断路器触头一般弹簧操念头构有上百个零件,且传动机构较为复杂,故障率较高,运动部件多,断路器触头制造工艺要求较高。另外,弹簧操念头构的结构复杂,滑动摩擦面多,而且多在关头部位,断路器触头在持久运行历程中,这些零件的磨损、锈蚀以及润滑剂的流失、固化等城市致使操作失误。主要存在着以下缺点。 　　(1)断路器拒动,即给断路器发出操作信号而不合闸或分闸。 　　(2)合不上闸或合上后即分断。 　　(3)断路器触头事故时继电呵护动作、断路器分不下来。 　　(4)断路器触头烧坏合闸线圈。 　　操作机构故障原因分析: 　　断路器拒动,多是操作电压失压或欠压、操作回路断开、适用线圈或分闸线圈断线、机构上的辅助开关触点接触不良。 　　合不上闸或合上后即分断,多是操作电源欠压、断路器动触头接触行程过大、辅助开联系关系锁接点断开、操作机构的半轴与掣子扣接量太小; 　　事故时继电呵护动作、断路器分不下来,多是分闸铁心内有异物使铁心受阻动作不灵、分闸脱扣半轴转动不灵活、分闸操作回路断线。 　　烧坏合闸线圈,多是原因有:合闸后直流接触器不克不及断开、辅助开关在合闸后没有联动转至分闸位置、辅助开关松动。 　　3.3 断路器触头永磁机构 　　永磁机构采取新的工作原理将电磁机构与永久磁铁有机地组合起来,避免了合分闸位置机械脱扣、锁扣系统所造成的晦气因素元需任何机械能而通过永久磁铁发生的连结力即可使真空断路器连结在合、分闸位置上。配以控制系统实现真空断路器所要求的全部功能。主要可以分为两个类型:单稳态永磁操念头构和双稳态永磁操念头构口其中双稳态永磁操念头构的工作原理为分闸与合闸及连结都靠永磁力;单稳态永磁操念头构的工作原理为在储能弹簧的帮忙下快速分闸,并连结分闸位置,只有合闸连结靠永磁力。特瑞德电气主要产品就是单稳态永磁操念头构,国内企业自行研发的主要是双稳态永磁操念头构。 　　双稳态永磁操念头构的结构转变多样但其原理只有两种:即双线圈式(对称式)和单线圈式(非对称式),以下对这两种结构作简单介绍。 　　(1)断路器触头双线圈永磁机构 　　双线圈式永磁机构,它的特点为:采取永久磁铁使真空断路器分袂连结在分闸和合闸极限位置上,使用激磁线圈将机构的铁心从分闸位置推动到合闸位置,使用另一激磁线圈将机构的铁心从合闸位置推动到分闸位置。例如ABB公司的VMl开关的机构即采取此种结构。 　　(2)单线圈永磁机构 　　单线圈式永磁机构,也是采取永久磁铁使真空断路器分袂连结在分闸和合闸极限位置上,但分合闸用一个激磁线圈。也有分合闸用两个激磁线圈,但两个线圈在同一侧,并线圈的通流标的目的相反。其原理与单线圈式永磁机构相同。合闸的能量主要来自激磁线圈,分闸的能量主要来自分闸弹簧。如英国Whipp&Bourne公司推出的GVR柱上真空断路器就是采取这种机构。 　　依照断路器触头永磁机构的以上特点可以归纳出它的优缺点,优点是结构比较简单与弹簧机构相比其部件削减约60%;由于部件少,则故障率也随之削减,故靠得住性高;机构寿命长;体积小、重量轻。缺点是在分闸特性方面因动铁心介入分闸运动使分闸时运动系统的运动惯量明显增大对提高刚分速度很晦气;因操作功率大而受到电容器容量的限制。 　　4 绝缘结构的成长 　　据相关的历史资料对全国电力系统高压断路器运行中的事故类型统计分析拒分事故占22.67%;拒合事故占6.48%;开断关合事故占9.07%;绝缘事故占35.47%;误动事故占7.02%;截流事故占7.95%;外力及其他事故占11.439毛,其中以绝缘事故和拒分事故最为突出,约占全部事故的60%。所以绝缘结构也是真空断路器的一大体点依照相柱绝缘履历的转变成长,可根基上划分为三代:空气绝缘体例、复合绝缘体例、固封极柱绝缘体例。 　　4.1 空气绝缘体例 　　产品的相间绝缘、对地绝缘和灭弧室外绝缘均为空气介质。这样断路器的真空灭弧室多采取悬挂支撑体例,而且要遵循严格的安装调试工艺。典型产品国内有江苏长江股分公司的ZN68-12,国外有西门子公司的3AFJAG及3AH等系列产品。 　　断路器触头清洁清洁的空气是良好的绝缘介质,使用历史最悠久。斟酌到情况的影响对纯真以空气作为绝缘介质的断路器及开关柜的空气绝缘净距和爬电比距作出了规定,在相应试验根本上,对12kV开关设备要求各相导体相间和对地净距达到125mm,对瓷质和有机材料绝缘件的爬电比距分袂要求18mm/kV、2Omm/kVD但有时还免不了发生绝缘事故,在绝缘净距和爬电比距满足上述规定外最好对裸露母线增加硅橡胶套,以进一步提高绝缘水平。 　　