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常见问题类别: 宝光产品使用
  • “宝光”真空灭弧室固封极柱安装使用说明书

     1.    概述

    1.1固封极柱
    固封极柱就是利用固体绝缘介质将断路器的一次导电部分(真空灭弧室与上下出线端等载流元件)全部密封成一体,使真空灭弧室的绝缘状态完全不受外界环境的影响,提高了耐环境性。固体绝缘既是一次部分的主绝缘,又是它的机械支撑,其电场分布优于各种形状的绝缘隔板结构。
    2 正常使用条件 
    a) 周围空气温度:
      上限 +40℃  下限 -25℃(户内);-40℃(户外)
    b) 海拔1000m及以下(如有更高需求,则另行商议)
    c) 湿度: 
    —在24小时内测得的相对湿度的平均值不超过95%;
    —在24小时内测得的水蒸气压力的平均值不超过2.2kPa;
    —月相对湿度的平均值不超过90%;
    —月水蒸气压力的平均值不超过1.8 kPa 。
    d)周围空气环境应不受腐蚀性或可燃性气体,水蒸气等明显污染
    e)无严重污秽及经常性剧烈振动。
    3. 参数:
    见各具体产品参数表。
    4 结构与工作原理
    4.1 结构
    固封极柱是将外包覆硅橡胶的真空灭弧室、一次导电的上出线、软连接或滑动导电块、绝缘拉杆(如需要)等零部件,用环氧树脂一体固化而成。其中真空灭弧室内设一对特殊结构的触头(电极),动导电杆与动端触头相连并穿过不锈钢波纹管和导向套,从灭弧室的动端伸出,伸出端设有与绝缘拉杆相连的内螺纹孔;静导电杆与静端触头相连并穿过静盖板,与上出线紧密连接。动、静触头周围是固定在陶瓷外壳上用来屏蔽电弧的屏蔽筒。灭弧室内装有吸气剂,用以吸收灭弧室在寿命期内的残余气体。
    4.2 工作原理
    电流通过固封极柱的上下引出线,流经真空灭弧室的动、静触头,当操动机构通过绝缘拉杆控制动、静触头分离时,触头间产生真空电弧(真空灭弧室内部的高真空状态是固封极柱带电工作时的绝缘介质和灭弧介质),并在电流过零时熄灭。由于电极系统采用的特殊结构,电弧电流在弧区产生较强的磁场,通过磁场力对电弧的控制作用,使触头表面避免了局部被剧烈加热,提高了灭弧室弧后介质强度的恢复速度,从而保证灭弧室具有较强的开断、关合短路电流的能力和较长的电寿命,另外,燃弧过程中产生的金属蒸汽被屏蔽筒内表面所冷凝,产生的少量气体一部分为金属表面所吸收,一部分被吸气剂所吸收,使灭弧室内保持高的真空度。
    固封极柱的环氧树脂既可以保证承受工作电压,保证固封极柱的外部绝缘水平,同时还可以还起到结构支撑的作用,承受短路电流产生的电动力。
    5 使用方法和注意事项
    5.1 使用前的检查
    5.1.1外观检查
    固封极柱各部位不应有机械损伤、变形。与机构相连接的零部件,外形尺寸,安装尺寸应符合外形图要求。
    5.1.2工频耐压检查
    检查前用干布或酒精润湿的擦布,清洁固封极柱表面。将固封极柱的触头拉开至额定开距,在上下引出线端面施加额定工频耐受电压,测试电压符合参数表规定。测试规范为:在额定开距时,施加额定工频耐受电压的70%,稳定一分钟,然后在一分钟内升至额定工频耐受电压,保持一分钟无指示仪表指针突变及跳闸现象即为合格。
    5.2 固封极柱产品的安装
    5.2.1固封极柱在安装之前用干净的棉纱或绸布把环氧树脂表面擦干净。并用棉纱蘸少许有机溶剂擦去上下引出线端面的脏物,使其有良好的电接触。
    5.2.2 将固封极柱安装好后,仔细检查各螺钉、螺母的紧固状况,并用棉纱擦去固封极柱表面的脏物,然后仔细调整断路器,使断路器的开距和超程调到规定的范围,手动操作几次,再进行电动操作,进行空载操作数十次后,测试其机械参数,应满足固封极柱及整机的要求。
    5.3安装中的注意事项
    5.3.1安装过程中,固封极柱的外壳不应受到超过5000N的纵向压力,也不应受到明显的拉应力和横向应力。
    5.3.2检查、安装和调整固封极柱过程中,要特别注意绝缘拉杆对固封极柱的同轴度要求。波纹管不受扭力作用。
    5.3.3严禁用坚硬的物体(如工具)撞击固封极柱外壳。
    5.4 使用
    使用中应定期用工频耐压法检查固封极柱产品的耐压水平,在额定值下1min工频耐压检查不应出现持续性放电,否则应更换固封极柱产品。
    6 附件和包装运输
    6.1 包装箱内应附有的技术文件
    a) 安装使用说明书一份。
    b) 产品合格证一份。
    6.2 包装及运输
    6.2.1固封极柱包装方法按照本公司相关包装文件执行。
    6.2.2运输应防震、小心、轻放。
    6.2.3固封极柱贮存在干燥、通风、无腐蚀性气氛的室内。
    7 验收
    7.1 检查固封极柱包装箱是否完好,有无损伤现象。
    7.2 检查包装箱内是否有产品合格证和安装使用说明书。
    7.3 检查固封极柱型号是否相符,并按本说明书6.1条的规定对产品进行检查。
    7.4 固封极柱在规定的贮存环境条件下,发生质量问题,又确属制造厂的原因时,制造厂应负责退换。
  • 真空灭弧室的基本结构和工作原理

