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影响真空断路器的使用寿命的因素

  真空断路器结构简单,好比在一只抽真空的玻璃中放一对触头,由于真空的绝缘性,其灭弧性能特别好,可使动静触头的开距非常小(10KV约10mm,而油开关约为160 mm),所以真空断路器的体积和重量都很小。由于真空断路器的触头不会氧化,并且熄弧快,触头不易烧坏,所以使用寿命长(是油开关的四倍左右)。于空气中存在的各种物质及气体离子将有利于维持电弧的存在,而真空断路器中的电弧只能靠自身蒸发出来的一点点触头金属离子来维持电弧,加上电弧沿着真空断路器杯形触头从中心快速旋转向外扩散而冷却,所以断路器开断电弧的能力很强,可以将断路器做的比较小。而由于杯形触头面积大,电弧损耗很小,理论上可以增加其工作寿命。但是由于真空断路器并不是仅仅一个真空泡,还有各种操作机构,现在往往是这些操作机构的寿命影响了真空开关的实际寿命。


  机械寿命是高压真空断路器产品质量的主要考核指标。根据相关资料报道,国家高压电器质量检测中心对国产高压真空断路器进行过6次监督抽查,其合格率分别为83.3%、91.3%、58.8%、60%、57.1%及78.6%,此情令人堪忧。其中一个主要问题是机械寿命达不到企业标准规定值,机械特性主要参数也超出产品技术条件规定范围。

  影响机械寿命的因素:

  通常一台高压断路器都是由数百只零部件组成,而每一个零部件的加工和工艺缺陷、相互配合链接咬合都将直接影响到高压断路器的机械特性。同时与操动机构配套的辅助开关、微动开关、减速器、接线端子等绝大部分都是外协件,存在有一定的分散性,质量难以达到100%,这些问题,都是直接影响真空断路器机械寿命的主要因素。


  影响开关电的寿命的因素:

    目前许多国外同类产品如日本东芝公司10kV断路器只要求弹跳小于10ms,新型触头材料的应用为合闸弹跳时间突破2ms创造了条件。目前许多真空灭弧室规定的合闸弹跳时间都大于2ms,仅要求小于3ms,甚至5ms。

  真空断路器分合电路的工作是由真空灭弧室来完成的,开关的参数必须满足灭弧室的性能要求,如灭弧室要求合闸速度为0.4~1.0m/s,开关的速度能够在0.3~0.7m/s之间,那么配该型号灭弧室的真空断路器其合闸速度必须调整在0.4~0.7m/s之间,同样,如果真空灭弧室合闸弹跳要求不大于5ms,那么配该型号灭弧室的断路器其合闸弹跳的允许范围也是不大于5ms。

  真正影响真空开关的电寿命有影响的因素是:合闸过程中,触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止,这期间的触头断开时间。真空断路器合闸过程中,触头接触后弹跳时间不应大于2ms,这也与实际工作有差异。
  合闸弹跳是真空断路器机械特性的重要参数,它影响到灭弧室的电寿命。而采用缓冲机构减小弹跳的方法又会影响到断路器工作的可靠性。《35kV户内高压真空断路器通用技术条件》(ZBK97004—89)将合闸弹跳定义为断路器在合闸时触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间。所有直读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的。影响灭弧室电寿命的是电弧,而电弧只有在动静触头不接触时才会产生,在动静触头接触时不会产生。


  所以说一般的断路器贮存期20年,机械寿命10000次。也就是说跟开断次数有关,频繁开断触头耗尽就寿终正寝,外壳是陶瓷、铜、不锈钢等,寿命你可知的。有些真空断路器机械寿命标称3万次,有的甚至达到6万次或者10万次之多,这样的宣传令人疑虑。就当前国产真空灭弧室及与之配套部件能过关吗?产品真正的机械寿命试验通过了吗?所以,在高压真空断路器的选型应用中,不宜轻信产品说明书的不实之词,应以实际试验报告为依据,假如能够安全可靠地动作1万~2万次,就足以满足运行现场的应用要求了。


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