为了断路器触头包管空气绝缘净距和爬电比距致使该类型产品的小型化比较困难。 　　4.2 复合绝缘体例 　　产品的绝缘结构采取固体绝缘和空气绝缘相连系的体例,一方面提高了绝缘性能,另一方面可以削减设备的尺寸。采取绝缘套筒式结构,真空灭弧室通过螺栓固定在环氧树脂绝缘套筒内然后与机构组装成断路器。这种断路器手艺日趋成熟,具有代表性的产品如国产ZN63A、ZN63B型和ABB公司手艺产品VD4型断路器。  这些法子提高了相间和对地的绝缘,可以避免外部机械力对灭弧室的矛盾触犯,断路器尺寸也能减小,可是情况气候条件对灭弧室外绝缘的影响还不成避免,对极柱的装配仍是有比较高的工艺要求。 　　4.3 固封极柱绝缘体例 　　固封极柱又称为浇注式极柱结构,这是中压真空断路器绝缘结构的重大转变。固封式真空断路器的研究工作始于上个世纪末,德国ABBCalorEIIlang公司为成长免维护真空断路器而开辟在国内,2003年7月西安高压电器研究所与厦门华电开关有限公司联合开辟的ZN96(VEP)-12/1250-315型固封式真空断路器率先通过国度级判定,之后该产品成长很快,高参数产品不竭推生产品正在完成系列化,它已经成为最近几年来成长最快的一类高压电器产品。 　　它的主要特点是将真空灭弧室及导电端子等零件用环氧树脂通过APG工艺(环氧树脂自动压力凝胶工艺)包封成极柱,然后与机构组装成断路器。 　　断路器触头固封式真空断路器的结构在机构部分依照选用分歧的机构可能差别比较大些,但极柱的外形、结构差别不大,但其功能都是一样的,它的优点主要有: 　　(1)提高了产品的绝缘水平及抗污能力。 　　(2)小型化,减小了断路器及其配用的开关柜体积。 　　(3)避免了真空灭弧室易受外界撞击的危险。 　　(4)增强了主回路的外爬距,提高了灭弧室耐受电压水平。 　　(5)灭弧室的免维护,为断路器免维护创作发现了条件。 　　固封式真空断路器的电气性能除决定真空灭弧室外,极柱的结构设计也至关重要。极柱结构除斟酌绝缘外,还应斟酌强度及散热问题。大电流情况下,甚至要与真空灭弧室一并斟酌。从性能、成本上综合斟酌,真空灭弧室亦零丁设计成一个系列较为公道。 　　5 展望成长 　　从国内外真空断路器新产品品种的发生上及展览会上,德国汉诺威展览会为世界上最大的工业展览会,素有新产品橱窗之美,可以看出真空断路器的成长趋向于专用化、小型化、智能化、低过电压几大雅向。 　　5.1 专用化 　　面临极其分歧的开断任务新的专用断路器应运而生。如用于发电机呵护断路器的特大容量真空断路器(短路开断电流高达3~8OKA及以上),尺度型真空断路器(短路开断电流25~5OKA),经济型真空断路器(16KA~25KA),频繁型真空断路(如操作次数54万次),超频繁型真空断路器(如操作次数1615万次)。 　　5.2 小型化、高靠得住性 　　真空断路器的小型化研究工作进行了良多年,并取得了一定成效。虽然真空断路器零件数较少,但列国为了提高靠得住性、下降成本一直努力削减零件数、缩小管径。 　　5.3 智能化 　　智能化真空断路器在保存断路器原有的各类功能外,必须具有对电路的异常状况进行检测与判定以及具有一定的指令功能等也就是把计较机插手机械系统,使开关系统有了"大脑",再加"传感器"收集信息,用光纤传导信息,使开关系统有了"知觉",大脑依照"知觉"做出判断与决定使系统有了"智能",这是配电自动化的需要,也是断路器自己控制呵护的需要。如Alstorn公司的DCX型可编法度数字控制装置,ABB公司的REF542型控制和呵护装置,西门子公司第二代数字呵护装置等。 　　5.4 低过电压 　　真空断路器开断小电流容易发生截流,引起过电压。过电压是人们使用真空断路器最关心的问题。断路器触头一般解决体例有两种:第一种是加装过电压吸收装置(RC回路、ZnO避雷器),但它作为真空断路器的附加装置,不但使真空断路器结构复杂化,而且增加成本;另一种断路器触头体例也是此后要致力研究的课题,采取低电压触头材料。研究采取低电压触头材料日本几家公司走在前列。富士康公司开辟了CuCr添加高蒸气材料、三菱公司开辟了CuCrBiα多元触头材料,东芝公司开辟了新型的AgWC触头材料开断短路电流达40KA断路器触头。