1、分析了影響高壓真空開關技術的機械參數后，提出機械參數的選擇及其調試。關鍵詞：真空開關；機械參數；選擇；調試中圖分類號：TM564.2文獻標識碼：B高壓真空開關技術參數的選擇都是嚴格遵照國家標準GB198480交流高壓斷路器來進行的，因此，在生產運行中，專業技術人員不但要重視技術參數的選擇，更要重視為滿足這些技術參數而對真空開關進行機械參數的調試。下面分析真空開關的幾個重要參數的選擇及其調試。1高壓真空開關的額定開距額定開距是真空開關觸頭處在完全斷開位置時，動靜觸頭之間的最短距離。它決定于真空開關的額定電壓、使用條件下開斷電流的性質、觸頭材料及其耐壓要求。在不同額定電壓下，不同種類的真空開關觸頭

2、開距的選擇范圍見表1。表1真空開關觸頭額定開距的選擇范圍種類 額定電壓/kV 額定開距/mm 真空接觸器 3636 36 48 真空斷路器 1035 912 3540 真空負荷開關 610 812從表1可知，真空接觸器的觸頭開距選擇得小些，主要是為了適應頻繁操作的需要，以提高真空開關的電壽命和機械壽命，但犧牲了一定的耐壓強度。斷路器觸頭開距相對選得高些，但真空開關觸頭開距與耐壓強度并非是呈線性關系。當額定電壓超過一定值后，往往采用兩個斷口或多個開關管串聯的方法來解決耐壓問題。每一種真空開關觸頭開距都有技術條件的規定，開距太大太小都會引起開斷能力下降，導致開關機械壽命降低。2高壓真空開關的超程超

3、程是真空開關觸頭完全閉合后，動或靜觸頭所能移動的距離。超程的作用主要有以下幾點：a)保證觸頭在電磨損后仍能保持一定的接觸壓力；b)觸頭閉合時能利用觸頭彈簧力緩沖，減小彈跳；c)在觸頭分閘時，使動觸頭獲得一定的初始的動能，拉斷熔焊點，提高初始分閘速度，減小燃弧時間，從而提高介質恢復的速度。如果超程太小，就不能保證觸頭在燒損后應有的觸頭壓力，同時，初始分閘速度變小，會影響真空開關的開斷關合和動熱穩定性能，甚至產生重合閘彈振。若超程太大，會增加操作機構的合閘功，使合閘變得極不可靠。真空開關的超程取額定開距的15%40%左右，10 kV級真空開關的超程一般取34 mm。3觸頭工作壓力真空開關在合閘工作

4、狀態時，還必須使操動機構給予一外加彈簧壓力，使動、靜觸頭接觸良好，這一外加壓力稱作觸頭工作壓力。選擇和調試觸頭工作壓力時，應考慮以下幾種情況。a)由于真空開關管觸頭之間的接觸電阻與觸頭間的壓力有關，在一定范圍內，壓力越大，接觸電阻越小越穩定，因此，一般真空開關每相的接觸電阻不要大于100 ；b)關合短路電流試驗是考核觸頭工作壓力是否滿足要求的最苛刻的條件，并以此工作條件決定觸頭的工作壓力，因此，在關合短路電流試驗中，所選擇的真空開關管兩觸頭之間的壓力必須大于觸頭在擊穿后要產生的電弧和電動斥力，否則，會導致試驗的失敗和開關的損壞；c)必須能抑制合閘彈跳。當真空開關合閘時，動電極(包括動觸頭、導電

