管的壽命會迅速下降，通常允許觸頭磨損最大值為3mm左右。為了能夠準確地控制每個真空滅弧室觸頭的磨損值，必須從滅弧室開始安裝使用時起，每次預防性試驗或維護時，就準確地測量開距和超程并進行比較，當觸頭磨損后累計減小值就是觸頭累計磨損值。當累計磨損值達到或超過此值，真空滅弧室的開斷性能和導電性能都會下降，真空滅弧室的使用壽命即已到期。新一代高壓真空開關普遍使用縱向磁場滅弧原理和銅鉻觸頭材料，以減少觸頭燒損和提高電氣使用壽命。
二、真空斷路器操動機構配合：
真空斷路器的分、合動作是通過操動機構來實現(xiàn)的，操動機構的工作性能和質量的優(yōu)劣，對高壓開關的工作性能起著極為重要的作用。真空開關由于其真空滅弧性能的優(yōu)異，使其開斷速度和電壽命大大增加。因此，與其配合的操動機構的機械動作性能及可靠性就成了較為突出的問題。
在實際安裝和調試過程中，應做到：
(1)v1v嚴格進行交接驗收。真空開關出廠前已做過試驗，但在運往現(xiàn)場安裝完畢后，必須進行有關參數(shù)的復核。以防止設備在運輸中的變化，特別是操動機構與真空開關連接后的問題。主要復測的參數(shù)有：合閘彈跳，分閘同期，開距，超程，合、分閘速度，合、分閘時間，直流接觸電阻，斷口絕緣水平。
(2)、重視緩沖特性的調整。操動機構在高壓真空開關機械結構中是最為復雜、精度要求最高的部分，為了保證高壓真空開關的可靠性，一般采取分裝式結構，即將操動機構與開關主體二者分開，由生產條件比較好的工廠集中生產操動機構，然后再將機構的輸出軸與開關合而為一，所以機械參數(shù)的合理配置與調整，直接關系到高壓真空開關的技術性能和機械壽命。滿意的緩沖特性應該是運動部件接觸緩沖瞬間，緩沖器提供較小的反力，隨著緩沖距離的增加，緩沖特性迅速變陡，最大可能地吸收分離能量，達到限制分閘反彈和分閘行程的目的。
(3)、嚴格控制真空開關的合、分閘速度。真空開關的合閘速度過低時，會由于預擊穿時間加長，而增大觸頭的磨損量。又由于真空開關滅弧室一般采用銅焊工藝，并且經高溫下去氣處理，所以它的機械強度不高，耐振性差。如果開關合閘速度過高會造成較大的振動，還會對波紋管產生較大沖擊，降低波紋管壽命。通常真空開關的合閘速度為0.6～2m/s，對一定結構的真空開關有著最佳合閘速度。真空開關斷路時的燃弧時間短，其最大燃弧時間不超過1.5個工頻半波，因此，需要嚴格控制開關的分閘速度。此外，要求真空開關的分閘緩沖器與合閘緩沖器有較好的特性，盡量減輕分閘或合閘時的沖擊力，以保護真空滅弧室的使用壽命。
三、真空斷路器溫升：
高壓真空斷路器的回路電阻是影響溫升的主要原因，而滅弧室的回路電阻通常要占高壓真空開關回路電阻的50%以上。觸頭間的接觸電阻是真空滅弧室回路電阻的主要組成部分，因為觸頭系統(tǒng)密封于真空滅弧室內，觸頭與外殼之間的真空形成了熱絕緣，所以觸頭和導電桿上的熱量只能通過動、靜導電桿向外部傳導散熱。真空滅弧室靜端直接與靜支架相連，動端則通過導電夾、軟連接與動支架相連。因動端連接環(huán)節(jié)較多，導熱路徑較長，所以高壓真空開關溫升的最高點多集中于動導電桿與導電夾搭接部位。在實際應用中，有效的利用靜端有利于散熱的元件，迫使觸頭間隙熱量較多的從靜端導出，分流動端的熱量，是解決高壓真空斷路器溫升偏高的有效措施。
