使用中对于真空断路器机械特性的调整 真空断路器

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使用中对于真空断路器机械特性的调整

     高压真空断路器以具备良好的灭弧特性，适宜频繁操作，不检修周期长的优势，在当今我国电力工业城乡电网改造、化工、冶金、铁道电气化以及矿山等行业得到了广泛的应用，受到了使用部门的普遍好评。

　　通常，真空断路器在出厂调试时，对于其机械性能诸如开距、行程、接触行程、三相同期、分合闸时间、速度等都进行了比较完整的调试，并随机附有调试记录。一般在使用中现场只需对三相同期、分合闸速度和合闸弹跳稍许调整合格之后，即具备了投运条件。

(1)三相同期的调整：
　　针对测试中合、分闸开距差异最大的一相，如该极合闸过早或过迟，将该极的开距稍许调大或者调小点，只需把该极绝缘拉杆的可调活接头旋入或者旋出半圈，一般可调整使合、分闸不同期性达到1mm以内，获得比较理想的同期参数最佳值。

(2)合、分闸速度的调整：
　　合、分闸的速度受到多方面因素的影响，而在使用现场可调整的部位仅是分闸弹簧和接触行程。分闸弹簧松紧程度，对合、分闸速度产生直接的影响，而接触行程(指触头压力弹簧的压缩量)，仅对分闸速度产生主要的影响。如果合闸速度偏高而分闸速度偏低时，可以将接触行程稍许增大，或者将分闸弹簧拉紧一点即可；反之调松一些。如果合闸速度比较合适，而分闸速度偏低，则可调整总行程使其增大0.1～0.2mm，此时各级的接触行程均增大了0.1～0.2mm左右。其分闸速度也会上升；反之分闸速度过高时，也可将接触行程调小0.1～0.2mm，分闸速度也会降低。 　　当完成三相同期与合、分闸速度的调整之后，切记要重新对各极的开距和接触行程进行测量修正，并应符合真空断路器产品的相关规定。