    真空灭弧室,又名真空开关管,是中高压电力开关的核心部件。其主要工作原理是利用超高压真空优异的绝缘性能保持触头间的绝缘,通过电极的特殊设计使交流电流在过零点迅速熄灭从而起到开断作用。主要应用于交流输配电系统之中起到控制和保护作用,也可用于大型电力设备的控制和保护。真空灭弧室装配于真空开关之中,广泛应用于电力的输配电控制系统和冶金、矿山、石油、化工、铁路等配电系统。并具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。
    真空灭弧室按其用途、参数、开断容量可分为断路器用真空灭弧室、负荷开关用真空灭弧室、接触器用真空灭弧室、重合器用真空灭弧室和分段器用真空灭弧室等。
    宝光股份研制生产的“宝光”牌真空灭弧室有玻璃、陶瓷绝缘外壳两大类,200多个品种。现对其适用范围、基本结构、工作原理、使用和维护要求作简要介绍。

    1. 适用范围

    1.1 海拔高度:一般可用于2000m,高原型产品可用于4300m;
    1.2 户内环境温度:上限+40℃,下限-50℃,户外下限-30℃;
    1.3 相对湿度:日平均值不大于95%,月平均值不大于90%,户外应有相应防凝露措施;
    1.4 地震烈度:不超过8级;
    1.5 无火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈震动的场所。

    2. 基本结构

    2.1 真空灭弧室结构形式均由气密绝缘外壳、导电回路、触头电极系统、屏蔽系统、波纹管等部分组成。
    2.2 典型结构图


    a. 气密绝缘系统
    由玻璃或陶瓷制成的气密绝缘外壳、动端盖板、定端盖板,不锈钢波纹管组成了气密绝缘系统。为了保证玻璃、陶瓷与金属之间有良好的气密性,除了封接时要有严格的操作工艺外,还要求材料本身的透气性尽量小和内部放气量限制到极小值。灭弧室内部经严格工艺过程排气,形成超高真空,并放有吸气剂保持高真空。不锈钢波纹管的作用不仅能将真空灭弧室内部的真空状态与外部的大气状态隔离开来,而且能使动触头连同动导电杆在规定的范围内运动,以完成真空开关的闭合与分断操作。

