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ZW7-40.5户外真空断路器设计及使用中的问题

发布时间:2015-12-3

辽宁快乐12万能码 www.rle1.cn 1、产品概况
  随着我国电力系统的高速发展及城网农网改造,广大电力部门及用户迫切需要一种高性能的户外柱上断路器,目前仍在使用的柱上多油断路器,其开断性能差,易发生火灾及爆炸危险;80年代末国内一些厂家相继研制了柱上油浸式真空断路器,性能有了一些提高但仍未摆脱依靠绝缘油的状况,仍不能满足现阶段我国电器设备无油化的要求,在90年代初,华中理工大学与有关厂家合作,开发研制成功ZW6-12/630-16(20)型柱上真空断路器,这是一种既无油化,绝缘性能又能满足户外使用要求,开断能力高且造型较美观的户外真空断路器,用以替代柱上多油及柱上油浸式真空断路器。
   ZW7-40.5户外真空断路器采用三相共箱的金属外壳或不锈钢外壳(见图一),内部采用单相固体复合绝缘结构,既作外绝缘又作受力及支撑作用,真空灭弧室采用外包硅胶套或大爬距陶瓷外壳灭弧室,用于分合闸传动的拉杆,采用大伞群硅胶绝缘,有效地解决了户外真空断路器地外绝缘凝露及抗污秽问题。任何一个产品都有一个逐步提高和完善的过程,该断路器设计初期存在一些影响产品质量的问题,需要工厂在制造过程中逐步加以改进及最终完善,才能使之成为较好的产品。因此,此产品存在的一些不足及如何改进,是生产厂需要认真加以考虑和解决的问题,另外在产品的使用过程中也有一些尚需阐述的问题供大家探讨。
  
  
      2、问题探讨
  2.1外壳改为不锈钢板后将出现挠动
    ZW7-40.5户外真空断路器外壳采用一定厚度的钢板制造,强度肯定是够的,但又带来一个问题,就是使用一定年限后,金属外壳风吹雨打,锈迹班驳,变得很难看,重新涂装,在杆上操作起来颇难,维护不宜,因此用户强烈要求改为不锈钢外壳,外观漂亮且不用检修,因此我们采用了不锈钢外壳,但又发生新的问题,即:不锈钢板机械强度比金属钢板差,而传动主轴的轴承座是固定在钢板上的,如果钢板的强度不够,合闸时主轴受力(保持真空灭弧室的接触压力),相应的轴承座也受力,其结果是使强度不够的不锈钢板产生挠动,挠动的结果是真空断路器的参数发生变化,且性能变得不稳定,因为挠动的变化随着分合闸次数的增多而加大,从而使断路器参数变化加大,最后可能使该产品成为不合格品。
   要解决不锈钢强度不够而形成的挠动问题,就必须对不锈钢板进行加固,加固的方法是加支持筋,使之与不锈钢合二为一,由于外壳形成箱体有一定长度,为了增加效果,在箱体的中部加支撑绝缘杆,这个道理就好象ZN28户内真空开关上下支座之间加的绝缘支撑杆一样,其效果令人满意。
   2.2主轴中部的应力变形导致B相的超程偏小
   在生产实践中,我们发现总是B相的合闸弹跳,比较难达到要求,而且合闸一定次数后超程偏校为此我们经过大量的理论计算,认为原主轴受力后中部的弹性变形在1~1.5MM,这对真空开关的灭弧室来说,是不适宜的,且主轴两端定位的轴承座跨距较大,所以原直径的主轴需要加大或采取其它方式进行加强。实践证明,主轴改进后此问题得到有效解决。
   2.3真空灭弧室的问题
   (1)某些真空灭弧静触头在出厂机械试验50次或100次后就出现后退现象,后退的距离一般为1~1.5MM左右,静触头后退的结果造成开关的超行程变小灭弧室触头压力变小,这将使开关处于不利的运行状态,比如产生发热、熔焊。
   灭弧室产生的静触头后退现象,与灭室触头结构有关,一般说来,触头为线圈式结构的易产生后退现象,触头为杯状结构的,后退现象则要好的多。因此,宜采用杯状式触头结构,另外,支撑静触头的铜导电杆直径宜大一些,则稳定性较好。因为ZW6-12真空灭是斜装配,角度为30°左右,比竖直向下,或水平横装要难掌握一些,因此真空灭弧室的质量尤为重要。
   (2)灭弧室的导向套不好,将导致合闸弹跳
   从图1可以看到,真空开关的拉杆作直线运动进行分合闸,而不像ZN28,推杆是作用于合闸拐臂,此拐臂固定和定位良好则不易产生力偏移,再加上ZN28灭弧室动触头上下两端均导向定位,所以灭弧室的导向则不是主要问题,而ZW6柱上真空开关的传动结构,仅仅只有后部才有定位装置;直线运动要有两点定位才行,其结构决定了只有靠灭弧室的导向装置进行可靠定位及导向,因此灭弧室动触杆导向套的设计就显得尤为重要。有一种灭弧室的导向套(如图2)。这种导向套靠外面三颗自攻螺钉固定,当运动轨迹偏离中心线时,其结果是自攻螺钉在不停的合闸过程中自行退出,即没有起到导向作用,其结果就是合闸弹跳超差,真空开关合闸弹跳产生的可能性有好几种,但动触头杆导向不良,晃动量过大,却是此种导向套的主要毛玻因此我们又重新要求灭弧室制造厂加强导向装置,现目前的导向套系尼龙套装置,由于精度高,并设有一定出气孔装置。导向套中部用端盖金属封接,稳定度高,效果较好。工人反映由于新的真空灭弧室其导向结构比老结构先进,导向性好,导向精度高,给装配和调试工作减少了许多麻烦,大大减轻了工作量,尤其是弹跳值,调试容易达到要求。

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