| 固封式真空斷路器的發(fā)展概況 |
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自2003年7 月廈門華電開關(guān)有限公司與西安高壓電器研究所聯(lián)合研制的 ZN96(VEP)-12/1250-31.5 型固封式真空斷路器率先通過國(guó)家級(jí)鑒定之后，業(yè)內(nèi)對(duì)這種斷路器的講座愈來愈多。產(chǎn)品發(fā)展很快，高參數(shù)產(chǎn)品不斷推出，在國(guó)內(nèi)幾個(gè)試驗(yàn)站已不難見到等待試驗(yàn)的各種參數(shù)的樣品。產(chǎn)品正在完成系列化，用戶已經(jīng)開始使用推廣，制造廠也開始考慮高速方向，開發(fā)或生產(chǎn)這種斷路器。它已經(jīng)成為近年來發(fā)展最快的一類高壓電器產(chǎn)品。
固封式真空斷路器的稱為主要有別于敞開式真空滅弧室或用絕緣筒罩著滅弧室的真空斷路器，比如 ZN28 或 VD4 、 VS1 型等。它的主要特點(diǎn)是將真空滅弧室及導(dǎo)電端子等零件用環(huán)氧樹脂通過 APG 工藝包封成極柱，然后與機(jī)構(gòu)組裝成斷路器。由于這種斷路器有許多優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)又日趨成熟，已呈現(xiàn)出一代新型真空斷路器的雛形。
一、國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向
固封式真空斷路器的研究工作始于上個(gè)世紀(jì)末，德國(guó) ABB Calor Emang 公司為發(fā)展免維護(hù)真空斷路器，開始了配永磁機(jī)構(gòu)的 VM1 型固封式真空斷路器的開發(fā)，以期逐步取代 VS1 型套筒式系列真空斷路器，并于 2000 年完成了 12kV 、 1250A 、 31.5kA 的樣品試制、試驗(yàn)。
華電開關(guān)有限公司的前身－廈門永盈科技有限公司，在對(duì)固封的工藝技術(shù)，用戶產(chǎn)品的要求及國(guó)內(nèi)外水平仔細(xì)分析研究后，也投入到該項(xiàng)研究領(lǐng)域，開始了配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的 VEP 型固封式真空斷路器及其成套設(shè)備的研究試制，與西安高壓電器研究所合作，吸納國(guó)內(nèi)外專家進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，從真空滅弧室、操作機(jī)構(gòu)、斷路器以到開關(guān)柜在內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)綜合考慮，進(jìn)行完善的設(shè)計(jì)。華電公司于 2002 年完成了 12kV 、 1250A 、 31.5kA 樣機(jī)的型式試驗(yàn)，并于 2003 年 7 月首家通過了國(guó)家級(jí)鑒定。
2002 年，廈門 ABB 及西安森源公司也開始進(jìn)行配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的固封式斷路器原研究，派生出 VD4P 及 VS1 ＋系列真空斷路器。目前 VD4P 參數(shù)也達(dá)到 12kV 、 2500A 、 40kA 。 VS1 ＋型的 12kV 、 1250A 、 31.5kA 去年 8 月通過鑒定。
廈門華電的 VEP 型參數(shù)已達(dá)到 12kV 、 3150A 、 50kA ，斷路器配柜，強(qiáng)迫風(fēng)冷，額定電流達(dá) 4000A 。
二、固封式真空斷路器的結(jié)構(gòu)
不同品牌的固封式真空斷路器結(jié)構(gòu)上下不盡相同。機(jī)構(gòu)的差異大些，極柱的外形、結(jié)構(gòu)差異不大，但其功能都是一樣的，使斷路器：
1. 減少了裝配高速環(huán)節(jié)，提高了機(jī)械可靠性。
2. 沒有了相間及對(duì)地絕緣易受污穢、凝露影響的缺陷。
3. 防止了真空滅弧室易受外界撞擊的危險(xiǎn)。
4. 增強(qiáng)了主回路的外爬距，提高了滅弧室耐受電壓水平。
5. 滅弧室的免維護(hù)，為斷路器免維護(hù)創(chuàng)造了條件。
無論是配永磁機(jī)構(gòu)或是配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的固封式斷路器，從開始被研究到誕生，都是和提高可靠性、追求免維護(hù)聯(lián)系在一起的。所以任何一家公司去研究這種斷路器時(shí)，除必須投入澆鑄工藝技術(shù)研究外，還必須在操作機(jī)構(gòu)上下功夫，精心設(shè)計(jì)，筒化結(jié)構(gòu)，提高可靠性。 VD4P、 VS1 ＋型斷路器柚木釤的是 VD4 、 VS1 系列機(jī)構(gòu)，大家都很熟悉。廈門華電 VEP 型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)典型模塊化設(shè)計(jì)，它殷功能元件集中且分別裝成獨(dú)立的分閘模塊和合閘模塊，然后置于機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，輔以其它部件，完成整機(jī)裝配。這種結(jié)構(gòu)提高了工藝，質(zhì)量穩(wěn)定，適宜批量生產(chǎn)。
固封工藝是這種斷路器的核心，在實(shí)施過程中，各公司有所不同。真空滅弧室與環(huán)氧樹脂的結(jié)合，有采用過渡材料的，也在采用改性樹脂的。其目的是保證無機(jī)陶瓷與有機(jī)樹脂的緊密結(jié)合。既要保證機(jī)械程度，又要提高滅弧室的電氣性能。也就是說，在滅弧室和樹脂間或它們與過渡層之間應(yīng)緊密粘結(jié)，不能有氣隙，形成兩張皮。要解決澆鑄過程中收縮不一致，粘結(jié)強(qiáng)度及產(chǎn)業(yè)化等工藝問題。
