1、户外高压真空断路器的研究现状及研究发展趋势
摘要：概述了断路器操动机构的分类，分析了CY3型液压机构运行中的问题，提出了处理其常见问题的方法，阐述了应用于CY3液压机构的故障诊断系统。展望了永磁操动机构的发展动态。
0 断路器操动机构
断路器由三部分组成：断路器本体、操动机构、电源。作为断路器主要部件的断路器本体，它的功能是切断负载或短路电流。按其灭弧所采用的介质来分，可分为油断路器，真空断路器和SF6断路器。操动机构的功能是通过电动方式或手动方式实现断路器触头的开合及满足触头开合特性的各种要求。因此，虽然操动机构在断路器总造价中占较低的比率，但其在断路器的开合特性起着至关重要的位置。电源部件的功能是为断路器以电动方式开合提供足够的能源。
就真空断路器而言，目前真空技术已很“成熟”，世界上已经有了可断开100kA短路电流的真空断路器。因此，对配电网开关设备而言，人们关心的技术参数，已不是它的开断容量，而更主要的是关注高可靠性和免维护设计。而对于真空断路器而言，就目前的制造水平，包括我国自行设计和生产的产品，真空灭弧室的可靠性已经达到相当高的水平，它的平均无故障时间已可达到25年，然而在实际运行中，配电网开关设备的可靠性却并不乐观，远远低于真空无弧室已达到的可靠性水平。统计资料表明：设备故障中有70%～90%以上为操动机构的机械故障。传统的真空断路器，其操动机构主要是电动弹簧机构和电磁操动机构。对于机械电动弹簧机构，它所暴露出来的缺点是机械结构十分复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。对于电悉神磁操动机构，其结构复杂程度和工作可靠性比电动—弹簧储能机构要有所改善，但其致命的问题是合闸线圈消耗功率太大，要求配置价格昂贵的蓄电池组，以及电磁机构结构笨重，动作时间较长。因此想依靠这两种操动机构的改进，来提高断路器的可靠性和免维护水平，以及实现开关设备的自动化、运动化和智能化。这种设想是难以实现的。
从国外的产品发展趋势看，10kV以下的真空断路器还是以采用电磁机构为主，而10kV以上的真空断路器以采用电动弹簧机构为主。随着真空断路器的迅速发展，对配套使用的弹簧操动机构有了更高的要求。早先的电磁操动机构，因合闸功率大、合闸速度低等逐渐被弹簧操动机构取代。CT8是我国开发研制的第一代弹簧操动机构产品，在此基础上，衍生出CT10、CT12等弹簧操动机构，得到了广泛的推广使用。20世纪70～80年代，我国还没有适合于真空断路器使用的长寿命弹簧操动机构。1992年以后发展了几种长寿命弹簧操动机构，我国开发第二代CT17、CT19等新一代弹簧操动机构。它们的输出特性与真空断路器的反力特性有较好的匹配，输出功能满足大容量真空断路器的要求，机械寿命已达到30000次。多数真空断路器用的操动机构(包括电磁机构和弹簧机构)是集中布置的，即机构被设计成独立的元件，自成一体，这样做便于操动机构的集中生产，有利于保证产品质量。
1 CY3型液压机构工作原理
110，220 kV的少油断路器均采用CY3型液压操动机构，其液压部份如图1所示。贮压筒上部充以高压氮气，贮压筒下部充以航空油。由于氮气贮存了大量能量，于是航空油便成了具有操作能量的压力油，通过油路进入液压操动机构部分，控制断路器的分、合闸。在运行中，由于油渗漏或操作中使用了一定量的压力油，使贮压筒中活塞下移，氮气空间变大，压强降低，此时利用活塞杆下移触动微动开关2YJ，使之闭合，接通油泵启动回路，油泵便将油通过油路注入贮压筒下部，使活塞上移，于是恢复了氮气的压强，亦即恢复了压力油的压强，当活塞杆上移过程中离开微动开关 1YJ时，1YJ断开，断开油泵启动回路，停止打油。图1中微动开关3YJ是重合闸闭锁开关，4YJ是合闸闭锁开关，5YJ是分闸闭锁或自动分闸开关，分别接于相应的二次回路部份。
