正航整理中国真空断路器技术发展的方向
时间:2015-07-15 作者:www.zj6d.com 点击:次
正航整理中国真空断路器技术发展的方向
1、高参数的中压真空断路
我国现在12 k V真空断路器已可做到额定电流4 000 A,额定短路开断电流50 kA,少数可做到额定短路开断电流63kA,基本上能满足配电的要求,但对于一些特殊场合,如发电厂、某些冶金和化工企业的厂用电系统,,还需要更高参数的产品。对于高参数产品的开发,不仅可满足市场的需要,还可提高制造厂产品的成套供货能力,扩大市场覆盖面。
真空断路器的高参数除了反映在额定电流和短路开断的能力上,还反映在机械寿命上,如用在炼钢电炉上的真空断路器,电炉每天操作几十次,要求真空断路器的机械寿命为6万~12万次,西门子公司的3 AH4型真空断路器,就用于电炉上,其操作次数机械寿命为12万次。
2、低成本
真空灭弧室的小型化保证了真空断路器低成本实现的可能。在近20年的时间里,国产真空灭弧室的体积减小了50%,价格降低了70%左右,其中有生产厂家提高工艺水平(如一次封排工艺的普遍采用),提高生产效率和降低生产成本的努力,也与触头、波纹管、陶瓷壳等零件成本的降低密切相关。
3、高电压
随着真空开关制造技术和理论研究水平的不断提高,真空开关的发展已在尝试着向高电压大容量方向发展。美国通用电气公司1980年后生产出了168kV/40kA的双断口真空断路器,日本明电舍公司1980年开始生产145kV/31.5kA单断口真空断路器,日本东芝公司1987年研制成功了145kV/31.5kA单断口真空灭弧室及168kV双断口真空断路器。此外,日本三菱公司已研制成功270kV单断口真空灭弧室,并且准备发展500kV双断口真空断路器,一旦研制成功,估计其造价比同电压等级的六氟化硫断路器低。国内目前已有北京开关厂和西安高压开关厂研制的126kV真空断路器(均采用日本明电舍真空灭弧室)一次通过了全部型式试验并完成鉴定。
4、大电流
发电机保护用断路器由于额定工作电流较大,对真空断路器来说温升要求较难达到,同时,由于其短路电流开断后瞬态恢复电压上升速率高,要求有更高的介质恢复速度,真空断路器在这方面的使用一直受到限制,因此,大电流也是其发展方向之一。
5、低电压
低压开关电器产品是量大面广的电器基础元件,由于真空开关具有防爆和寿命长的特点,只要价格限制在一定水平,是有十分巨大的市场前景的。德国西门子公司1994年推出了额定电压380V~1140V、额定电流630A~2500A、额定短路开断电流为20kA~65kA的真空断路器产品。目前国内已研制出了380V~1140V、额定电流1600A~3200A、额定短路开断电流30kA~80kA的低压真空断路器及其真空灭弧室。
6、固封极柱(固封式真空灭弧室)
采用APG技术,将真空灭弧室及其它的连接组件固封成极柱,极大的提高了真空断路器的耐候性,减少了相间距,使真空断路器的结构更加紧凑,体积更小。因此,应用固封技术生产真空断路器也是未来深入发展的方向。
7、长寿命
车载开关及电弧炉用频繁操作的断路器要求机械寿命长达10万次甚至25万次。随着新型的操动机构如永磁机构的研制开发、波纹管制造技术的改进、真空灭弧室装配工艺的优化,长寿命的机构和真空灭弧室相继开发出来,虽然l0万次机械寿命的真空灭弧室已经通过了型式试验,但在长寿命真空灭弧室方面还有许多工作要做,首先要保证一致性,其次要向更高的寿命要求进军,满足市场需求。
8、专用化
在市场日益细分的今天,一些专用的开关应运而生。鉴于开合电容器组时真空开关重燃引起的过电压会对电力系统造成严重危害,有必要研制开合电容器组专用的真空开关。同样,在铁合金厂,用于电弧冶炼炉的开关由于操作过电压比较高、使用环境恶劣,要求真空开关极间和对地的绝缘水平要高、过电压要低、使用寿命要长,因此有必要研制针对铁合金厂的新型真空开关。