5、桿、導電夾、軟連接線及機構上與動電極相連的其它零件)具有較大的動能，其動能的大小為：式中Ek合閘瞬時動能，J；m動電極質量，kg；v閉合瞬時速度，m/s。從上式可見，這一動能與動電極的質量成正比，與觸頭閉合時的即時速度平方成正比。當兩觸頭碰撞后，能量可分三部分，即碰撞損失能量、觸頭壓縮彈簧的部分儲能、觸頭彈跳時動能，其中彈簧儲能大小為：式中Ep觸頭壓縮彈簧儲能，J；F1下限觸頭工作壓力，N；F0壓縮彈簧初始壓力，N；h觸頭超程，m。從上式可知，合理選擇F1，F0，h可有效地抑制合閘彈跳。d)真空開關分閘后，在額定開距處會作衰減振動的機械震蕩，這種情況稱分閘彈振。它不僅對真空開關的機械壽命產生不

6、良影響，而且增加了真空開關工作時的重燃和重擊穿概率。因此，要想減小彈振，必須從下面幾方面考慮：盡量降低觸頭及其連接部分的質量；選擇適當的分閘彈簧；使用適當的緩沖橡皮以降低分閘到底時的觸頭即時速度；選擇適當的觸頭壓縮彈簧參數F1和F0。此外，選擇觸頭的工作壓力還必須考慮觸頭材料的硬度、分閘速度的需要等因素。它們對真空開關的性能有很大影響，必須進行綜合考慮。下面列出真空開關的觸頭工作壓力在不同的分斷電流下得出的經驗數據，見表2。表2觸頭接觸壓力與分斷電流大小的關系 I/kA 8 12.5 16 20 25 31.5 40 F1/N 300 500 700 9001200 14001700

7、 14001800 200025004分閘速度分閘速度的大小將直接影響電流過零后觸頭之間介質強度的恢復速度。如果在電弧熄滅后，觸頭間介質強度的恢復速率小于恢復電壓，將造成重燃。可見，分閘速度不能太低，太低不但影響滅弧，而且加速觸頭的電磨損引起重燃，產生嚴重的過電壓。通常，分閘速度取0.81.2 m/s，根據工作任務，必要時可高于1.5 m/s。當額定電壓和觸頭開距一定時，分閘速度的調整范圍取決于開斷電流的大小、負載性質、恢復電壓等因素。開斷電流較大時，分閘速度也應該較大，此時，由于恢復電壓較高，為減少重燃概率，分閘速度也應較大。但并不是分閘速度越大越好，當分閘速度過大時，操作過程中的振動(彈跳

8、和彈振)也越嚴重，對真空開關波紋管的振動壓縮也就越嚴重，甚至會提前損壞波紋管而漏氣，同時，整機的振動也越大，易造成整機零部件的損壞，因此，還必須根據真空開管的工作任務作出適當的選擇。5合閘速度合閘速度通常是指觸頭閉合運動時的平均合閘速度。由于真空開關管在額定開距時的靜態耐壓水平比較高，因而真空開關的合閘速度要比分閘速度低些，但必須具備一定的合閘速度，在能減小觸頭在合閘過程中由于被擊穿造成的電磨損，避免產生觸頭熔焊。可是，過高的合閘速度，不但增加振動機構的合閘功，而且使開關管受到的合閘沖擊增大，降低它的使用壽命。通常10 kV級真空開關的合閘速度取0.40.7 m/s，根據工作任務，必要時取0.81.2 m/s。6彈跳時間彈跳時間是指觸頭合閘時的衰減振動時間。合閘彈跳時間越小，整機的性能相對較好，合閘彈跳時間過長，將會引起觸頭燃損，產生合閘過電壓，在做短路關合試驗時，有可能導致觸頭熔焊。對于10 kV級、銅鉻觸頭材料的真空開關，一般要求它的合閘彈跳時間不得超過2 ms，銅鎢觸頭的合閘彈跳時間不得超過3 ms。7三極同期性真空開關的三極同期性表示三極不同時閉合或分離的程度。三極同期性差的真空開關，對開斷能力產生一定影響，測得燃弧時間也長。通常規定，合閘或分閘的同期性不超過1 ms。數值上合閘和分閘同期性的數值差別不大。由于真空開關的分閘速度均較大，開距較小，通