| 固封式真空斷路器的發展概況 |
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自2003年7 月廈門華電開關有限公司與西安高壓電器研究所聯合研制的 ZN96(VEP)-12/1250-31.5 型固封式真空斷路器率先通過國家級鑒定之后，業內對這種斷路器的講座愈來愈多。產品發展很快，高參數產品不斷推出，在國內幾個試驗站已不難見到等待試驗的各種參數的樣品。產品正在完成系列化，用戶已經開始使用推廣，制造廠也開始考慮高速方向，開發或生產這種斷路器。它已經成為近年來發展最快的一類高壓電器產品。
固封式真空斷路器的稱為主要有別于敞開式真空滅弧室或用絕緣筒罩著滅弧室的真空斷路器，比如 ZN28 或 VD4 、 VS1 型等。它的主要特點是將真空滅弧室及導電端子等零件用環氧樹脂通過 APG 工藝包封成極柱，然后與機構組裝成斷路器。由于這種斷路器有許多優點，技術又日趨成熟，已呈現出一代新型真空斷路器的雛形。
一、國內外研究動向
固封式真空斷路器的研究工作始于上個世紀末，德國 ABB Calor Emang 公司為發展免維護真空斷路器，開始了配永磁機構的 VM1 型固封式真空斷路器的開發，以期逐步取代 VS1 型套筒式系列真空斷路器，并于 2000 年完成了 12kV 、 1250A 、 31.5kA 的樣品試制、試驗。
華電開關有限公司的前身－廈門永盈科技有限公司，在對固封的工藝技術，用戶產品的要求及國內外水平仔細分析研究后，也投入到該項研究領域，開始了配彈簧操動機構的 VEP 型固封式真空斷路器及其成套設備的研究試制，與西安高壓電器研究所合作，吸納國內外專家進行聯合設計，從真空滅弧室、操作機構、斷路器以到開關柜在內的各個環節綜合考慮，進行完善的設計。華電公司于 2002 年完成了 12kV 、 1250A 、 31.5kA 樣機的型式試驗，并于 2003 年 7 月首家通過了國家級鑒定。
2002 年，廈門 ABB 及西安森源公司也開始進行配彈簧操動機構的固封式斷路器原研究，派生出 VD4P 及 VS1 ＋系列真空斷路器。目前 VD4P 參數也達到 12kV 、 2500A 、 40kA 。 VS1 ＋型的 12kV 、 1250A 、 31.5kA 去年 8 月通過鑒定。
廈門華電的 VEP 型參數已達到 12kV 、 3150A 、 50kA ，斷路器配柜，強迫風冷，額定電流達 4000A 。
二、固封式真空斷路器的結構
不同品牌的固封式真空斷路器結構上下不盡相同。機構的差異大些，極柱的外形、結構差異不大，但其功能都是一樣的，使斷路器：
1. 減少了裝配高速環節，提高了機械可靠性。
2. 沒有了相間及對地絕緣易受污穢、凝露影響的缺陷。
3. 防止了真空滅弧室易受外界撞擊的危險。
4. 增強了主回路的外爬距，提高了滅弧室耐受電壓水平。
5. 滅弧室的免維護，為斷路器免維護創造了條件。
無論是配永磁機構或是配彈簧操動機構的固封式斷路器，從開始被研究到誕生，都是和提高可靠性、追求免維護聯系在一起的。所以任何一家公司去研究這種斷路器時，除必須投入澆鑄工藝技術研究外，還必須在操作機構上下功夫，精心設計，筒化結構，提高可靠性。 VD4P、 VS1 ＋型斷路器柚木釤的是 VD4 、 VS1 系列機構，大家都很熟悉。廈門華電 VEP 型彈簧操動機構是一個典型模塊化設計，它殷功能元件集中且分別裝成獨立的分閘模塊和合閘模塊，然后置于機構箱內，輔以其它部件，完成整機裝配。這種結構提高了工藝，質量穩定，適宜批量生產。
固封工藝是這種斷路器的核心，在實施過程中，各公司有所不同。真空滅弧室與環氧樹脂的結合，有采用過渡材料的，也在采用改性樹脂的。其目的是保證無機陶瓷與有機樹脂的緊密結合。既要保證機械程度，又要提高滅弧室的電氣性能。也就是說，在滅弧室和樹脂間或它們與過渡層之間應緊密粘結，不能有氣隙，形成兩張皮。要解決澆鑄過程中收縮不一致，粘結強度及產業化等工藝問題。
固封式真空斷路器的電氣性能除了決定真空滅弧室外，極柱的結構設計也至關重要。極柱結構除考慮絕緣外，還應考慮強度及散熱問題。大電流情況下，甚至要與真空滅弧室一并考慮。從性能、成本上綜合考慮，真空滅弧室亦單獨設計成一個系列較為合理。
