真空断路器在光伏发电系统中的瞬态响应分析为真空技术网首发，转载请以链接形式标明本文首发网址。电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故。当电气设备发生事故时，如果因高压真空断路器分闸回路断线出现真空断路器拒动现象，将使事故扩大，造成越级分闸致使大面积停电，甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时，虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些，但它也使得线路不能正常送电，妨碍了供电可靠性的提高。所以很有必要对真空断路器线圈烧毁原因进行分析，积累了事故处理经验，提出防范措施和技术改进，为断路器检修工作提供工作参考。众所周知，跳、合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。跳、合闸线圈的烧毁，主要是由于跳、合闸线圈回路的电流不能正常切断，至使跳、合闸线圈长时间通电造成的。一、分闸线圈长时间通电的原因1、断路器拒分控制回路正乐的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业，公司技术力量雄厚，设备配套完善，产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业，质量创牌，诚经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力，您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。常时，断路器出现拒分的故障均为连杆机构问题，死点调整不当，使断路器分闸铁芯顶杆的力度不能使机构及时脱扣，使线圈过载，造成分闸线圈烧毁。2、分闸电磁铁机械故障线圈松动造成断路器分闸时电磁铁芯位移，使铁芯卡涩，造成线圈烧毁。或是由于铁芯的活动冲程过小，当接通分闸回路电源时，铁芯顶不动脱扣机构而使线圈长时间通电烧毁。3、辅助开关分合闸状态位置调整不当在断路器分合闸状态时，应调整辅助开关使其指示到标示的范围内，然而实际调整断路器开距和超行程等参数时，会改变断路器分合闸的初始状态，而辅助开关分合位置的初始状态未做相应的调整，将导致辅助开关不能正常切换分合闸回路而使分闸线圈烧毁。4、分闸控制回路辅助开关接点使用不当分闸控制回路上接有一对延时动合接点，该延时目的是为了保证断路器在合闸过程中出现短路故障时能完成自由脱扣。然而，当断路器合闸时间极短，远小于断路器的分闸时间，断路器未来得及脱扣时就已合闸到位，此时，分闸控制回路的延时接点的延时作用将失去意义。

 “就技术方面来说，中国中压开关正在进入模块化、智能化的新时期。随着新型工业化、城镇化的推进，中国的输配电行业格局也正在发生变化，用户的需求也更加多样化。施耐德电气凭借完备的中压产品线、领先的本土研发能力、灵活的业务模式及专业的服务团队，为用户提供灵活、 化、有效的中压解决方案。”徐红艳说。 市场集中度不断  中压开关设备很大一部分是用在电网公司的变电站中，因此电网公司对设备企业的要求起着决定性作用。近年来，由于竞争的日趋激烈，中压开关行业内也出现不同程度低价中标的混乱竞争格局，一些企业用低价、偷工减料的方式来降低成本，给电网运行带来隐患。  “中压开关行业的制造企业很多，开始的时候大概只有几家外资品牌，市场空间相对集中，但当中国企业开始蓬勃发展的时候，就会出现一个市场分散的过程，成百上千的供应商经历大浪淘沙，终只有20余家企业能够在市场上站稳脚跟。”徐红艳告诉记者，如果一个生产企业它的产量很小而生产成本、管理成本等很大，随着竞争的加剧，价格下降，利润下滑，那么这些企业的生存压力就会非常大。  实际上，电网公司采用集中采购招标方式，提高准入门槛，对企业来说也是一种改变。一是让企业不再把精力放在追求 价之上;二是倒逼企业把技术、质量搞上去，提高综合实力; 三是将一些不具资质的企业排除在外，减少整个电网的隐患对其他行业用电设备的招标方式带来示范效应。  “如果单纯地从产品技术角度来看，目前中压开关的技术已经十分成熟。但随着工业化效率的，现在产品的架构必将在较短的时间内发生根本性变化。其一是结构应该更为简单，其二是发展适合市场的创新型产品。”西安高压开关研究院院长郑军表示，由于国内竞争更为加剧，特别是许多大用户采取集中招标之后，市场企业由原