(3)合闸弹跳的消除：
　　真空断路器普遍存在着合闸过程中触头的弹跳问题。分析其产生的主要原因：一是合闸冲击刚性过大，致使动触头发生轴向反弹；二是动触杆导向不良，晃动过大；三是传动环节间隙过大；四是触头平面与中心轴垂直度不好，碰合时产生横向滑动等所致。 　　对于已经形成的产品，整机结构刚性已成定局，现场一般无法改变。对于动触杆导向不良，在同轴式结构中，触头压簧与导电杆是直接相联，无中间传动件，所以也就无间隙。对于异轴式结构的真空断路器，触头弹簧与动触杆之间有一个转向用的三角拐臂，用三个销钉连结，这就存在三个间隙，容易出现合闸过程中的弹跳，这是消除弹跳的重点。同时还应重视触头弹簧始压端到导电杆之间传动间隙的调整，使传动环节尽可能紧凑，无缓冲间隙；如果因为灭弧室触头端面垂直度不好而产生弹跳，则可以将灭弧室分别转动90°、180°、270°安装，寻找上下接触面吻合位置，实在不行时则需要更换灭弧室。
　　在处理合闸弹跳过程中，切记将所有的螺丝都应拧紧，以免受到震颤的干扰。
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开距
　　触头的开距主要取决于真空断路器的额定电压和耐压要求，一般额定电压低时触头开距选得小些。但开距太小会影响分断能力和耐压水平。开距太大，虽然可以提高耐压水平，但会使真空灭弧室的波纹管寿命下降。设计时一般在满足运行的耐压要求下尽量把开距选得小一些。10kV真空断路器的开距通常在8～12mm之间，35kV的则在30～40mm之间。
触头接触压力
　　在无外力作用时，动触头在大气压作用下，对内腔产生一个闭合力使其与静触头闭合，称之为自闭力，其大小取决于波纹管的端口直径。灭弧室在工作状态时，这个力太小不能保证动静触头间良好的电接触，必须施加一个外加压力。这个外加压力和自闭力之和称为触头的接触压力。这个接触压力有如下几个作用： 　　(1)保证动、静触头的良好接触，并使其接触电阻少于规定值。 　　(2)满足额定短路状态时的动稳定要求。应使触头压力大于额定短路状态时的触头间的斥力，以保证在该状态下的完全闭合和不受损坏。 　　(3)抑制合闸弹跳。使触头在闭会碰撞时得以缓冲，把碰撞的动能转为弹兴的势能，抑制触头的弹跳。 　　(4)为分闸提供一个加速力。当接触压力大时，动触头得到较大的分闸力，容易拉断会闹熔焊点，提高分闸初始的加速度，减少燃弧时间，提高分断能力。触头接触压力是一个很重要的参数，在产品的初始设计中要经过多次验证、试验才选取得比较合适。如触头压力选得太小，满足不了上述各方面的要求；但触头压力太大，一方面需要增大合闸操作功，另外灭弧室和整机的机械强度要求也需要提高，技术上不经济。
接触行程(或称压缩行程)
　　目前真空断路器毫无例外地采用对接式接触方式。动触头碰上静触头之后就不能再前进了，触头接触压力是由每极触头压缩弹簧(有时称作合闸弹簧)提供的。所谓接触行程，就是开关触头碰触开始，触头压簧施力端继续运动至会闹终结的距离，亦即触头弹簧的压缩距离，故又称压缩行程。 　　接触行程有两方面作用，一是令触头弹簧受压而向对接触头提供接触压力；二是保证在运行磨依后仍然保持一定接触压力，使之可靠接触。一般接触行程可取开距的20%～30%左右，10kV的真空断路器约为3～4mm。 　　真空断路器的实际结构中，触头合闸弹簧设计成即使处于分闸位置，也有相当的预压缩量，有预压力。这是为使合闸过程中，当动触头尚未碰到静触头而发生预击穿时，动触头有相当力量抵抗电动力，而不致于向后退缩；当触头碰接瞬间，接触压力陡然跃增至预压力数值，防止合闸弹跳，足以抵抗电动斥力，并使接触初始就有良好状态；随着接触行程的前进，触头间的接触压力逐步增大，接触行程终结时，接触压力达到设计值。接触行程不包括合闸弹簧的预压缩量程，它实际上是合闸弹簧的第二次受压行程。
平均合闸速度
　　平均合闸速度主要影响触头的电磨蚀。如合闸速度太低，则预击穿时间长，电弧存在的时间长，触头表面电磨损大，甚至使触头熔焊而粘住，降低灭弧室的电寿命。但速度太高，容易产生合闸弹跳，操动机构输出功也要增大，对灭弧室和整机机械冲击大，影响产品的使用可靠性与机械寿命。平均合闸速度通常取0.6m/s左右为宜。
平均分闸速度
　　断路器的分闸速度一般而言速度越快越好，这样可以使首开相在电流趋近于0前2～3ms时能开断故障电流；否则首开相不能开断而延续至下一相，原来首开相变为后开相，燃弧时间加长了，增加了开断的难度，甚至使开断失败。但分闸速度太快，分闸的反弹也大，反弹太大震动过剧亦容易产生重燃，所以分间速度亦应考虑这方面同素。分闸速度的快慢，主要取决于合闸时动触头弹簧和分闸弹簧的贮能大小。为了提高分闸速度，可以增加分闸弹簧的贮能量，也可以增加合闸弹簧的压缩量，这都必然需要提高操动机构的输出功和整机的机械强度，降低了技术经济指标。经过多年试验认为，10kV的真空断路器，平均分闸速度能保证在0.95～1.2m/s比较合适。
合闸弹跳时间
　　合闸弹跳时间是断路器在会闹时，触头刚接触开始计起，随后产生分离，可能又触又离，到其稳定接触之间的时间。
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