高压真空断路器技术的进步

2017-08-02

户外()在中压领域(12-40.5kV)已占绝对优势,而在高压领域(72.5-252kV)也已暂露头角,其发展前景看好。在我国,中压真空断路器2009年已占中压开关的99.39%。高压真空断路器也在72.5~126kV等级不断研制出新品,并已有投运。在国外,许多国家和公司在研发高压真空断路器,且有的产品已投运多年,如日本、韩国、美国、德国、俄罗斯等。据统计,日本输电系统已使用72-252kV真空断路器3350台。目前,高压真空断路器已达到145kV单断口,168kV双断口,现正在研制更高电压等级产品。产品在结构上有罐式和瓷柱式,我国已作出瓷柱式126kV高压真空断路器,而日本168kV真空断路器采用罐式结构。在真空灭弧室外绝缘上,有用低压力SF6气体如(内充压力0.12MPa)绝缘,也有用干压空气等作为外绝缘。
值得一提的是我国两家高压开关主流厂家最新开发出瓷柱式真空断路器,如2010年西电公司成功完成的国家科技部项目126kV真空断路器,并通过国家科技部验收。该产品的灭弧室采用纵磁场线圈结构,使用具有高开断能力和良好抗熔焊性的铜铬触头材料。该配套开发的真空灭弧室是国内首家完成的具有完全知识产权的产品,其技术水平处于国际先进水平。另一家为平高集团,平高集团在大力发展高电压大容量SF6断路器的同时,也不失时机地研发出高电压真空断路器。该集团于2011年11月同时进行了LW55-72.5型罐式SF6断路器、ZW55-63型高电压真空断路器、ZW55-2×31.5型和ZW55-31.5型真空断路器4种新产品国家鉴定,总体达到国际先进水平。
在2011年的汉诺威博览会上,西门子公司展出了用充氮(N2)绝缘的72.5kV真空断路器取代了传统的SF6断路器,这说明西门子公司开始注重户外高压真空断路器的研发。在高电压等级,研发真空断路器是形势发展的需要,能大大减少SF6温室气体的使用量,有利于环境保护,减少大气中的温室效应。同时,高压真空断路器具有良好的耐低温特性,可以避免高寒地区SF6气体液化问题,是高寒地区高电压等级断路器的最佳选择。在研发高压真空断路器中需要解决一系列技术问题有:高电压真空绝缘、大电流真空开断、额定电流与温升、机械特性、真空灭弧室外绝缘及容性电流开断、小感性电流开断等。这些技术问题的解决,促进了真空断路器技术的进步。然而,户外高压真空断路器的发展方兴未艾,尚需大力开展研究工作。




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