对采集数据进行形态学操作，得到内部高能等离子体及电弧外部轮廓的时间-
面积变化曲线。从引弧、稳定燃弧、熄弧及弧后介质恢复四个角度，对不同阶段的电弧面积变化做出定量分析，并探究电弧熄弧阶段电弧内外面积差变化。实验表明，通过分析不同阶段的等离子体形态变化，能够找到电弧平稳燃弧及弧后介质恢复的关键点，为高压等级真空断路器研发设计及后期电弧形态诊断提供进一步参考。  随着我国电力系统的不断发展，真空断路器的生产数量逐渐超过中压SF6开关。由于其体积小、开断寿命长和电
流容量大等优点，真空断路器的应用范围越来越多向高压、超高压扩展。真空电弧是断路器触头断开时，依靠蒸发金属蒸气并电离来维持的低温等离子体，其形成、发展和后熄灭对开断电路有着重要影响。研究真空电弧等离子体的形态特征，对断路器电场、磁场设计有很好的指导作用。 通过对高速摄像机采集到一组真空电弧分析，t= 0.2～6.8 ms 为引弧和稳定燃弧阶段，此阶段电弧形态主要为阴极斑点形成和电弧等离子体充满真个触头间隙，因此时两极不断向间隙补充电子及高能粒子，故此时虽电弧整体轮廓不断增大，但扩散现象并不明显。为更加清晰地展示内外电弧几何形态区别，本文主要对熄灭阶段及弧后介质恢复阶段的电弧形态做出
后期处理，对稳定燃弧阶段的内部高能等离子体形态未做出细节分析。t=6.9ms 开始为真空熄弧阶段，内外面积差开始激增，内部高能等离子体面积逐渐减小，电弧外部轮廓在纵向磁场作用下维持扩散状态，其电弧原始图像与内部高能等离子体分布二值图像如图6。图中可看出内部高能电弧即将从两极分断开来，外部电弧轮廓基本维持在稳定扩散状态。  t = 7.5 ms 以后熄弧阶段开始向弧后介质恢复阶段过渡，内部等
离子面积分布迅速减小，外部电弧轮廓也出现缩小现象，

)严格进行交接验收。真空开关出厂前
已做过试验，但在运往现场安装完毕后，必须进行有关参数的复核。以防止设备在运输中的变化，特别是操动机构与真空开关连接后的问题。主要复测的参数有：合闸跳，分闸同期，开距，超程，合、分闸速度，合、分闸时间，直流接触电阻，断口绝缘水平。  (2)重视缓冲特性的调整。操动机构在高压真空开关机械结构中是为复杂、精度要求高的部分，为了保证高压真空开关的可靠性，一般采取分装式结构，即将操动机构与开关主
体二者分开，由生产条件比较好的工厂集中生产操动机构，然后再将机构的输出轴与开关合而为一，所以机械参数的合理配置与调整，直接关系到高压真空开关的技术性能和机械寿命。满意的缓冲特性应该是运动部件接触缓冲瞬间，缓冲器提供较小的反力，随着缓冲距离的增加，缓冲特性迅速变陡，大可能地吸离能量，达到限制分闸反和分闸行程的目的。  (3)严格控制真空开关的合、分闸速度。真空开关的合闸速度过低时，会由
于预击穿时间加长，而增大触头的磨损量。又由于真空开关灭弧室一般采用铜焊工艺，并且经高温下去气处理，所以它的机械强度不高，耐振性差。如果开关合闸速度过高会造成较大的振动，还会对波纹管产生较大冲击，降低波纹管寿命。通常真空开关的合闸速度为0.6～2m/s，对一定结构的真空开关有着佳合闸速度。真空开关断路时的燃弧时间短，其大燃弧时间不超过1.5 个工频半波，因此，需要严格控制开关的分闸速度。此外，要
求真空开关的分闸缓冲器与合闸缓冲器有较好的特性，尽量减轻分闸或合闸时的冲击力，以保护真空灭弧室的使用寿命。3、温升  高压真空开关的回路电阻是影响温升的主要原因，而灭弧室的回路电阻通常要占高压真空开关回路电阻的50%以上。触头间的接触电阻是真空灭弧室回路电阻的主要组成部分，因为触头系统密封于真空灭弧室内，触头与外壳之间的真空形成了热绝缘，所以触头和导电杆上的热量只能通过动、静导电杆
向外部传导散热。真空灭弧室静端直接与静支架相连，动端则通过导电夹、软连接与动支架相连。因动端连接环节较多，导热路径较长，所以高压真空开关温升的高点多集中于动导电杆与导电夹搭接部位。在实际应用中，有效的利用静端有利于散热的元件，迫使触头间隙热量较多的从静端导出，分流动端的热量，是解决高压真空开关温升偏高的有效措施。4、结论  真空开关优越的技术应用特性，得到了广大用户的普遍认可，随
着经济建设的持续增长，今后将得到越来越广泛的应用。