固封式真空斷路器的電氣性能除了決定真空滅弧室外，極柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。極柱結(jié)構(gòu)除考慮絕緣外，還應(yīng)考慮強(qiáng)度及散熱問題。大電流情況下，甚至要與真空滅弧室一并考慮。從性能、成本上綜合考慮，真空滅弧室亦單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)系列較為合理。
固封技術(shù)專業(yè)化很強(qiáng)，需要有條件的公司來完成，以便控制極柱質(zhì)量。極柱是斷路器的產(chǎn)要部件，是與機(jī)構(gòu)、斷路器本體一起設(shè)計(jì)的。所以，要生產(chǎn)固封工真空斷路器的公司，一定要有自己的澆鑄工藝線，才能保證斷路器的專業(yè)化批量生產(chǎn)。由一個(gè)公司供應(yīng)極柱，其它開關(guān)廠只配機(jī)構(gòu)生產(chǎn)斷路器不是一個(gè)好的辦法。我認(rèn)為，那樣會(huì)使斷路器、機(jī)構(gòu)、極柱的綜合優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不出來，因?yàn)樵O(shè)計(jì)總是在最初的綜合條件下完成的，沒有也不可能考慮到極柱設(shè)計(jì)與其它公司的機(jī)構(gòu)配合問題。
三、固封式真空斷路器的參數(shù)及系列化
正如前面介紹，固封式真空斷路器經(jīng)過幾年的研究，技術(shù)上已獲得突破，參數(shù)也愈做愈高，系列逐漸形成。產(chǎn)品逐漸被用戶所接受和推廣，是傳統(tǒng)真空斷路器的理想換代產(chǎn)品。
現(xiàn)將幾家主要公司研究、生產(chǎn)的參數(shù)列于表 1 ，供大家國(guó)內(nèi)外這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)。所列數(shù)據(jù)是各公司通過型式試驗(yàn)的樣品數(shù)據(jù)，對(duì)用戶選用更具有現(xiàn)實(shí)性。
表 1
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公司名稱及型號(hào) |
額定電壓及電流 |
額定短路開斷電流 |
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ABB calor Emag
VM1 |
12kV 630, 1250A
12kV 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A |
31.5kA
40kA
40kA |
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廈門 ABB
VD4 |
12kV 630, 1250A
12kV 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A |
31.5kA
40kA
40kA |
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西安森源
VSm
VS1+ |
12kV 1250A
12kV 1250A |
31.5kA
31.5kA |
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廈門華電
VEP |
12kV 630, 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A
12kV 2500, 3150A
12kV 4000A ＊
12kV 3150A |
31.5kA
40kA
40kA
40kA
50kA |
* 指強(qiáng)迫風(fēng)冷下斷路器達(dá)到的額定電流
縱觀這些數(shù)據(jù)，在固封式真空斷路器領(lǐng)域，我國(guó)已走在世界前列。廈門華電的產(chǎn)品參數(shù)已達(dá)到傳統(tǒng)斷路器 VD4 、 VS1 型的水平， 12kV 等級(jí)、系列基本形成，在國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)工程已經(jīng)開始采用。華電的 VEP 型產(chǎn)品已開始出口歐洲和東南亞。固封式真空斷路器的生命力開始顯現(xiàn)。國(guó)內(nèi)十多家公司配 VEP 型完成了開關(guān)試驗(yàn)，預(yù)計(jì)不久，生產(chǎn)、使用固封式真空斷路器的新局面就要到來。
技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代是事物發(fā)展的盡然規(guī)律。固封式真空斷路器的推出必定會(huì)加快真空斷路器換代的步伐。我國(guó)市場(chǎng)的 ZN28 及 VD4 和 VS1 型所走過的路程，基本上反映了滅弧室敞開式和套筒式真空斷路器的發(fā)展過程。仔細(xì)分析真空斷路器發(fā)展歷史，基本上十年出現(xiàn)一代產(chǎn)品。現(xiàn)在，正是固封式真空斷路器誕生的時(shí)機(jī)。另一方面，用戶對(duì)高可靠性、免維護(hù)、小型化的要求也愈來愈迫切，市場(chǎng)也呼喚新一代產(chǎn)品問世。我國(guó)現(xiàn)在走的路，已趕上和超越了發(fā)達(dá)國(guó)家，只要我們?cè)诮鉀Q先進(jìn)性的開發(fā)過程中，解決好生產(chǎn)、工藝問題，新一代的固封式真空斷路器不僅會(huì)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)揮作用，而且在國(guó)際市場(chǎng)也會(huì)有廣闊的前景。 |
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| 出處： 作者：網(wǎng)絡(luò)文摘 |
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