四、結論：
真空斷路器優(yōu)越的技術應用特性，得到了廣大用戶的普遍認可，隨著經濟建設的持續(xù)增長，今后將得到越來越廣泛的應用。在實際工作中使用和調試真空開關時應認真解決真空室漏氣、操動機構配合、溫升等關鍵質量問題，才能充分發(fā)揮真空開關優(yōu)勢。

【真空斷路器真空度與電場電位關系研究】
基于屏蔽罩電位測量真空度的方法，是真空斷路器真空度在線檢測方法中的一個主要研究方向。但是，目前還沒有一個基于本方法的實用高真空度測量系統(tǒng)。為了進一步探究斷路器屏蔽罩電位與真空度間的關系，本文借助于由克-莫方程建立的相對介電常數(shù)-壓強間的關系，通過有限元分析工具對不同壓強下的真空斷路器進行二維電場分析。結果表明，屏蔽罩電位與真空度具有一定的對應關系，并可以通過真空斷路器外電場電位的測量來反應；真空斷路器外電場電位在壓強小于10-2Pa時的變化十分微弱，而在大于10-2Pa時電位有較明顯的變化。并通過實驗室模擬測量實驗，進一步驗證了該結果的正確性。本文的分析結果給出了真空斷路器外電場電位隨真空度變化的規(guī)律，對基于屏蔽罩電位法在線測量真空斷路器真空度具有一定的指導意義。
真空斷路器是一種借助真空的良好熄弧性能來實現(xiàn)大電流開斷的開關裝置。與傳統(tǒng)的空氣開關、油開關相比，真空斷路器有開斷可靠、故障率低、維護量少、結構緊湊等優(yōu)點，這使它逐漸在輸配電系統(tǒng)中，特別是在中壓領域得到了廣泛的運用。
作為一種以真空為熄弧環(huán)境的開關，真空斷路器內真空度的高低是其重要的一個參數(shù)。然而，由于內部組件放氣、密封口漏氣以及密封組件滲氣的存在，運行中的真空斷路器內部真空度會隨著工作時間的推移而下降。當真空度下降到一定程度時，其開斷性能就會得不到保證，這不僅會造成本身設備的損壞，還可能引起整個電網的故障。因此，對真空斷路器真空度的檢測顯得很有必要。真空斷路器真空度的檢測方法分為離線檢測與在線檢測。在線檢測憑借其操作簡單，工作量少，實時性好等優(yōu)點受到了人們的青睞。
目前常用的在線檢測方法有耦合電容法、光電變換法、旋轉式探頭法、比例差分探頭法和電磁波檢測法，其中耦合電容法、光電變換法和旋轉式探頭法均是基于屏蔽罩電位的真空度在線檢測方法，所以對真空斷路器屏蔽罩電位的研究成為了真空斷路器真空度檢測研究中的一個熱點。文獻通過搭建實驗系統(tǒng)對不同壓強下的屏蔽罩電位進行了測量，得出了滅弧室內部壓強大于0.1Pa時與屏蔽罩上交直流電位的對應關系。文獻通過物理數(shù)學模型建立了真空滅弧室內氣體壓強與相對介電常數(shù)間的關系，對滅弧室真空度和相對介電常數(shù)的關系進行了研究，得出了兩者之間的對應關系，真空技術網認為這為進一步分析真空滅弧室真空度和屏蔽罩電位聯(lián)系機理提供了新思路。
為了進一步探索高真空度下，滅弧室真空度與屏蔽罩電位及周圍電場間的關系，本文借助于有限元分析軟件ANSYS對不同壓強下的真空斷路器滅弧室屏蔽罩及其周圍電場進行仿真分析，并通過模擬滅弧室真空測量實驗對分析結果進行驗證，借此探索出真空斷路器滅弧室內真空度與滅弧室外電場電位間的對應關系，為實現(xiàn)真空斷路器高真空度在線監(jiān)測和狀態(tài)評估提供參考。
1、理論基礎
