高压成套开关设备的发展研究5.doc

电流试验未发生过重击穿现象。 图18 R触头结构 KYN28A在进行50kA短时耐受试验时隔离触头容易熔焊，而且由于相间距小，2.5倍以上的峰值耐受试验非常不利。 KYN28A配用的VS1-12型断路器存在主要问题如下： ①由于动触头理论上讲就不是直线运动，开断时动静触头不平行（还要伴随径向抖动），电场不能始终保持均匀，不利于扩散电弧的形成，抗烧蚀的能力差，带来的后果是：高直流分量时开断能力不足，开断容性负载容易重击穿； ②断路器需要检测的参数很难检测到(如行程和超行程)，对长期运行十分不利； ③操动机构在一次回路带电时检修不够安全。 ④灭弧室的安装方式带来的缺陷： 2005年国家电网公司运行事故统计表明由于真空灭弧室本身原因造成事故达12次，占全部事故的2.4%。虽然现在灭弧室的质量有了很大提高，但也不能不考虑预防措施。现在广泛使用的VS1-12型断路器就存在如下问题： a.灭弧室外裹绝缘筒，即使使用玻璃灭弧室也无法观察灭弧室状态，更换灭弧室就更加困难了。在2005年的12次事故（障碍）中，有两次就是发现灭弧室变色后更换，避免了事故的发生。另外玻壳的电性能也优于陶瓷； b.灭弧室表面静电尘埃无法清除。这在轧钢厂、水泥厂等污染严重的企业十分不利； c.通风条件不理想，长时间高温会加速老化，长时间低温又有凝露和闪络的危险； KGN8-12型固定柜的灭弧室完全暴露在外，不存在上述问题。， 较低的发热量，较好的散热效果 KGN8-12型固定柜之所以达到比较理想的温升效果，主要原因如下： ①降低发热量这是最根本的方法。导电回路尽量采用多根、异形的方法增加表面积， 降低集肤效应。如槽形母线、多片式隔离刀、管形导体等。另外由于组合式元件，触点只有4个，连接点只有5个，接触电阻小。KYN28A中置柜触点虽只有2个，但连接点多达11个。XGN2-12固定柜触点4个，连接点达10个。另外从导电回路总长度看：KGN8-12只有2266mm,KYN28A为2810mm，XGN2-12为4680mm。回路的长度直接影响到发热功率以及最后的温升。 ②消除涡流发热。柜体结构件的涡流发热直接提高柜内温升，同时也就提高了导电元件的温升。由于KGN8-12型固定柜导电回路各相近乎平行直线，除导电回路穿越的金属隔板外，相近侧板的涡流也很严重。采用低磁导率的不锈钢板基本上消除了涡流发热，防腐效果更好。 ③设计出合理的对流通道。KGN8-12柜的高压三室(母线室、断路器室、电缆室)为竖直排列，发热最多的是断路器室。柜顶部采用“山” 字形的筛网结构，通风面积达670×840mm2，又有一定的机械强度。隔室间的隔板开孔后再用筛网封堵，既保证防护等级又可通风。各功能隔室产生的热空气几乎可以直线向上排出，阻力小、速度高、流量大，实现了较好的散热效果。 ④局部发热点的处理。触头发热向来都是难题，KGN8-12柜采用了两种方法： a.触点上部开通对流通道，例如周边开孔的管形导体，热空气直接向上排出。上隔离静触头(即组合式穿墙套管)、下隔离静触头(即电流互感器)的结构即如此。 b.局部发热点安装散热器，加大散热面积。断路器灭弧室上下两端即如此。 ⑤采用低回路电阻的灭弧室也是成功的因素之一。其回路电阻为一般型的80%左右，而且采用完全一次封排技术，质量的稳定性得到可靠保障。 ⑥对导磁零部件的处理。2000A以上时接近导电回路的所有导磁零部件涡流发热相当严重，形成热源，严重影响温升。ZN108-12型断路器的上绝缘子嵌入件一但导磁，三热源集中(外加隔离触头、真空灭弧室)，很难用简单的方法降温了。 ⑦提高对流散热系数。柜内绝大部分的热量是靠对流导出，其散热功率如下： Pl=αsF(θ-θ0) 式中 Pl-----热对流散热功率 αs---对流散热系数 F-----有效散热面积 θ----发热面温度 θ0---周围空气温度 没有涂漆的圆导体αs=（0.95~1.1）×10-3，而涂漆的导体αs=（1.2~1.6）×10-3，提高20~50%的效率。KGN8-12柜内导电体尤其管形导体的内、外壁均涂黑漆。此方法既经济又实用。 我们所见到的其它型号的固定柜在设计上还远没有精细到这种程度，也就达不到这样的效果。KYN28A中置柜受结构所限，更难采取以上有效措施。 各种手车柜(中置柜)，隔室间防护等级只要在IP20以上，就要使用封闭的触头盒。发热最严重的触头位于触头盒内，没有直接对流空气，热量首先依靠触臂和分支母线传导出去，再靠对流散到空气中。VS1-12型断路器(包括其它类似的断路器) 触臂外裹绝缘筒，热量也无法靠对流散出，只能再传导到灭弧室的上、下出线端对流散出。而灭弧室的热量也要传导到上、下出线端，两热源集中后温升必然很高。上