2 CY3型液压机构运行中存在的问题分析及处理
2.1 油泵启动频繁
(1)故障现象;断路器的液压机构在没有任何操作的情况下，规程规定油泵电机每天启动的次数一般睁模亏不得超过25次。我公司部分变电站多次出现CY3型液压机构油泵电机启动频繁的故障，最多达到70次/天。
(2)原因分析;根据统计资料发现，油泵电机启动频繁问题具有一定的规律性，也就是夏季问题开始码燃暴露，秋、冬季又趋于正常，这是由于液压油的温度过高导致密封圈的性能下降引起的，所以一定要注意保证机构箱的通风良好，加强设备的巡视。其主要原因有：
①管路接头有漏油处;
② 一、二级阀钢珠密封不严，从泄油孔中渗油;
③油泵出口的高压逆止阀有可能不严;
④如果机构在分闸状态，油泵也启动频繁，这说明合闸的二级阀钢珠密封不严
⑤ 放油阀关闭不严;
⑥工作缸活塞密封圈密封不好;
⑦液压油内有杂质，卡滞在各密封圈部位，导致密封不好。
(3)处理方法
①处理漏油、渗油部位，更换全部密封圈;
②检查工作缸活塞连杆，如果存在纵向划痕，根据情况进行更换或用细砂纸轻轻打磨至光滑;
③对液压油进行过滤或更换;
2.2 液压系统不能正常建压
(1)故障现象;断路器在分闸操作后再度合闸操作时，油泵电机长时间打压，压力升不到停泵压力。
(2)原因分析，主要原因有：
①油泵内各高压密封圈损坏或球阀密封不良，滤油器有脏物堵塞，影响油通过;
②高压放油阀没有复位，高压油直接放到油箱中;
③油泵低压侧有空气;
④油泵大修后，柱塞在组装时没有注入适量液压油或柱塞杆及珠塞座没有擦干净，柱塞间隙配合过大，吸油阀钢珠不复位;一、二级阀密封不严，可能存在阀口磨损或球托翻倒;。
(3)处理方法
①清洗滤油器及油泵;更换全部密封圈;
②检查高压放油阀是否复位，如损坏应更换;
③多次打压排出油泵内空气;应重新组装各级分、合闸阀。
2.3 液压操动机构压力异常升高或异常降低
(1)故障现象;断路器在运行中出现压力异常，严重时导致高压闭锁分、合闸或压力降低至零位。
(2)压力异常升高原因分析
①微动开关1YLJ(1CK)失灵，使储压罐活塞杆超过1YLJ位置时，电机电源无法切断，继续打压;
②储压罐密封圈损坏或者罐壁有磨损，液压油进入储气罐;
③压力表失灵或存在误差;
④中间继电器“粘住”，其触点断不开;接触器卡滞，电机始终处于运转状态。
(3)压力异常降低原因分析
①压力表失灵或存在误差;
②机构箱内有大量漏油处，阀体被油中脏物“垫起”或胶圈损坏(此时油泵会连续运转);
③如储压罐连杆在正常停止位置而压力继续降低，则是压力罐焊缝处可能存在渗漏现象;
④氮气缸上单向逆止阀密封不严漏气或储压罐活塞杆头部两个密封圈损坏，使氮气进入油中。
(4)处理方法 信息请登陆:输配电设备网
①检查微动开关、压力表、中间继电器、接触器，如损坏应更换，对微动开关触点进行打磨;
②检查储压罐，如罐体损坏应更换;更换全部密封圈;
2.4 故障现象;压力低于重合闸或合闸闭锁值
(1)油压远低于重合闸闭锁值，接近合闸闭锁值。
(2)原因分析：CY3型液压操动机构在运行中，当室外温度发生较大变化时，由于氮气的热胀冷缩(航空油的热胀冷缩系数极小，可以忽略不记)现象，使氮气压强随温度变化而变化，即使压力油压随着变化，此时活塞杆几乎不会上下移动。微动开关2YJ的位置是在常温(25℃)下调整好的，在零下10℃时，氮气压强下降2.92 MPa。该装置设定油泵启动值为27.3 MPa，停泵值为27.9 MPa，假设温度降低35℃，则油压降低到24.38 MPa，油泵才能启动打油，但此 时的油压远低于重合闸闭锁值，接近合闸闭锁值，对设备的安全运行构成威胁。