1、高参数的中压真空断路
我国现在12 k V真空断路器已可做到额定电流4 000 A,额定短路开断电流50 kA,少数可做到额定短路开断电流63kA,基本上能满足配电的要求,但对于一些特殊场合,如发电厂、某些冶金和化工企业的厂用电系统,,还需要更高参数的产品。对于高参数产品的开发,不仅可满足市场的需要,还可提高制造厂产品的成套供货能力,扩大市场覆盖面。
真空断路器的高参数除了反映在额定电流和短路开断的能力上,还反映在机械寿命上,如用在炼钢电炉上的真空断路器,电炉每天操作几十次,要求真空断路器的机械寿命为6万~12万次,西门子公司的3 AH4型真空断路器,就用于电炉上,其操作次数机械寿命为12万次。
2、低成本
真空灭弧室的小型化保证了真空断路器低成本实现的可能。在近20年的时间里,国产真空灭弧室的体积减小了50%,价格降低了70%左右,其中有生产厂家提高工艺水平(如一次封排工艺的普遍采用),提高生产效率和降低生产成本的努力,也与触头、波纹管、陶瓷壳等零件成本的降低密切相关。
3、高电压
随着真空开关制造技术和理论研究水平的不断提高,真空开关的发展已在尝试着向高电压大容量方向发展。美国通用电气公司1980年后生产出了168kV/40kA的双断口真空断路器,日本明电舍公司1980年开始生产145kV/31.5kA单断口真空断路器,日本东芝公司1987年研制成功了145kV/31.5kA单断口真空灭弧室及168kV双断口真空断路器。此外,日本三菱公司已研制成功270kV单断口真空灭弧室,并且准备发展500kV双断口真空断路器,一旦研制成功,估计其造价比同电压等级的六氟化硫断路器低。国内目前已有北京开关厂和西安高压开关厂研制的126kV真空断路器(均采用日本明电舍真空灭弧室)一次通过了全部型式试验并完成鉴定。
4、大电流
发电机保护用断路器由于额定工作电流较大,对真空断路器来说温升要求较难达到,同时,由于其短路电流开断后瞬态恢复电压上升速率高,要求有更高的介质恢复速度,真空断路器在这方面的使用一直受到限制,因此,大电流也是其发展方向之一。
5、低电压
低压开关电器产品是量大面广的电器基础元件,由于真空开关具有防爆和寿命长的特点,只要价格限制在一定水平,是有十分巨大的市场前景的。德国西门子公司1994年推出了额定电压380V~1140V、额定电流630A~2500A、额定短路开断电流为20kA~65kA的真空断路器产品。目前国内已研制出了380V~1140V、额定电流1600A~3200A、额定短路开断电流30kA~80kA的低压真空断路器及其真空灭弧室。
6、固封极柱(固封式真空灭弧室)
采用APG技术,将真空灭弧室及其它的连接组件固封成极柱,极大的提高了真空断路器的耐候性,减少了相间距,使真空断路器的结构更加紧凑,体积更小。因此,应用固封技术生产真空断路器也是未来深入发展的方向。
7、长寿命
车载开关及电弧炉用频繁操作的断路器要求机械寿命长达10万次甚至25万次。随着新型的操动机构如永磁机构的研制开发、波纹管制造技术的改进、真空灭弧室装配工艺的优化,长寿命的机构和真空灭弧室相继开发出来,虽然l0万次机械寿命的真空灭弧室已经通过了型式试验,但在长寿命真空灭弧室方面还有许多工作要做,首先要保证一致性,其次要向更高的寿命要求进军,满足市场需求。
8、专用化
在市场日益细分的今天,一些专用的开关应运而生。鉴于开合电容器组时真空开关重燃引起的过电压会对电力系统造成严重危害,有必要研制开合电容器组专用的真空开关。同样,在铁合金厂,用于电弧冶炼炉的开关由于操作过电压比较高、使用环境恶劣,要求真空开关极间和对地的绝缘水平要高、过电压要低、使用寿命要长,因此有必要研制针对铁合金厂的新型真空开关。