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使用低截流值真空斷路器抑制截流過電壓的最佳方案

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ZW7型戶外真空斷路器采取了一系列措施來改進性能,大大降低廠截流值,不會產生操作過電壓,因而不需要外安裝限壓裝置,即節約了投資,又提高了系統的工作可靠性。

1.采用新型低截流值觸頭材料

大量試驗與實際證明,截流值主要取決于觸頭的金屬材料。一般來說,觸頭材料的飽和蒸汽壓力越強,導熱系數越小,截流值就越低,反之則越高。而技術上對真空斷路器觸頭的要求是多方面的,需要求觸頭的截流值低,又要求斷路器有很強的分斷能力(分斷大電流的能力),還要求在動、靜觸頭分開時具有較高的絕緣強度,單一的金屬材料很難滿足要求。因此,常用多元合金或再多孔的高熔點金屬(如鎢、鉻等)觸頭上浸漬低熔點合金(銅或銅合金)。這種觸頭的陰極斑點可噴發相對較多的金屬蒸氣,在滿足其他性能的要求下可以盡量降低截流值。CuCr頭材料是目前應用最廣最成功的觸頭材料,具有開斷能力強,耐壓水平高等優點,但其截流值較高。為此對降低CuCr觸頭材料添加Bi、Sb、Ta等材料,改變材料成分及含量,改變材料的金相及內部結構,使ZW7型戶外真空斷路器的截流水平下降。

2.最佳開距

觸頭開距增大會使蒸汽粒子的擴散空間增大,有利于降低粒子密度和電弧溫度,所以導致截流值增大,這一點已經為試驗所證明。因此,對ZW7型戶外真空斷路器的最佳開距進行了理論和試驗研究,在保證大電流開斷能力和耐壓水平的基礎上,將開距由原來的22mm減小到18mm,使截流值降低,而且降低了操作功。

3.極間磁場

研究表明,極間磁場較弱時,適當增加磁場會使截流值降低:而當極間磁場較強時,增加磁場反而會使截流值升高。因此,改進后的ZW7型戶外真空斷路器采用目前應用最廣的縱向磁場電極,并改進了極間磁場分布,使其截流值最低。


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