(3)改进措施;设备制造厂在解决这个问题时，采用在贮压筒下部安装一个发热器，但在实际运行中，天气冷时发热器由于长期频繁加热，容易烧毁，实用价值不是很大。建议采用下述两种方法消，效果较好。
①文献[1]采取消用微动开关2YJ控制油泵启动，改用接在油路上的压力开关1YK控制;取消用微动开关1YJ控制油泵停运，改用接在油路上的压力开关2YK控制。在实际应用中，由于油路压力开关1YK、2YK的启停参数具体设定时，控制系统的滞后较大，并受扰动的因素较多易造成压力异常，故采用2YJ和1YK，1YJ和2YK串联的方式控制油泵的启停，提高了油压控制系统的可靠性。
②根据文献[1]对贮压筒进行改造，如图2所。在贮压筒上部加装一个调压活塞贮压筒顶部改用密封盖板密封，密封盖板与贮压筒用加密封垫螺栓联接，在调压活塞与密封盖板之间加一个调压弹簧，其空间充灌润滑脂(注意要保留一定空间)。调压弹簧对调压活塞作用的压强值为原装置油泵停运时的油压值，即调压弹簧的弹力选择为调压活塞截面积与原装置油泵停运时的油压值的乘积。
当由于装置油渗漏或断路器操作中使用了一定体积的压力油时，活塞同样正常向下移动。为保证油泵能正常打油补充，此措施可以在油压下降时，由于调压活塞两边压差的作用，调压活塞向下运动，压缩氮气体积，提高氮气压强，保证了油压基本恒定。当环境温度改变时，氮气压强改变，调压活塞亦能上、下运动自动调节氮气压强，保证油压基本恒定。
润滑脂主要用来作为调压活塞与贮压筒内壁间的密封，防止氮气泄漏，当运行时间过长，调压弹簧弹力降低时，可拆开密封盖板更换调压弹簧。使用该改进装置，任何情况下油压基本恒定，提高了断路器运行中的安全可靠性。
3 永磁操动机构的发展概况
自1989年英国曼彻斯特大学系统与能量组为GEC公司设计了第一台永磁操动机构模型起，永磁操动机构就成了世界各国开发的热点。永磁操动机构的显著优点是：结构简单零部件少，可靠性高及操作能耗小。当其与真空断路器配合使用，组成自动重合器系统，应用于变电站(开关柜)和柱上开关，使配电网的可靠性和自动化程度有很大提高。在欧洲市场已出现以电池作为操作能源，可10年免维护的永磁操动机构及控制系统。上世纪末，国际上永磁操动机构的发展概况大致如下：
ABB Calor Emag开关设备公司，在1997年开发了一种新型利用永磁操动机构的VM1型真空断路器。操动机构是永磁方形双线圈结构，仅用7个活动元件代替了由数百个零件组成的传统结构。在10万次操作寿命中不需维修，是传统操动机构的3倍。目前VM1真空断路器的额定电压为12175和24kV，额定电流为2000～3150A，额定开断电流为25～50kA。
英国IPEC公司的永磁操动机构采用圆粒形双线圈结构，并且把永磁体由静铁芯移到了动铁芯。
荷兰Holec 公司的MMS型真空断路器采用的永磁操动机构其特点是：合闸、合闸保持和分闸的磁路是分开的，只有合闸位置靠永磁体保持，机构的终止位置是分闸位置，分闸操作仅靠开关触头的弹簧力和分闸弹簧力，通过合闸线圈使之释放能量。它的短路开断电流为31.5kA，分合闸时间偏差不超过1ms。
国内在近一、二年里，一些高等院校、研究机构及从事高压断路器产品开发制造的公司，正开展永磁操动机构的研制，也已开发出了一些初级阶段的产品，还未形成系列化产品，性能也很不稳定。
根据专家的估计，国际上这一领域内系统的理论还远未成熟，还有许多实验研究工作要做。国内的理论及实验研究工作还刚刚起步。因此这种使用新材料、新工艺及新原理，使真空断路器的磁力驱动装置实现低能耗，高可靠性的永磁操动机构的研究发展前景及市场前景将是十分宽阔的。
传统的电动弹簧操动机构及电磁操动机构，由于它们的结构复杂，可靠性低，能耗大，成为提高真空断路器的可靠性和提高其免维护水平的障碍。同时，由于断路器是实现配电网控制的关键电气设备，因而传统操动机构也制约了配电网自动化，运动化和智能化的发展。
