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1、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计方案 课 题： 专 业： 班 级： 学生姓名： 所属院系： 指导教师： 湖南铁路科技职业技术学院教务处监目 录摘 要1绪 论2第1章 真空断路器的概述31.1真空断路器的发展31.2 ZN-35型真空断路器的基本结构31.3 ZN-35型真空断路器各部分的组成41.3.1 ZN-35型真空断路器的真空灭弧室介绍41.4 ZN-35型真空断路器的原理及优点51.5 ZN-35型真空断路器的故障危害61.6 ZN-35型真空断路器的安装要求6第2章 ZN-35型真空断路器的故障分析与检修72.1 ZN-35型真空断路器常见的几种不正常运行状态72.1.1 真空断路器
2、真空泡真空度降低72.1.2 真空断路器弹簧操作机构合闸储能回路故障72.1.3 真空断路器分合闸不同期，弹跳数值大72.2 ZN-35KV真空断路器的真空灭弧室漏气问题82.2.1 故障现象与原因82.2.2 故障预防82.2.3 故障处理92.3 ZN-35KV真空断路器分闸失灵92.3.1 故障现象与原因92.3.2 故障预防102.3.3 故障处理10第3章 ZN-35KV真空断路器的维护113.1 ZN-35真空断路器的维护113.2 ZN-35KV真空断路器的合理检修计划12结 论13致 谢14参考文献15摘 要真空断路器是近年来新兴起的一种开关电器，在我国配电系统中真空断路器的使
3、用愈来愈普遍。真空断路器具有多种操作方式，元件数量少，维修工作量小，使用寿命长，不易燃，爆炸性小，可靠性高，操作性好，是一种开关设备需要很少维护。本文罗列了一些平常使用中常见的一些故障现象与缘故原由举行了体系的分析，包罗了真空灭弧室的漏气问题、真空断路器分闸失灵探究了相应的预防及处理方法。并为真空断路器订定一个合理的检验计划，为真空断路器的维持和正常运转提供了保证。 关键词：真空断路器、故障分析、故障处理、维护方案 绪 论真空断路器之所以成功，这与真空断路器的技巧一直的前进是分不开的。固封极注技能，便是真空断路器技能进步的一种体现。真空断路器的极柱绝缘通过了空气绝缘复合绝缘固封绝缘。这就构成了
4、三代真空断路器。在第一代空气绝缘中，带电部件暴露在空气中作为一个整体，其绝缘与周围的湿度，灰尘和处理过程中的碰撞，这是容易受到异物的影响。在第二代复合绝缘之中，电弧室安装在环氧套管内。但这种套筒并没有把高压带电部分包起来，内里还会受尘土、潮气、昆虫等影响。第三代绝缘的固封极柱，它经过了APG工艺，使用了环氧树脂工艺，把灭弧室和高低出线端全部包裹。这样，不但使断路器变小，而且不受外界因素的影响，耐候性高，环氧树脂不但为主绝缘，并且是也是它的机械支撑，其电场散布和应力散布优于种种形状的绝缘隔板布局。这三种真空断路器都有使用。此中， 由于第三代的固封极柱真空断路器的极柱固封技能是全新的技巧，在国外也
5、只有少量建造公司掌管这类技巧，譬如ABB公司是在1997年使用了固封极柱技术开拓出VMl型免维持真空断路器。在2003年的时候，我国研共发出两款使用了固封极柱技术的真空断路器：VEP型和VSM型。第三代真空断路器使用量较少，很大部分都是使用得第二代真空断路器，受到外界成分的影响较大。绝缘老化的原因是由于操作中的热和电场应力引起的。真空开关的绝缘故障的威胁是显而易见的的。在电力系统中，断路器是一种主要的电力控制设备。系统正常运行时，用于接通或切断正常工作负载电流。当体系阻滞时，它能借助断电保护装置与自动装置的组合，可主动快速、准确地割断故障电流，以阻止事故规模的扩张。于是，断路器自身的可靠性和技