    b. 导电系统
    定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极,动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极,由真空灭弧室组装成的真空断路器,真空负荷开关和真空接触器合闸时,操动机构通过动导电杆的运动,使两触头闭合,完成了电路的接通。为了使两触头间的接触电阻尽可能减小且保持稳定和灭弧室承受动稳定电流时有良好的机械强度,真空开关在动导电杆一端设置有导向套,并使用一组压缩弹簧,使两触头间保持有一个额定压力。当真空开关分断电流时,灭弧室两触头分离并在其间产生电弧,直至电流自然过零时电弧熄灭,便完成了电路的开断。

    c. 屏蔽系统
    真空灭弧室的屏蔽系统主要由屏蔽筒,屏蔽罩和其他零件组成。
    屏蔽系统的主要作用是:
    (1)防止触头在燃弧过程中产生大量的金属蒸汽和液滴喷溅,污染绝缘外壳的内壁,避免造成真空灭弧室外壳的绝缘强度下降或产生闪络。
    (2)改善真空灭弧室内部的电场分布,有利于真空灭弧室绝缘外壳的小型化,尤其是对于高电压的真空灭弧室小型化有显著效果。
    (3)吸收一部分电弧能量,冷凝电弧生成物。特别是真空灭弧室在开断短路电流时,电弧所产生的热能大部分被屏蔽系统所吸收,有利于提高触头间的介质恢复强度。屏蔽系统吸收电弧生成物的量越大,说明他吸收的能量也越大,这对增加真空灭弧室的开断容量起良好作用。

    d. 波纹管
    真空灭弧室的波纹管主要担负保证动电极在一定范围内运动和长期保持高真空的功能,并保证真空灭弧室具有很高的机械寿命。
    真空灭弧室的波纹管是由厚度为0.1~0.2mm的不锈钢制成的薄壁元件。真空开关在分合过程中,灭弧室波纹管受伸缩作用,波纹管截面上受变应力作用,所以波纹管的寿命应根据反复伸缩量和使用压力来确定。
    波纹管的疲劳寿命和工作条件的受热温度有关,真空灭弧室在分断大的短路电流后,导电杆的余热传递到波纹管上,使波纹管的温度升高,当温升达到一定程度时,这就会影响波纹管的疲劳强度。

    3. 工作原理
    真空灭弧室是用密封在真空中的一对触头来实现电力电路的接通与分断功能的一种电真空器件,是利用高真空作绝缘介质。当其断开一定数值的电流时,动、定触头在分离的瞬间,电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上,表现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高,直至发生电极金属的蒸发,同时形成极高的电场强度,导致剧烈的场致发射和间隙的击穿,产生了真空电弧,当交流电流接近零时,随着触头间距的增大,真空电弧的等离子体很快向四周扩散,电弧电流过零后,触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体,于是电流被分断,开断结束。
     