而永磁操动机构比传统操动机构，其结构大为简单，合、分闸能耗大大降低，从而能极大的提高了真空断路器的运行可靠性和免维护水平，并为配电网实现自动化、运动化、智能化提供了必要的技术条件。
参考文献：
1. 王明俊，于尔铿，刘广一，配电系统自动化及其发展，中国电力出版社，1998.1
2. 张冠生，电器学，机械工业出版社，1980.11
作者简介：周志敏(1957-)，男，高级工程师，主要从事高压电气设备试验及检测工作
2、35kv户外真空断路器结构特点是什么？
结构特点：
1.可靠的手动分闸装置；
2.可靠省力的手动合闸装置；
3.明显可见的分合闸指示；
4.IP64防护等级的航空接插件；
5.陕西西电高压开关有限公司提供独特设计的手动合闸技术,可满足常规与非常规状态下的关合功能.它的速度满足IEC62271-100及同 类GB1984-2003的标准要求。该技术的出现,弥补了永磁机构与弹簧机构的各自缺点,是新一代的高性能电力开关从此有了最坚实的基础；
6.一次进线并袭母排端子(直接与灭弧室搭接减少不喊局必要的电绝渗兄量损耗)；
7.真空灭弧室(采用APG 工艺固封的固体绝缘技术,外加硅橡胶模压复合技术,提高整体开关耐候性能)；
8.电流互感器(外加模块化的设计,利于绝缘裕度的把握及产品互换性要求)；
9.采用ANSOFT软件优化设计的高寿命的永磁机构.可靠性高,免维护.受用寿命长,经过35000次分闸反向激磁试验证明,退磁率小于1%；
3、真空断路器结构介绍
断路器是我们平常能够安全用电的小卫士，而“真空断路器”因为他可以断掉跟它连接的东西，又有体积小重又轻便，还不用担心它会坏掉等优点，被我们在工业和机械方面广泛的使用和研究。简单来说就是不懂管它，只要出现问题它就会自己逼迫自己停止工作。这么厉害的东西它的“内脏”有哪些，又是怎么工作的呢，下面跟着小编来了解一下吧。
真空断路器的生产厂家比较多，型号也较繁杂。按使用条件分为户内( ZNx—**)和户外(ZWx—**)两种类型。主要由框架部分，灭弧室部分(真空泡)，和操动机构部分组成。
下面以浙江华仪电器生产的 ZW27—12型户外高压真空断路器为例，说明其结构与工作原理。
断路器本体结构如图一
断路器本体部分由导电回路，绝缘系统，密封件和壳体组成。整体结构为三相共箱式。其中导电回路由进出线导电杆，进出线绝缘支座，导电夹，软连接与真空灭弧室连接而成。
操作机构如图二
此机构为电动储能，电动分合闸，同时具有手动功能。整个结构由合闸弹簧，储能系统，过流脱扣器，分合闸线圈，手动分合闸系统，辅助开关，储能指示等部件组成。
真空断路器利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流的目的。
动作原理
储能过程：当储能电机 14接通电源时，电机带动偏心轮转动，通过紧靠在偏心轮上的滚子10带动拐臂9及连板7摆动，推动储能棘爪6摆动，使棘轮11转动，当棘轮11上的销与储能轴套32的板靠住以后，二者一起运动，使挂在储能轴套上32上的合闸弹簧21拉长。储能轴套32由定位销13固定，维持储能状态，同时，储能轴套32上的拐臂推动行程开关5切断储能电机14的电源，并且储能棘爪被携含抬起，与棘轮可靠脱离。
合闸操作过程：当机构接到合闸信号后(开关处于断开，已储能状态)，合闸电磁铁 15的铁心被吸向下运动，拉动定位件13向逆时针方向转动，解除储能维持，合闸弹簧21带动储能轴套32逆时针方向转动，其凸轮压动传动轴套 30，带动连板29及摇臂27运动，使摇臂念隐昌27扣住半轴25，使机构处于合闸状态。此时，连锁装置28锁住定位件，使定位牛不能逆时针方向转动，达到机构联销的目的，保证了机构在合闸位置不能合闸操作。
