符合北美IEEE C37.04標(biāo)準(zhǔn)的真空斷路器有如下特性與IEC/GB標(biāo)準(zhǔn)的斷路器不同:
其實(shí)就是防跳,如果在斷路器施加合閘信號(機(jī)械或電氣)之前施加并保持了機(jī)械跳閘信號,則不允許斷路器觸頭閉合,即使是瞬時(shí)閉合也是如此。動(dòng)觸頭返回分閘位置并保持在分閘位置,即使持續(xù)發(fā)出合閘命令,動(dòng)觸頭依然保持在分閘位置。該機(jī)構(gòu)可能需要在操作過程中釋放彈簧能量。但是,觸頭的移動(dòng)不應(yīng)將斷口間隙減小超過10%,也不應(yīng)減小觸頭間隙的額定介電承受能力,并且觸頭應(yīng)置于完全斷開的位置。(需要在電氣和機(jī)械方面阻止了合閘功能)。
如果分閘/脫扣按鈕被按下(電動(dòng)或機(jī)械),不要讓合閘按鈕被機(jī)械按下。這可以通過適當(dāng)?shù)穆?lián)鎖方案來完成。電氣聯(lián)鎖采用電磁鐵阻止合閘。如果在合閘信號(機(jī)械或電氣)施加之前施加并保持機(jī)械分閘信號,圖2中所示的微動(dòng)開關(guān)1將斷開合閘線圈磁鐵的電源,合閘線圈磁鐵的鐵芯伸出阻擋合閘按鈕以機(jī)械方式合閘斷路器。同時(shí),鐵芯將閉合其常開觸點(diǎn)與合閘線圈串聯(lián)的微動(dòng)開關(guān)2,這將不允許斷路器電氣合閘。
圖 2 斷路器自由脫扣機(jī)構(gòu)安裝示意
第二種選擇是一種機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方式,可以按下合閘按鈕,但儲能彈簧在空氣中釋放,而不是在主軸上釋放能量以使真空滅弧室合閘。
2. 自動(dòng)彈簧釋能(ASD)
ASDAuto Spring Discharge 彈簧自動(dòng)釋能,IEEE標(biāo)準(zhǔn)要求,斷路器不論從試驗(yàn)位置搖到工作位置或反過來,或者從隔室抽出到柜外,或從柜外推進(jìn)斷路器隔室,都要求斷路器不能處于儲能狀態(tài),即要求斷路器儲能彈簧必須釋放才能搖出或搖進(jìn)、推進(jìn)或抽出,以保證操作人員不會意外接觸彈簧儲能機(jī)構(gòu),造成彈簧釋能危害。因此斷路器必須設(shè)計(jì)釋能機(jī)構(gòu),與斷路器不能合閘一樣,搖進(jìn)、出必須處于分閘、未儲能狀態(tài),以保證操作人員安全;這就需要提供一種機(jī)構(gòu),用于在將斷路器從柜體中抽出之前或過程中自動(dòng)釋放存儲的能量,如果在斷路器從連接位置移開之前釋放出存儲的能量,則需要附加的電氣聯(lián)鎖裝置以防止自動(dòng)電動(dòng)儲能。
3. MOC
MOC斷路器分合位置輔助開關(guān)(C37.20.2-7.3.6)不同于IEC/GB斷路器輔助觸點(diǎn)S5/S6安裝在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi),主軸通過拐臂直接驅(qū)動(dòng),簡單,可靠。IEEE標(biāo)準(zhǔn)斷路器要求斷路器分合位置觸點(diǎn)必須安裝在固定斷路器隔室內(nèi),即輔助開關(guān)固定安裝在隔板上。
IEEE這個(gè)要求主要有以下目的:
1. 輔助開關(guān)安裝在隔室內(nèi)部,可以實(shí)現(xiàn)在沒有斷路器的情況下,通過模擬裝置對整個(gè)二次系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn),信號系統(tǒng),保護(hù)系統(tǒng)等;
2. 以前的保護(hù)控制系統(tǒng)有時(shí)需要很大的電流,即要求輔助開關(guān)觸點(diǎn)承受電流要大,固定安裝在隔室內(nèi)部容易實(shí)現(xiàn)較粗的電線連接,而二次插頭一般只能接1.5平方的線,承載電流有限;
這就涉及兩個(gè)問題必須解決:
1. 需要主軸機(jī)構(gòu)使斷路器在試驗(yàn)位置和工作位置都要能夠驅(qū)動(dòng)輔助開關(guān)動(dòng)作。
2. 需要一套主軸引出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),不論是在側(cè)部、底部還是頂部。這個(gè)機(jī)構(gòu)相對于安裝在機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的輔助開關(guān)固定連接驅(qū)動(dòng),機(jī)構(gòu)要求活動(dòng)連接驅(qū)動(dòng),機(jī)構(gòu)部件多,由于斷路器分合閘沖擊力大,斷路器和固定的輔助開關(guān)位置誤差等,機(jī)構(gòu)的可靠性需要解決,機(jī)械壽命需要解決,按IEEE標(biāo)準(zhǔn)要求機(jī)械壽命500次,但從應(yīng)用角度考慮,斷路器壽命10000次,MOC的機(jī)械壽命也要相同。再有就是主軸帶到多機(jī)構(gòu)部件對分合閘速度,特別是分閘速度影響大,必須減少傳動(dòng)部件質(zhì)量、動(dòng)量,以減少對速度的影響。
4. TOC
TOC斷路器手車位置輔助觸點(diǎn)(C37.20.2-7.3.6)
不同于IEC/GB斷路器輔助觸點(diǎn)S8/S9安裝在斷路器底盤車內(nèi),搖進(jìn)絲桿驅(qū)動(dòng)位置輔助開關(guān);
IEEE 手車位置輔助開關(guān)TOC位置開關(guān)必須固定安裝在斷路器隔室里,用于指示手車的斷開位置和連接位置。
5. 真空斷路器滅弧室觸頭磨損指示
不同于SF6斷路器,真空斷路器由于密閉在真空滅弧室內(nèi),觸頭面對面接觸,沒有引弧觸頭,斷路器開斷過程觸頭燒蝕、機(jī)械操作觸頭分合都會造成觸頭的磨損;觸頭磨損直接決定了真空斷路器的電壽命。當(dāng)前斷路器的電壽命預(yù)測都是通過開斷次數(shù)、開斷短路電流值、燃弧時(shí)間進(jìn)行計(jì)算得出預(yù)期壽命,很多專家提出了很多算法,但一般來說都是理論值或經(jīng)驗(yàn)值,還不能準(zhǔn)確的預(yù)測電壽命,由于個(gè)體差異,首開極、開斷相等不同,預(yù)測的電壽命與觸頭的實(shí)際磨損并無非常準(zhǔn)確的相對關(guān)系,即軟件模型計(jì)算值和實(shí)際物理變化值之間存在差異。美標(biāo)真空斷路器市場要求,需要提供用于指示滅弧室觸頭磨損情況的機(jī)械指示裝置,以便清楚查看觸頭磨損情況。
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