真空断路器在光伏发电系统中的瞬态响应分析为真空技术网首发，转载请以链接形式标明本文首发网址。电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故。当电气设备发生事故时，如果因高压真空断路器分闸回路断线出现真空断路器拒动现象，将使事故扩大，造成越级分闸致使大面积停电，甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时，虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些，但它也使得线路不能正常送电，妨碍了供电可靠性的提高。所以很有必要对真空断路器线圈烧毁原因进行分析，积累了事故处理经验，提出防范措施和技术改进，为断路器检修工作提供工作参考。众所周知，跳、合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。跳、合闸线圈的烧毁，主要是由于跳、合闸线圈回路的电流不能正常切断，至使跳、合闸线圈长时间通电造成的。一、分闸线圈长时间通电的原因1、断路器拒分控制回路正乐的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业，公司技术力量雄厚，设备配套完善，产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业，质量创牌，诚经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力，您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。常时，断路器出现拒分的故障均为连杆机构问题，死点调整不当，使断路器分闸铁芯顶杆的力度不能使机构及时脱扣，使线圈过载，造成分闸线圈烧毁。2、分闸电磁铁机械故障线圈松动造成断路器分闸时电磁铁芯位移，使铁芯卡涩，造成线圈烧毁。或是由于铁芯的活动冲程过小，当接通分闸回路电源时，铁芯顶不动脱扣机构而使线圈长时间通电烧毁。3、辅助开关分合闸状态位置调整不当在断路器分合闸状态时，应调整辅助开关使其指示到标示的范围内，然而实际调整断路器开距和超行程等参数时，会改变断路器分合闸的初始状态，而辅助开关分合位置的初始状态未做相应的调整，将导致辅助开关不能正常切换分合闸回路而使分闸线圈烧毁。4、分闸控制回路辅助开关接点使用不当分闸控制回路上接有一对延时动合接点，该延时目的是为了保证断路器在合闸过程中出现短路故障时能完成自由脱扣。然而，当断路器合闸时间极短，远小于断路器的分闸时间，断路器未来得及脱扣时就已合闸到位，此时，分闸控制回路的延时接点的延时作用将失去意义。
保证其开断时的灭弧性能和绝缘水平。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数的增多， 以及受外界因素的作用， 其真空度逐步下降，其开断性能也随之降低，当真空度低于1.3×10-2 Pa 时，将导致开断和关合能力的不稳定。因此应注意下列几点： (1)真空灭弧室出厂时的真空度应不低于1.3×10-5 Pa。 (2)出厂前
真空开关应经过严格的检查和装配，维修时应紧固灭弧室的各螺栓，以保证其受力均匀。 (3)保证导电杆同心度的设计。如果可动导电杆同心度调整不当，将使陶瓷、法兰—————金属封接强度不够稳定，致使真空灭弧室漏气。在错误的操作过程中，易引起波纹管的扭曲变形。为防止这种现象，在动导电杆的导向套部位可采用六边形设计，花键连接设计。 (4)不得用任何外力碰撞真空灭弧室，严禁敲击、手拍打，搬动
及维护时不得受力。禁止把任何东西放在真空开关上，以防止落下时打坏真空灭弧室。 (5)装调时如果发现螺纹配合不良，应查原因后再处理，不要用很大力气去拧动真空灭弧室，防止波纹管受到损伤。 (6)严格控制触头行程。不能误以为开距大对灭弧有利，而随意增加真空开关的触头行程。因为真空开关的行程比较短。一般额定电压为10～15kV 的真空开关触头行程仅为8～12mm， 触头超行程仅为2～3
mm。如果过多地增加触头的行程，会使开关合闸后，在波纹管上产生过大的应力，引起波纹管损坏，破坏开关密封外壳内的真空。分闸缓冲器的回不应过大，过大会影响波纹管的寿命。 (7)合理的选择使用和储存环境，真空灭弧室的存放和使用环境中应无化学腐蚀性气体存在。真空灭弧室的波纹管大多数都是采用0.1~0.15mm 厚度的不锈钢液压成型的。高压真空开关应用环境的污秽等级、湿度、盐雾等选择不够合适，有害
气体、凝露造成波纹管点状腐蚀，导致波纹管和盖板及封接面的漏气。 (8)定期进行42kV 工频耐压试验。新装后和运行中应结合验收和季节或年度性预防性试验对真空灭弧室断口进行工频耐压试验以检验其真空度。 (9)触头磨损值，当动静触头的总磨损量达到制造厂规定值时应更换真空灭弧室。真空灭弧室的触头接触面在经过多次开断电流后会逐渐磨损，触头行程增大，也就相当波纹管的工作行程增大，因而波纹
管的寿命会迅速下降，通常允许触头磨损大值为3mm 左右。为了能够准确地控制每个真空灭弧室触头的磨损值，必须从灭弧室开始安装使用时起，每次预防性试验或维护时，就准确地测量开距和超程并进行比较，当触头磨损后累计减小值就是触头累计磨损值。当累计磨损值达到或超过此值，真空灭弧室的开断性能和导电性能都会下降，真空灭弧室的使用寿命即已到期。新一代高压真空开关普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜铬触头材料，以减少触头