分闸操作过程：断路器合闸仔扒后，分闸电磁铁接到信号，铁芯吸合，分闸脱扣器 19中的顶杆向上运动，使脱扣轴16转动，带动顶杆18向上运动，顶动弯板26并带动半轴25向反时针方向转动。半轴25与摇臂27解扣，在分闸弹簧的作用下，断路器完成分闸操作。
根据以上小编的介绍，相信大家对真空断路器有了一个全新的了解了吧。真空断路器在真空管里可以做到自己的事情自己做，它产生的信号可以在真空管，也就是它自己的家里，很快熄灭并且不会对我们的生活产生大的危害，保护我们的生活。在遇到损坏的地方可以很快的检测出来。因为优点实在太多了，所以广泛应用于变电站中。
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4、户外真空断路器能不能带电调电压的头？
户外真空断路器具有隔离开关和短路保护功能，是一种用于高压电气设备的开关设备。带电调节电压的头是一高瞎郑种用于改变电压的设备，通常用于依靠线路电源进行电压的调节和维护。一般情况下，户外真空断路器是不允许带电更换和调节电压的头的。
这主要是因为带电更换和调节电压的头存在较大的电气危险，可能会引发电击和火灾等危险状况。另外，这样做也会损坏断路器神镇的隔离性能和稳定性，影响电气设备的安全运行。
因此，为了确保人身安全和设备运行的可靠性，建议在必要时关闭线路电源，断开设备，然后使用适当的工具和设备进行更换和调节电压。在操作前，需要先了解相关的安全规范和操作戚颂流程，并检查设备和工具的状态，确保安全。
5、ZW12-12/630真空断路器参数
Z代表真空断路器，W代表户外，12代表设计序号，12代表额定电压12千伏，630代表额定电流晌敏是630安培。其开断电流有三种，一种是6.3千安，高举一种是宴念枝12.5千安，另一种是20千安。
6、zw32真空断路器介绍以及价格
zw32真空断路器产品适用于户外的环境，因此在性能和参数方面的标准要求较高，对于几种恶劣天气也能够应对自如，但是前期关于产品的选择购置以及实际使用过程中的具体维护处理则相对而言较为繁琐，对于有意向购置实用的消费者而言需要掌握的信息也不少。因此相对应的，为了能够帮助保证后期出色的效果，今天介绍的知识就是基于用户角度出发的信息。
一、zw32真空断路器
ZW32-12户外高压真空断路器(又称：户外柱上真空开关)，适用于三相交流50Hz，额定电压为12kV的电力系统，可开断、关合线路负荷电流、过载电流及短路电流。广泛应用于变电站、城乡电网及工矿企业配电系统的线路分段、保护和控制，更适用于农村御旦电网及频繁操作的场所。
二、结构特点
1、外壳采用优质不锈钢材料或普通铜板经达克罗防锈处理工艺再喷涂耐紫外线清漆而成，产袭肆品的防腐蚀性、防盐雾性等抗环境性能优良。
2、绝缘部分采用环氧树脂和硅橡胶负荷绝缘材料，绝缘等级高，防污秽能力强，具有耐臭氧、抗紫外线、疏水性和抗高低温能力。箱体内无变压器油、无六氟化硫气体，满足无油化改造和环境保护要求。
3、操作机构，分手动和电动两种，需要时可加装遥控操作装置和躲避合闸涌流装置。外供电源功率不大于70W，易于配备后备电源。设计独特的缓冲装置，性能优异，反弹小，噪声低。
4、灭弧室采用特种不锈钢钎焊技术，无需电镀，焊接质量高，稳定可靠，漏气率低。制作工艺上使用特殊的陶瓷金属化配方和先进的陶瓷金属化工艺，保证了产品的气密性，抗拉强度大于130Mpa，完全一次封排。
5、电流互感器采用优质导磁材料及环氧树脂与硅橡胶负荷绝缘而成，具有容量拍拆轿大，动热稳定倍数高、精度等级高、免维护、可靠性高等优点
三、价格
1、特价供应: ZW8;ZW32,VS1高压真空断路器