  • 宝光牌真空灭弧室的使用和维护

    宝光牌真空灭弧室分为玻璃外壳、陶瓷外壳结构两大类,主要用于额定电压分别为0.38 kV ~126 kV的各类真空断路器、真空负荷开关及真空接触器上,广泛用于机械、冶金、石化、矿山等工业部门电力线路中,以及农网、城网供电系统。
    .
    1 正常使用条件:
    1.1户内开关设备用真空灭弧室
    a)海拔高度:不超过1000m,超过1000m应和供方协商,除非在供方提供的其他技术文件中已规定。
    b)周围空气温度: -25℃~+40℃。
    c)湿度
    相对湿度:日平均值不大于95%,月平均值不大于90%。
    饱和蒸汽压:日平均值不大于2.2×10-3MPa,月平均值不大于1.8×10-3 Pa。
    d)周围没有腐蚀性性或可燃性气体、无严重的污秽及剧烈震动的场所。
    1.2户外开关设备用真空灭弧室
    满足户外开关设备技术条件中有关使用条件的要求。
    2 工作原理
    真空灭弧室是用密封在真空中的一对触头来实现电力电路的接通与分断功能的一种电真空器件,用高真空作为绝缘灭弧介质。当其开断一定数值的电流时,动、定触头在分离的瞬间,电流收缩到触头刚分的某一点或某几点上,电极间电阻剧烈增大,温度的迅速提高,直至发生电极金属的蒸发,同时形成极高的电场强度、导致强烈的场致发射和间隙的击穿,产生了真空电弧,当工频电流接近零时,随着触头开距的增大,真空电弧的等离子体很快向四周扩散,电弧电流过零后,触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体,于是电流被分断,开断结束。
    3 使用前的检查
    3.1 外形、外观检查
    a)检查外包装应完好,无碰损、变形;
    b)开箱后,应戴好干净手套拿取真空灭弧室,不得徒手接触真空灭弧室的电连接面,以免手汗污染,如有接触,应立即用干净、干燥的棉布擦拭。
    c)开箱后核对产品与合格证是否相符;
    d)检查灭弧室外观,玻璃或陶瓷外壳应完整,无明显碰损;其它部位不应有机械损伤和变形;
    e)正常产品在用手晃动时,灭弧室内应无异常响声(屏蔽筒机械旋压固定的真空灭弧室,在晃动时允许有轻微响声)。
    3.2 工频耐压检查
    3.2.1 检查前的准备
    真空灭弧室在使用前应进行一次工频耐压检查,检查前先用用棉布或绸布蘸少许酒精,将灭弧室绝缘外壳表面擦拭干净,待干燥后再进行工频耐压检查。某些型号的灭弧室动静两端装有塑料保护帽,工频耐压检查前应小心去除。
    3.2.2检查条件的确定
    根据真空灭弧室技术参数中关于绝缘条件的说明,确定检查时的外绝缘条件是在空气中还是在外绝缘保护条件下(液体绝缘介质、SF6气体、软包硅橡胶、固封、粘包绝缘胶套)。
    如果真空灭弧室采用粘包绝缘胶套方式时,则应达到以下要求:
    1. 绝缘胶套建议采用硅橡胶材料;
    2.绝缘胶套内表面和真空灭弧室外壳外表面在粘包前必须先用棉布或绸布蘸酒精擦拭干净;
    3.绝缘胶套内径尺寸应小于真空灭弧室外壳外径公称尺寸1 mm~2 mm
    4.绝缘胶套粘接后,粘接层之间不能存在气隙,粘接剂充分固化,粘接牢固。
    除以上外绝缘条件外,用户自行采取的其他外绝缘保护条件,必须经过我公司技术部门确认。

