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對真空斷路器在不同真空度情況下的有限元電場 分析，以及模擬實驗的測量分析，可以得出以下幾點結論:屏蔽罩電位與斷路器外的測量點電位基本保持同步變化的關系，對測量點處電位的測量能夠很好地反應屏蔽罩的電位；在壓強小于10-2Pa的高真空下，測量電位的變化極其弱，檢測難度較大。但在壓強處于10-2Pa之上時，測量電位有較大的變化，因此可以對此時的電位進行測量，作為真空斷路器檢修的預警號。本文的分析結果給基于屏蔽罩電位測量真空度的方案提供了參考和依據，對在線真空度測量系統的研究具有積極意義。為進一步理解真空斷路器開斷過程中的電流零區現象， 分析了真空斷路器開斷短路故障和切除電容器組時瞬態恢復電壓(transientrecoveryvoltageTRV)和弧后電流的相互作用。在PSCAD/EMTDC中建立了基于Langmuir探針理論的真空斷路器弧后電流 模型， 結果和試驗結果相符，驗證了模型有效性。 結果表明：開斷短路故障時，是否考慮弧后電流對TRV沒有明顯的影響，弧后電流大小則與TRV上升率成正比;切除電容器組時，弧后電流對起始TRV有顯著影響，但對工頻恢復電壓沒有影響。此外，短路類型、短路點位置、短路合閘相角、系統等效電感、電容等網絡參數對TRV和弧后電流也有很大影響。研究成果有助于分析不同工況下真空斷路器面臨的開斷考驗。引言真空斷路器采用真空作為滅弧和絕緣介產品研發、生產、銷售和服務為一體的規模型企業，公司技術力量雄厚，設備配套完善，產品型號多樣，隨著公司的不斷發展，產品設計科學、制作精良、造型美觀，是現代電網建設的理想的配套產品，其中戶內（外）真空斷路器，隔離開關，負荷開關，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業，質量創牌，誠經營，優良服務”的企業宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業，為廣大新老用戶提供優質的產品和良好的服務而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創美好未來。質，具有熄弧能力強、體積小、重量輕、使用壽命長、無火災危險、不污染環境等特點，廣泛應用于40.5kV及以下電壓等級的中壓配網中。在真空斷路器的電流開斷過程中，由于真空電弧電壓很小，從電流即將過零到過零瞬間，真空間隙一直充滿著高電導率的電弧等離子體，從而與外電路之間沒有明顯的相互作用。電流過零時真空間隙中仍然存在許多殘余粒子，包括電子、離子、金屬蒸氣和金屬液滴等。電流過零后，觸頭間的殘余電荷將在瞬態恢復電壓(transientrecoveryvoltageTRV)的作用下發生定向移動，形成所謂的弧后電流。真空間隙隨著殘余粒子的不斷擴散從高導電狀態迅速轉變成高阻狀態。因此，真空電弧(如殘余粒子擴散、弧后電流等)與外電路(主要為TRV)的相互作用主要發生在電流過零后。而在SF6斷路器中，氣體電弧與外電路的相互作用主要發生在電流過零以前。由于電流零區(尤其是零后幾到幾十μs內的間隙狀態)是真空斷路器成功開斷的關鍵，故許多研究人員對其進行了試驗和 研究，試圖從中找到表征真空斷路器開斷性能的特征參數。如參文對真空斷路器大電流開斷過程的電流零區進行了高分辨率的參數測量。

1、光伏發電系統結構  本文在研究時采用的光伏發電系統等效框圖如圖1 所示。其中太陽能電池板用于將太陽輻射的能量轉化為直流電勢，其具體參數及非線性特性等由生產商提供。直流電勢須經由DC/DC升壓模塊以
及DC/AC 逆變器轉換為合適的交流電力輸送給電氣網絡。圖中的LC 濾波器主要作用是用于限制逆變器得到的交流電中的諧波失真等非線性干擾。  真空斷路器利用真空作為滅弧介質以及滅弧后觸頭間的絕緣介質，得益于其高真空環境，觸頭間的介電常數是標準大氣壓下的十倍以上，因此其電流截斷能力也遠強于普通斷路器。然而正因其較強的電流截斷能力，真空斷路器在操作時易產生較高的過電壓，當電路中存在電機、變壓器、
電抗器等高電感元件時，容易在這些元件兩端形成瞬態高壓，損壞電路。隨著城市化進程的加速，大型生活小區的形成以及工業生產的集團化和規模化，為提高供電質量，減少線路損耗，需要高壓送電直接進入市區的負荷中心，因而要求大量使用占地面積小、可靠的高壓開關———真空開關。  真空開關是一種以氣體分子極為稀少，絕緣強度很高的真空空間為熄弧介質的新型開關。其觸頭是在密封的真空滅弧室內分、合電路的，切斷電
流時，僅有金屬蒸汽離子形成的電弧，而無氣體的碰撞游離，因金屬蒸汽離子的擴散及再復合過程非常迅速，從而能快速滅弧和恢復原來的真空度，可承受多次分、合閘而不降低開斷能力，并且不產生高壓氣體及有毒氣體。因此具有：①體積小，重量輕；②動作快，開斷容量大；③適合頻繁操作;④無火災及危險，不污染環境；⑤壽命長，維修工作量少等優點。  真空開關的工藝水平適合我國企業的制造現狀，價格相對較低，非常適合我國
的國情，因此得到了普遍的應用。據統計，我國目前在10kV 級斷路器中，真空開關占到80%以上。在35kV 級，近幾年也占到40%以上。但是，由于真空開關依賴真空實現快速滅弧開斷，在檢測中也較多出現真空滅弧室漏氣、機械特性失調、溫升過高等不合格現象，因此在應用真空開關時必須處理好這幾個關鍵問題。1、真空室漏氣  真空滅弧室是真空開關的核心部件， 它是采用玻璃或陶瓷作支撐及密封，內部有
動、靜觸頭和屏蔽罩，室內有負壓，

