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    ZW7-40.5戶外真空斷路器設計及使用中的問題發布時間:2016-06-01?|?來源:上海永冊電氣有限公司

    1、產品概況
      隨著我國電力系統的高速發展及城網農網改造,廣大電力部門及用戶迫切需要一種高性能的戶外柱上斷路器,目前仍在使用的柱上多油斷路器,其開斷性能差,易發生火災及爆炸危險;80年代末國內一些廠家相繼研制了柱上油浸式真空斷路器,性能有了一些提高但仍未擺脫依靠絕緣油的狀況,仍不能滿足現階段我國電器設備無油化的要求,在90年代初,華中理工大學與有關廠家合作,開發研制成功ZW6-12/630-16(20)型柱上真空斷路器,這是一種既無油化,絕緣性能又能滿足戶外使用要求,開斷能力高且造型較美觀的戶外真空斷路器,用以替代柱上多油及柱上油浸式真空斷路器。
       ZW7-40.5戶外真空斷路器采用三相共箱的金屬外殼或不銹鋼外殼(見圖一),內部采用單相固體復合絕緣結構,既作外絕緣又作受力及支撐作用,真空滅弧室采用外包硅膠套或大爬距陶瓷外殼滅弧室,用于分合閘傳動的拉桿,采用大傘群硅膠絕緣,有效地解決了戶外真空斷路器地外絕緣凝露及抗污穢問題。任何一個產品都有一個逐步提高和完善的過程,該斷路器設計初期存在一些影響產品質量的問題,需要工廠在制造過程中逐步加以改進及最終完善,才能使之成為較好的產品。因此,此產品存在的一些不足及如何改進,是生產廠需要認真加以考慮和解決的問題,另外在產品的使用過程中也有一些尚需闡述的問題供大家探討。
      
      
          2、問題探討
      2.1外殼改為不銹鋼板后將出現撓動
        ZW7-40.5戶外真空斷路器外殼采用一定厚度的鋼板制造,強度肯定是夠的,但又帶來一個問題,就是使用一定年限后,金屬外殼風吹雨打,銹跡班駁,變得很難看,重新涂裝,在桿上操作起來頗難,維護不宜,因此用戶強烈要求改為不銹鋼外殼,外觀漂亮且不用檢修,因此我們采用了不銹鋼外殼,但又發生新的問題,即:不銹鋼板機械強度比金屬鋼板差,而傳動主軸的軸承座是固定在鋼板上的,如果鋼板的強度不夠,合閘時主軸受力(保持真空滅弧室的接觸壓力),相應的軸承座也受力,其結果是使強度不夠的不銹鋼板產生撓動,撓動的結果是真空斷路器的參數發生變化,且性能變得不穩定,因為撓動的變化隨著分合閘次數的增多而加大,從而使斷路器參數變化加大,最后可能使該產品成為不合格品。
       要解決不銹鋼強度不夠而形成的撓動問題,就必須對不銹鋼板進行加固,加固的方法是加支持筋,使之與不銹鋼合二為一,由于外殼形成箱體有一定長度,為了增加效果,在箱體的中部加支撐絕緣桿,這個道理就好象ZN28戶內真空開關上下支座之間加的絕緣支撐桿一樣,其效果令人滿意。
       2.2主軸中部的應力變形導致B相的超程偏小
       在生產實踐中,我們發現總是B相的合閘彈跳,比較難達到要求,而且合閘一定次數后超程偏校為此我們經過大量的理論計算,認為原主軸受力后中部的彈性變形在1~1.5MM,這對真空開關的滅弧室來說,是不適宜的,且主軸兩端定位的軸承座跨距較大,所以原直徑的主軸需要加大或采取其它方式進行加強。實踐證明,主軸改進后此問題得到有效解決。
       2.3真空滅弧室的問題
       (1)某些真空滅弧靜觸頭在出廠機械試驗50次或100次后就出現后退現象,后退的距離一般為1~1.5MM左右,靜觸頭后退的結果造成開關的超行程變小滅弧室觸頭壓力變小,這將使開關處于不利的運行狀態,比如產生發熱、熔焊。
       滅弧室產生的靜觸頭后退現象,與滅室觸頭結構有關,一般說來,觸頭為線圈式結構的易產生后退現象,觸頭為杯狀結構的,后退現象則要好的多。因此,宜采用杯狀式觸頭結構,另外,支撐靜觸頭的銅導電桿直徑宜大一些,則穩定性較好。因為ZW6-12真空滅是斜裝配,角度為30°左右,比豎直向下,或水平橫裝要難掌握一些,因此真空滅弧室的質量尤為重要。
       (2)滅弧室的導向套不好,將導致合閘彈跳
       從圖1可以看到,真空開關的拉桿作直線運動進行分合閘,而不像ZN28,推桿是作用于合閘拐臂,此拐臂固定和定位良好則不易產生力偏移,再加上ZN28滅弧室動觸頭上下兩端均導向定位,所以滅弧室的導向則不是主要問題,而ZW6柱上真空開關的傳動結構,僅僅只有后部才有定位裝置;直線運動要有兩點定位才行,其結構決定了只有靠滅弧室的導向裝置進行可靠定位及導向,因此滅弧室動觸桿導向套的設計就顯得尤為重要。有一種滅弧室的導向套(如圖2)。這種導向套靠外面三顆自攻螺釘固定,當運動軌跡偏離中心線時,其結果是自攻螺釘在不停的合閘過程中自行退出,即沒有起到導向作用,其結果就是合閘彈跳超差,真空開關合閘彈跳產生的可能性有好幾種,但動觸頭桿導向不良,晃動量過大,卻是此種導向套的主要毛玻因此我們又重新要求滅弧室制造廠加強導向裝置,現目前的導向套系尼龍套裝置,由于精度高,并設有一定出氣孔裝置。導向套中部用端蓋金屬封接,穩定度高,效果較好。工人反映由于新的真空滅弧室其導向結構比老結構先進,導向性好,導向精度高,給裝配和調試工作減少了許多麻煩,大大減輕了工作量,尤其是彈跳值,調試容易達到要求。

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