浙江科迅电气有限公司浙江乐清市
价格:5050.00元
起定量：≥4 台
2、京舍电气ZW32-12系列户外高压真空断路器厂家直销价格优惠
浙江京舍电气有限公司浙江乐清市
价格:3500.00
起定量：1~9 个
价格:3400.00
起定量：10~99 个
价格:3000.00
起定量：≥100 个
上文我们为大家介绍了zw32真空断路器的基础知识，除此之外则进一步分析了价格例子，作为参考，大家需要集合实际具体情况考虑，选择合适的渠道或者商户，在保证预期理想效果的前提下帮助得出合适的方案，当然，更为重要的是能够从专业的角度出发理解，比如zw32真空断路器的原理就可以帮助大家更好地利用，避免额外的损失。
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7、高压真空断路器型号有哪些？有什么特点？
高压真空断路器的作用是对电器设备的保护和控制，主要使用在工矿企业、发电厂、变电站等地方。高压真空断路器它的体积小、重量比较轻、非常适合我们频繁进行操作，而且它还有良好的灭弧特性，在灭弧的时候不用检修。当然高压真空断路器的型号有很多种，每种型号对应的使用场景不同。那么，高压真空断路器型号有哪些?它的特点是什么?
高压真空断路器型号有哪些
ZW8-12/630A、ZW8-12/1250A型户外柱上高压真空断路器是额定电压为12KV的新型户外高压开关设备，应用在农村电网或城网的配电系统中，作为分、合负荷电流、过载电流及短路电流之用。是代替油浸式断路器实现无油化的理想产品，在我国电网中可能仍有存在油浸式断路器，但属于淘汰产品。外绝缘采用硅橡胶材料，绝缘可靠，防污秽能力强。
ZW8-12高压真空断路器配用弹簧储能操作机构，可手动操作、电动操作和遥控分合闸操作。可在断路器侧边加装隔离开关，形成户外高压真空断路器一户外高压隔离开关组合电器，增加了可见隔离断口，并具有可靠的联锁操作。根据用户要求，可与相应的控制器知裤配合组成交流高压真空自动重合器、自动分段器，自备操作电源，是实现配电网自动化的理想设备。采用高压电压互感器结构外置，内置均可。
ZW10-12/630A户外高压真空断路器(以下简称断路器)为额定电压12KV,三相交流50Hz的户外配电设备,主要用于农网,城网,铁道,矿山和港口等配电系统,特别适用于户外架空线路,开断,关合电力系统中的负荷电流,过载电流及短路电流,对电网进行切换和保护。
ZW20-12型户外高压真空断路器采用成熟的箱式密封结构。具有良好的密封性能，使之不受外界环境影响，是一种免维护产品。其弹簧操作机构采用直动链条主传动和多级脱扣系统，动作可靠性高，是柱上断路器的佳品。额定电压12KV，感应交流50Hz的户外配电设备。主要用于开断，关合电力系统中的负荷电流、过载电流及短路电流。适用于变电站及工矿企业配电系统羡姿中作保护和控制之用，更适用于农村电网及频繁操作的场所。本产品与控制器配套，能满足配电自动化系统要求，并能可靠而有效地兄猛绝完成传统的重合器功能。开关采用真空灭弧作为灭弧介质。
高压真空断路器的特点
1、内部采用了特殊的抗凝露措施，确保箱体内绝缘;
2、转动方式采用专利技术，安装方便、动作可靠，避免因机械故障影响断路的性能;
3、不充油、不充气、体积小、重量轻、无需检修。
4、分断电流大，无污染，无需检修。
5、操纵既可电动，也可手动。
随着我国经济快速发展，电力供应不断加大，逐渐暴露出一些弱点，比如：供电距离过大、线损率高、电压质量难以合乎要求等等。高压真空断路器引进国外先进技术，针对我国的实际情况而言，非常适用于城网、农网、矿山及铁道等的电力设备建设和改造。我们通过文章了解了高压真空断路器的特点以及具体有哪些型号，这样才能更好的将其应用起来。