烧损和提高电气使用寿命。2、操动机构配合 开关的分、合动作是通过操动机构来实现的，操动机构的工作性能和质量的优劣，对高压开关的工作性能起着极为重要的作用。真空开关由于其真空灭弧性能的优异， 使其开断速度和电寿命大大增加。因此，与其配合的操动机构的机械动作性能及可靠性就成了较为突出的问题。 在实际安装和调试过程中，应做到：
户外高压交流真空断路器(以下简称“断路器”)系三相交流50Hz的户外高压开关设备；主要用于农网和城网的10kV系统，作为分、合负荷电流、过载电流及短路电流之用；也可用于其它类似场所。ZW8-12系列户外交流高压真空断路器符合 标准GB1984《交流高压断路器》和IEC60056《高压交流断路器》等标准。用于主要用于城网和农网的配电系统中，作为分、合负荷电流、过载电流及短路电流之用。是取代油浸式断路器实现无油化的理想产品。外绝缘采用硅橡胶材料，绝缘可靠，防污秽能力强。ZW8-12真空断路器配用弹簧储能操作机构，可手动操作、电动操作和遥控分合闸操作。可在断路器侧边加装隔离开关，形成户外高压真空断路器一户外高压隔离开关组合电器，增加了可见隔离断口，并具有可靠的联锁操作。ZW8-12系列户外高压真空断路器（以下简称“断路器”）用于交流50Hz、额定电压12kV的三相电力系统中，作为分、合负荷电流、过载电流及短路电流之用。断路器可配置重合控制器能识别电流特性并实现多次自动重合闸或 故障的隔离；自备PT作为电源，成为有电压、电流号输出并可控制的智能断路器；由电子PT提供电源并可完成过流延时、涌流延时、短路速断的三段复合保护。1）根据用户需要可安装50/5，100/5，200/5，400/5，630/5电流互感器外绝缘采用高压硅橡胶套管内绝缘为复合绝缘2）内置多抽头电流互感器可作为过电流保护之用3）采用双绕组电流互感器可作为保护和计量用4）若加装电压互感器、自动重合控制器、自动分段控制器，可实现配电保护自动化和“四遥”（遥测、遥、遥控、遥调）功能加装了复合控制器（消除合闸涌流）。、生产、销售和服务为一体的规模型企业，公司技术力量雄厚，设备配套完善，产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业，质量创牌，诚经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力，您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。
主要是由于触头分开后残余粒子定向移动引起。经过此阶段后，内部等离子体维持这一状态而外部电弧开始对外扩散，并在电流过零点以前扩散完全。从二值图像中可以看出，剩余粒子对电弧重燃起到很大作用。 3.3、对比实验 文中高速摄像机采集的电弧图像为垂直拍摄方式，其中涉及到光强叠加与电弧径向分布不均等问
题。在扩散型电弧数字采集过程中，图像中内部电弧达到光强饱和边缘，但未超出实验可分析的灰度差范围。为保证电弧等离子体几何形态特征提取的准确性，特采集小电流扩散型电弧图像作为对比实验，这里只分析熄弧阶段的电弧等离子体特征，电弧熄弧阶段等离子体形态如图8。经过对电弧图像去噪声及形态学处理，计算外部轮廓与内部高能等离子体形态分布，其时间-面积曲线如图9本文利用高速摄像机采集真空断路器断开时电弧形态，通过图
像去噪、数字图像形态学操作，用选定特殊阈值的方法对电弧外在轮廓及内部高能等离子几何形状(主要为面积形状) 进行统计说明，同时分析了内部高能等离子体与电弧外在轮廓的关系，得到以下结论： (1)伴随着真空电弧引弧、平稳燃弧、熄弧及弧后介质恢复四阶段，电弧等离子体面积形态可分为平稳扩散、迅速减小和后期维持三个阶段。在平稳扩散阶段内部高能等离子体不断得到补充，与电弧轮廓同比例增加。面积迅速减小阶
段，触头逐渐停止向间隙提供粒子，内部电弧在磁场作用下被扩散至周围，电弧开始熄灭。后期维持阶段主要表现为残余粒子和电荷鞘层。随着残余粒子的消散，介质恢复不断得到加强，此阶段的电弧形态直接影响着重燃与否。 (2)通过电弧内外面积差，可以看出真空断路器是否熄弧完全。高效的分断电弧表现为，电流过零点之后，面积差迅速增大，高能等离子体得不到有效补充; 达到峰值后，面积差迅速减小，使得残余粒子快速扩
散，为介质恢复提供条件。 真空开关电弧等离子体几何形态研究为真空技术网首发，转电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故。当电气设备发生事故时，如果因高压真空断路器分闸回路断线出现真空断路器拒动现象，将使事故扩大，造成越级分闸致使大面积停电，甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时，虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些，但它也使得线路不能正常送电，妨碍了供电
可靠性的提高。所以很有必要对真空断路器线圈烧毁原因进行分析，积累了事故处理经验，提出防范措施和技术改进，为断路器检修工作提供工作参考。 