真空斷路器”因其滅弧介質和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名；其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優點，在配電網中應用較為普及。 真空斷路器是3～10kV，50Hz三相交流系統中的戶內配電裝置，可供工礦企業、發電廠、變電站中作為電器設備的保護和控制之用，特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使公司技術力量雄厚，設備配套完善，產品型號多樣，隨著公司的不斷發展，產品設計科學、制作精良、造型美觀，是現代電網建設的理想的配套產品，其中戶內（外）真空斷路器，隔離開關，負荷開關，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業，質量創牌，誠經營，優良服務”的企業宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業，為廣大新老用戶提供優質的產品和良好的服務而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創美好未來。用場所，斷路器可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護高壓電氣設備用。為滿足真空滅弧室對機械參量的要求，保證真空斷路器電氣機械性能，確保運行可靠性，真空斷路器須具有穩定、良好的機械特性。主要機械特性列于上表，亦以三種斷路器技術指標為例。 4.各機械特性對產品性能的影響 產品機械特性的優劣，對產品各項電氣性能有重要的關系，而且影響產品運行可靠性。衡量真空斷路器的性能，真空滅孤室本身的性能固然重要，然而機械特性同樣具有舉足輕重的作用。下面對各機械特性參數與產品性能的關系分述如下：開距觸頭的開距主要取決于真空斷路器的額定電壓和耐壓要求，一般額定電壓低時觸頭開距選得小些。但開距太小會影響分斷能力和耐壓水平。開距太大，雖然可以提高耐壓水平，但會使真空滅弧室的波紋管壽命下降。設計時一般在滿足運行的耐壓要求下盡量把開距選得小一些。10kV真空斷路器的開距通常在8～12mm之間，35kV的則在30～40mm之間。接觸壓力在無外力作用時，動觸頭在大氣壓作用下，對內腔產生一個閉合力使其與靜觸頭閉合，稱之為自閉力，其大小取決于波紋管的端口直徑。滅弧室在工作狀態時，這個力太小不能保證動靜觸頭間良好的電接觸，必須施加一個外加壓力。這個外加壓力和自閉力之和稱為觸頭的接觸壓力。這個接觸壓力有如下幾個作用：(1)保證動、靜觸頭的良好接觸，并使其接觸電阻少于規定值。(2)滿足額定短路狀態時的動穩定要求。應使觸頭壓力大于額定短路狀態時的觸頭間的斥力，以保證在該狀態下的完全閉合和不受損壞。(3)抑制合閘彈跳。

眾所周知，跳、合閘線圈設計時都是按短時通電而設計的。跳、合閘線圈的燒毀，主要是由于跳、合閘線圈回路的電流不能正常切斷，至使跳、合閘線圈長時間通電造成的。一、分閘線圈長時間通電的原因  1、斷路器拒分  控制回路正常時，斷路器出現拒分的
故障均為連桿機構問題，死點調整不當，使斷路器分閘鐵芯頂桿的力度不能使機構及時脫扣，使線圈過載，造成分閘線圈燒毀。  2、分閘電磁鐵機械故障  線圈松動造成斷路器分閘時電磁鐵芯位移，使鐵芯卡澀，造成線圈燒毀。或是由于鐵芯的活動沖程過小，當接通分閘回路電源時，鐵芯頂不動脫扣機構而使線圈長時間通電燒毀。  3、輔助開關分合閘狀態位置調整不當  在斷路器分合閘狀態時，應調整
輔助開關使其指示到標示的范圍內，然而實際調整斷路器開距和超行程等參數時，會改變斷路器分合閘的初始狀態，而輔助開關分合位置的初始狀態未做相應的調整，將導致輔助開關不能正常切換分合閘回路而使分閘線圈燒毀。  4、分閘控制回路輔助開關接點使用不當  分閘控制回路上接有一對延時動合接點，該延時目的是為了保證斷路器在合閘過程中出現短路故障時能完成自由脫扣。然而，當斷路器合閘時間極短，遠小于斷
路器的分閘時間，斷路器未來得及脫扣時就已合閘到位，此時，分閘控制回路的延時接點的延時作用將失去意義。相反，該延時接點在分閘過程中，由于輔助開關動靜觸頭絕緣間隙較小，經常出現拉弧現象，頻繁拉弧，久而久之使輔助開關的觸頭燒毀，繼而引起分閘線圈燒毀。  5、分閘回路電阻偏大  分閘線圈回路絕緣降低，或是線路過細造成電阻偏大，使得分閘回路電壓有衰減，導致控制電壓達不到線圈分閘電壓動作值，分
閘線圈長期帶電，線圈燒毀。二、防止分閘線圈燒毀的措施  (1) 將分閘回路的延時動合接點改接為一對普通的常開接點，經常檢查輔助開關的接點及輔助開關的拐臂螺絲，正確調整輔助開關的位置，使輔助開關與斷路器分合閘位置正確、有效地配合。  (2) 固定好分閘線圈，經常檢查分閘線圈的鐵芯有無卡澀。  (3) 每年的檢修工作中，正確調整好斷路器的連桿機構，經常檢查斷路器的自由脫扣是
否正常，斷路器的低電壓動作試驗是否在額定電壓的30%-65%時可靠跳閘。

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