    外绝缘保护条件下使用的真空灭弧室应避免在空气中按照其额定电压值进行检查,否则可能造成真空灭弧室外壳绝缘性能不可恢复性损伤。如条件不具备,需要在外绝缘保护条件检查的产品不得不在空气中检查时,则必须降低工频耐压检查值,具体数值应按照表1执行。
    用于高海拔(海拔超过1000m) 的真空灭弧室,应按照产品标准规定的海拔条件进行额定工频耐压检查,如果工频耐压检查现场不符合产品标准规定的海拔条件,则需要在模拟的高海拔使用环境(如低气压仓等)下进行检测。
    3.2.3工频耐压检查规范
    3.2.3
    使用专用夹具,将灭弧室动静触头拉开至额定开距,应注意拉开过程中不得有超过2mm的过行程,以免损坏波纹管,检查确认后,从足够低的数值开始对灭弧室两端施加电压至额定短时(1 Min)工频耐受电压值的75%,稳定一分钟,然后以每秒额定电压值的2%速率缓慢升至额定工频耐受电压,保持一分钟指示仪表指针无突变及跳闸现象即为合格,允许管内有零星火光及其它轻微发光现象。在耐压测试过程中,如果由于管内放电,导致设备保护性跳闸,可以重新测试,但需要适当降低升压速率;在升压过程中,如果管外拉弧,先确认开距、设备线路、环境是否均符合要求,管子外壳是否擦拭干净且未受潮,如果上述情况均符合要求,则应停止升压和耐压测试,以免管外拉弧造成管子损坏,并及时向我公司销售或质量部门反映。
    3.3 经过上述检查判定为不合格的真空灭弧室,请通知我公司销售或质量部门,以便得到及时处理。
    4 安装
    4.1 灭弧室安装前,用棉布或绸布蘸少许酒精,将灭弧室绝缘外壳表面擦拭干净,同时将导电杆及电连接表面擦干净,使其与导电元件有良好的电接触,见图1。
    4.2 安装时紧固用的螺钉旋入深度应小于或等于真空灭弧室外形图标注的螺纹旋合长度。
    4.3 安装灭弧室静端时,保证螺栓与螺孔对正,拧紧螺栓时,扭矩不得超过规定的扭矩值,见表2。
    4.4 安装灭弧室动端时,用扳手或专用工具夹住动导电杆的铣扁平面,固定住动导电杆,使其无法转动后再安装导电夹(导电螺纹)及绝缘拉杆,保护波纹管不受扭伤.加在动导电杆上的扭矩不得超过规定的扭矩值,见表2、图1。
    4.5 调整好导电夹在动导电杆上的安装位置,并将紧固螺钉拧紧。
    4.6 若在动导电杆上固定导电带卡或驱动元件,在拧紧螺栓时要防止将弯曲力矩传递给动导电杆。
    4.7 真空灭弧室工作时,开关设备上必须有导向装置,使动导电杆对真空灭弧室的轴线的同轴度符合设计要求,波纹管不受扭力,动导电杆活动自如。
    4.8 将灭弧室安装好后,仔细检查各螺钉、螺母的紧固情况,并用干净的棉布或绸布擦去灭弧室及绝缘杆上的脏物,然后仔细调试开关设备,使开关设备的开距和超程在要求范围之内,手动分、合几次,再进行电动操作,在进行空载操作100-200次后,应再次调整开关设备的开距、超程,测试其机械参数,应满足灭弧室及开关设备的参数设计要求。注1
    4.9 检查和安装以及调试开关设备时,严禁灭弧室的开距超过其额定值。
    5.1 安装调整过程中,严禁用硬物撞击或敲打灭弧室外壳以免破碎漏气。
    5.2 注意保证灭弧室导电杆的同轴度或与静端面的垂直度。
    5.3 安装过程中,真空灭弧室绝缘外壳不应受到超过1500N的纵向静压力和明显的横向力。
    5.4 不要反复拆卸真空灭弧室,以防止连接螺纹滑扣,不应扭转动导电杆,以免使波纹管产生扭曲变形,也不要过量压缩波纹管,以免使波纹管产生塑性变形,影响真空灭弧室机械寿命。
    6 使用
    6. 6.1 使用中应定期用工频耐压法检查灭弧室的真空度。
    6.2 定期检查真空灭弧室触头烧损情况,当烧损厚度超过标准规定值时,表明真空灭弧室电器寿命终了,应予更换。
    7 附件
    包装箱内应附有的技术文件:
    a)产品合格证一份
    b)安装使用说明书一份。
    8 真空灭弧室的保养、维护
    8.1 真空灭弧室贮存条件:贮存在干燥、通风、无腐蚀性气氛,温度为-25℃~+40℃的室内。
    8.2 真空灭弧室长期不用时,必须定期检查,若发现受潮或灰尘,应进行清洁处理,并按照要求改善贮存条件。若发现灭弧室有被有害物质的腐蚀的痕迹,应立即对灭弧室进行检查,并咨询我公司销售或质量部门,以确定灭弧室是否满足性能要求,是否可以使用。
    注1:真空灭弧室内使用的无氧铜等材料由于受到在真空灭弧室制造时的退火作用的影响,其强度有所降低,在开关设备空载操作后,灭弧室内会有一定的形变,导致烧损标记缩进1~2 mm,这种现象不会影响灭弧室的性能,但会使开关设备开距、超程有所变化,因此,开关设备空载操作后应重新调整开距、超程,测试并调整机械特性。如果缩进距离异常,应及时与我公司销售部门联系。
    附: 表1 外绝缘保护条件下的真空灭弧室在空气中检测时电压

    电压等级(kV)
    空气中检测时的电压(kV)
    12 28
    24 38
    40.5 55
    表2 真空灭弧室安装扭矩
    螺纹规格
    动导电杆
    静导电杆/静端压板
    M8 15 Nm 20 Nm
    M10 20 Nm 25 Nm
    M12 25 Nm 30 Nm
    M16 35 Nm 50 Nm
     

 
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