6、术要求十分重要，代表了供电系统的安全性。断路器的品种众多，但紧要结构是近似的，它包含以下几个部份：导电回路、灭弧室、外壳、绝缘支体、操作部分和传动部分等。按照所选用灭弧介质分别为：油断路器、SF6断路器、真空断路器、空气断路器及磁吹断路器等。由于真空断路器具有开端能力强、性能稳定、动作快、寿命长、质量轻、体积小、维护简单、运行周期长。适于频繁操作的特点，被广泛使用。第1章 真空断路器的概述1.1真空断路器的发展高压真空断路器因其灭弧介质的特效为高真空而得名;它具备体积较小、重量较轻、可频仍操作、灭弧不消检验的长处，在配电网中利用比较遍及。成长简史 1893年，美国的里顿豪斯建议结构简朴的真空灭
7、弧室，并且得到了专利。1920年瑞典佛加公司首先制造出真空开关。1926年发布的研究报告也体现了出真空当中分断电流的可行性，但是其分断力较小，又遭到真空技巧和真空质料的发展水平的局限，不能实际使用。跟着的真空技巧的成长，50年代美国才研制出第一批有特殊要求的真空开关,分断电流还只有4000A的程度。应为真空原料提炼技术上的提高与真空开关的构造上所取得的提高，1961年，生产的真空断路器为15000V、分断电流为12500安。在1966，一个1万5000 VAC，5万7500真空断路器的制造，使真空断路器进入高电压和大容量的电力系统。在80年代的中期，真空断路器的分断已达100KA。中国从195
8、8年入手研发真空开关，1960、西安交通大学与西安开关整流器厂联合开发了第一批67000伏，断电强度为600的真空开关;随后又制成10000伏、分断能力为 1500安的真空开关。1969年华光电子管厂与西安高压电器研究所联合制成了 10000伏、2000安单相迅速真空开关。70年代之后，我国已能单独研发与出产各种真空开关。1.2 ZN-35型真空断路器的基本结构图1.1 真空断路器内部（正面）1. 开距调整片 16.连接弹簧或电磁操动机构的大轴（正面）图1.2真空断路器内部（侧面）（侧面）2.触头压力弹簧 3.弹簧座 4.接触行程调整螺栓 5.拐臂 6.导向板 7.螺钉 8.导电夹紧固螺栓 9
9、.下支座 10.真空灭弧室 11.真空灭弧室 12.上支座 13.绝缘子固定螺丝 14.绝缘子 15.螺栓 16. 连接弹簧或电磁操动机构的大轴1.3 ZN-35型真空断路器各部分的组成 表格 1.1真空断路器的基本组成及作用元件名称元件作用支架安装各功能组件的架体真空灭弧室完成电路的开合与开断功用的熄弧元件导电回路连接灭弧室的活动端和固定端构成电流通路传动结构把操动机构的活动传输至灭弧室，完成灭弧室的合、分闸操纵绝缘支撑绝缘支撑功能部件，以满足断路器的绝缘要求操动结构断路器合、分间的能源启动装置1.3.1 ZN-35型真空断路器的真空灭弧室介绍真空灭弧室是真空断路器的重要组成部分。真空灭弧室
10、的构成是由绝缘筒、金属板与波纹管。灭弧室的内部有一双触头，静触头事焊接在静导电杆上，动触头实焊接在动导电杆上，动导电杆在中部与波纹管的一个断口焊接在一起，波纹管的另外一端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆从中孔穿出外壳。由于波纹管可以在轴向上自由地延伸，这样的结构可以实现在圆弧外驱动移动触点作分体式动作，而且保证了密封。图1.3真空灭弧室的原理结构1动触杆 2波纹管 3外壳 4动触头5屏蔽罩6静触头外壳：外壳基本由绝缘材料与金属构成。外壳的气密封一定要好；其次是要有一定的机器强度；再有杰出的绝缘机能。波纹管：波纹管既要保障灭弧室彻底密封，还要在灭弧室外部操动时能够使触头作分合动作，容许伸缩量确定了