固封技術專業化很強，需要有條件的公司來完成，以便控制極柱質量。極柱是斷路器的產要部件，是與機構、斷路器本體一起設計的。所以，要生產固封工真空斷路器的公司，一定要有自己的澆鑄工藝線，才能保證斷路器的專業化批量生產。由一個公司供應極柱，其它開關廠只配機構生產斷路器不是一個好的辦法。我認為，那樣會使斷路器、機構、極柱的綜合優勢發揮不出來，因為設計總是在最初的綜合條件下完成的，沒有也不可能考慮到極柱設計與其它公司的機構配合問題。
三、固封式真空斷路器的參數及系列化
正如前面介紹，固封式真空斷路器經過幾年的研究，技術上已獲得突破，參數也愈做愈高，系列逐漸形成。產品逐漸被用戶所接受和推廣，是傳統真空斷路器的理想換代產品。
現將幾家主要公司研究、生產的參數列于表 1 ，供大家國內外這個領域的發展動態。所列數據是各公司通過型式試驗的樣品數據，對用戶選用更具有現實性。
表 1
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平臺名稱大全及機型 |
電機額定功率交流電壓及電流值 |
電機額定功率發生故障開無電流 |
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ABB calor Emag
VM1 |
12kV 630, 1250A
12kV 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A |
31.5kA
40kA
40kA |
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廈門市 ABB
VD4 |
12kV 630, 1250A
12kV 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A |
31.5kA
40kA
40kA |
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咸陽森源
VSm
VS1+ |
12kV 1250A
12kV 1250A |
31.5kA
31.5kA |
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珠海華電
VEP |
12kV 630, 1250A
12kV 1600, 2000, 2500A
12kV 2500, 3150A
12kV 4000A ＊
12kV 3150A |
31.5kA
40kA
40kA
40kA
50kA |
* 指強迫風冷下斷路器達到的額定電流
縱觀這些數據，在固封式真空斷路器領域，我國已走在世界前列。廈門華電的產品參數已達到傳統斷路器 VD4 、 VS1 型的水平， 12kV 等級、系列基本形成，在國內一些重點工程已經開始采用。華電的 VEP 型產品已開始出口歐洲和東南亞。固封式真空斷路器的生命力開始顯現。國內十多家公司配 VEP 型完成了開關試驗，預計不久，生產、使用固封式真空斷路器的新局面就要到來。
技術的發展，產品的更新換代是事物發展的盡然規律。固封式真空斷路器的推出必定會加快真空斷路器換代的步伐。我國市場的 ZN28 及 VD4 和 VS1 型所走過的路程，基本上反映了滅弧室敞開式和套筒式真空斷路器的發展過程。仔細分析真空斷路器發展歷史，基本上十年出現一代產品。現在，正是固封式真空斷路器誕生的時機。另一方面，用戶對高可靠性、免維護、小型化的要求也愈來愈迫切，市場也呼喚新一代產品問世。我國現在走的路，已趕上和超越了發達國家，只要我們在解決先進性的開發過程中，解決好生產、工藝問題，新一代的固封式真空斷路器不僅會在國內市場發揮作用，而且在國際市場也會有廣闊的前景。 |
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| 出處： 作者：網絡文摘 |
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