13斷路器的水平和發(fā)展

28三月202413斷路器的水平和發(fā)展（1）單壓式

第一代單壓式：單向吹弧結(jié)構(gòu)，開斷電流?。ㄒ话銥?1.5kA)，斷口電壓低（一般為170kV）

第二代單壓式：雙向吹弧結(jié)構(gòu)，開斷電流增大到40~50kA，斷口電壓同第一代

第三代單壓式：雙向吹弧結(jié)構(gòu)并加上熱膨脹效應(yīng)（混合滅弧），開斷電流大，達到63kA，斷口電壓高，單斷口可做到252kV，363kV，420kV，550kV

斷路器發(fā)展的核心技術(shù)體現(xiàn)在滅弧室，由于利用了電弧自身的能量，壓氣活塞的面積可做得更小，帶來的優(yōu)點是：

a.開斷過程中運動部件的質(zhì)量減小→操動機構(gòu)的操作功↘

→機械部件的運動緩沖容易，機械壽命長

例如，第二代斷路器活塞面積約為第一代的1/2；第三代斷路器活塞面積約為第二代的1/3，運動部件的質(zhì)量減少35%（斷路器）、45%（GIS），操作功減少50%（斷路器）、70%（GIS），從而可使用操作功較小的彈簧操動機構(gòu)

單壓式斷路器有變開距與定開距兩種，前者的斷口可承受的電壓高，后者的開斷電流大

日本的三家公司利用變開距做出了550kV/50~63kA的單斷口斷路器；西門子公司利用定開距做出了550kV/100kA的雙斷口斷路器；（2）自能式

自能式有兩種滅弧原理：熱膨脹原理和旋弧原理，大多數(shù)使用熱膨脹原理

利用電弧自身的能量加熱膨脹室中的SF6氣體，增加氣壓，形成氣流，吹滅電弧，但在小電流（30%額定開斷電流）時，需加一個小活塞壓氣，由于操作功較小，僅需結(jié)構(gòu)簡單的彈簧操動機構(gòu)即可。（3）智能式

由傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)發(fā)展成計算機智能系統(tǒng)。對斷路器在線檢測的內(nèi)容有：

a.SF6氣體壓力和泄漏

b.操動機構(gòu)

c.脫扣器

d.控制和輔助電路

e.動力傳動鏈

通過這些檢測，可發(fā)現(xiàn)90%以上的故障，并使斷路器從定期檢修變?yōu)闋顟B(tài)檢修3.真空斷路器的水平

在12kV,真空斷路器占絕對優(yōu)勢，

在36/40.5kV電壓等級,

真空斷路器的優(yōu)勢不明顯，

在36/40.5kV以上的電壓等級,SF6斷路器占統(tǒng)治地位

目前，12kV級的額定電流：4kA

額定開斷電流：63~80kA，最大200kA4.真空斷路器的發(fā)展趨勢

（1）雙斷口或多斷口

待解決的問題：

a.多斷口操動的同期性

b.多斷口的均壓

（2）電極材料

目前最好的是銅鉻50（含量分別為50%），它具有開斷能力強、介質(zhì)強度高、耐燒蝕、截流低（3~5A）等優(yōu)點，現(xiàn)又出現(xiàn)了更好的CuTa材料，并在繼續(xù)探索新的電極材料（3）磁場結(jié)構(gòu)

發(fā)展過程：平板觸頭→橫向磁場觸頭→縱向磁場觸頭

縱向磁場的激勵方式：

a.在滅弧室外設(shè)置螺線管線圈

b.觸頭本身的結(jié)構(gòu)

還需深入分析不同電弧電流時磁場的縱向與橫向分量對電弧運動的影響，設(shè)計更好的磁場形式（4）選相真空斷路器（同步真空斷路器）

合閘的最大偏差為±0.5ms

分閘的最大偏差為±0.1ms

結(jié)合數(shù)字電子器件