11、灭弧室所能取得的最大开距屏障罩：触头四周的屏障罩紧要用来吸附挥发的金属蒸气，防备绝缘外壳因金属蒸气的玷污而引发的绝缘强度下降和绝缘破损，同时，也有利于熄弧后弧隙介质强度的快速规复。波纹管外可采用屏蔽，以保护波纹管免受金属蒸气的损失。导电体系： 定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆组成了灭弧室的导电体系。在该导柱、运行电弧和固定触点的集体固定电极、可动触头和可移动的电弧和移动导电极作为活动电极，断路器在合闸时，通过可动导体杆闭合致动器，两个触点闭合，完成了电路的接通。触头：触头构造对灭孤室的开断本领有较大影响。选用有差别的构造触头发生的灭弧成效有所不同的，初期选用单一的圆柱形触
12、头，构造虽简陋，但是开断力不足，只能对10000A以下电流进行开断。目前，有三种类型的螺旋结构，螺旋触头和纵向磁化杯结构接触，以纵向磁场，杯状结构和接触为主要。1.4 ZN-35型真空断路器的原理及优点原理:真空断路器是使用真空具备优秀的绝缘机能和耐弧机能等特征，把断路器的触头部分安置在了外壳内而制成的断路器。真空断路器拥有体积较小、重量较轻、噪音较小、容易安装、维持便利等长处。尤为适用于经常操作的电路当中。真空灭弧室当中电弧的燃烧是因为真空断路器刚分闸的时候，触头外观蒸发金属蒸汽，游离而造成的电弧所形成的。真空灭弧室在电弧柱压力下，织构密度差较大，所以金属气弧柱（带电粒子）会迅速扩散到触点，
13、加上去自由，而电弧柱则延长和衰减，从而获得更好的冷却，电弧快速熄灭，介质绝缘的强度得到规复，从而来中止电弧的重燃。优点：真空断路器的优点不仅是无油配置，并且还体现在它拥有较长的电寿命、机器寿命、开断绝缘本领大、持续开断本领较强、体积较小、重量较轻、可频繁操纵、免除失火、运转维护少等益处，迅速得到电力部门、操作、检验和技术人员的认可。1.5 ZN-35型真空断路器的故障危害真空断路器是在真空泡内进行开断并灭弧，它的真空度影响着真空断路器开断过电流的能力。真空度为PA，其次是真空气泡破碎次数的增加和添加时间的使用，受外界因素的影响，真空度逐渐下降，下降到一定程度，会影响破断能力和其压力水平。由于真
14、空断路器自身并无定性、定量监测特征的作用，是以真空度降低为隐性故障，它的危害是大于显性故障。当真空断路器的真空度下降时，会影响真空断路器的使用，致使断路器的寿命快速降低，低到一定程度还会引发开关爆炸。1.6 ZN-35型真空断路器的安装要求（1）在安装前，真空断路器应进行检查和检查，真空灭弧室，所有部件和部件应完整，合格，无损，无异物；（2）各元件安置的紧固件规格必须严格实行安设工艺规程要求；（3）检查两极之间的距离，上下网点的位置必须符合相关专业技术要求；（4）所使用的工具必须清洁，并符合装配要求，拧紧灭弧室附近的螺钉，不得使用活扳手；（5）转动部件和滑动部件应自由移动，摩擦部件应涂上润滑脂
15、；（6）总体安装调试及格后，要清除干净，每个零部件的可调部位都要用红漆做上记号，出线端的接口上要涂抹上防腐油脂。第2章 ZN-35型真空断路器的故障分析与检修2.1 ZN-35型真空断路器常见的几种不正常运行状态2.1.1 真空断路器真空泡真空度降低真空断路器是在真空泡内进行开断电流并灭弧。因为真空断路器自身并无定性、定量监测特征的装配，由此真空度降低的故障不容易被发现，它的危险水准远远高于别的显性故障。真空度下降的主要原因是：波纹管材料在真空泡或制造过程中，经过多次操作有泄漏;真空气泡在材料或制造过程中存在问题，真空气泡本身存在微小泄漏;在操纵分体式真空断路器时，因为操作杆的间隔较大，将影响着真空断路器的同期、弹跳、超行程等特征，致使真空度下