ANSYS靜電分析以泊松方程為理論基礎，結合電荷或電壓等加載條件求解出分析對象的電場和電勢分布。泊松方程如式(1)所示，φ、ρe和εr分別為靜電場電位函數(shù)、電荷密度和相對介電常數(shù)。
真空斷路器真空度與電場電位關系研究
在ANSYS靜電分析中ρe和εr是分析過程中兩個關鍵參數(shù)，分別代表著加載和材料屬性。在仿真中，通過對滅弧室內真空區(qū)域屬性的設置來模擬不同的真空度條件，即通過改變εr來模擬不同真空度狀態(tài)。
然而通常真空度的高低是以壓強大小來描述的，為實現(xiàn)相對介電常數(shù)對真空度的表示必須先建立介電常數(shù)與壓強之間的關系。下面借助克勞休斯-莫索締方程和理想氣體氣態(tài)方程來建立εr-p關系。
真空斷路器真空度與電場電位關系研究
式(2)為克勞休斯-莫索締方程，其中NA為阿伏伽德羅常數(shù)，α0為空氣分子極化率，ρ和M分別為空氣密度和摩爾質量。對于確定的氣體電介質，α0和M可以看做常數(shù)。因此，可以令真空斷路器真空度與電場電位關系研究并做整理，得到相對介電常數(shù)與空氣密度間的關系。
2、模擬測量實驗
為進一步探究滅弧室真空度與電場電位間的關系，搭建了一套真空滅弧室真空度在線檢測模擬測量實驗，其實驗系統(tǒng)如圖5所示。其中，渦輪分子泵(主泵)與隔膜泵(前級泵)組成泵組用以真空的抽取，真空腔給滅弧室提供穩(wěn)定的真空環(huán)境，為保證高真空時滅弧室內氣體壓強的準確測量，實驗系統(tǒng)采用了高精度的電容薄膜真空規(guī)來測量高真空時的壓強，通過微調閥實現(xiàn)對腔內真空的控制與調節(jié)。
真空斷路器真空度與電場電位關系研究
圖5模擬實驗系統(tǒng)
圖6為實驗中的信號傳感探頭及其等效電路。其中，Us為屏蔽罩上電位，C0為屏蔽罩與金屬板間等效電容。金屬板所搜集電場信號經高壓電容C1、C2分壓后經同軸電纜線輸出。
真空斷路器真空度與電場電位關系研究
圖6傳感探頭及其等效電路
實驗中，首先關閉微調閥，使真空系統(tǒng)快速到達極限真空，把探頭放置于距屏蔽罩外殼125mm處，然后給滅弧室動觸頭加載6kV交流電壓，并緩慢調節(jié)微調閥，在系統(tǒng)真空穩(wěn)定到所需壓強時進行信號測量。實驗測量范圍為3.0×10-3～1Pa，結果如圖7所示。
由圖7可知，在所測范圍內U0隨著壓強的上升也同步上升，具有高真空區(qū)變化緩慢，低真空變化較大，但在壓強為10-2Pa附近變化可測的特點，與仿真結果所呈現(xiàn)的規(guī)律類似。
真空斷路器真空度與電場電位關系研究
圖7模擬實驗結果
3、結論
通過以上對真空斷路器在不同真空度情況下的有限元電場仿真分析，以及模擬實驗的測量分析，可以得出以下幾點結論:屏蔽罩電位與斷路器外的測量點電位基本保持同步變化的關系，對測量點處電位的測量能夠很好地反應屏蔽罩的電位；在壓強小于10-2Pa的高真空下，測量電位的變化極其微弱，檢測難度較大。但在壓強處于10-2Pa之上時，測量電位有較大的變化，因此可以對此時的電位進行測量，作為真空斷路器檢修的預警信號。本文的分析結果給基于屏蔽罩電位測量真空度的方案提供了參考和依據(jù)，對在線真空度測量系統(tǒng)的研究具有積極意義。