真空斷路器的優缺點

真空斷路器的優點：

1.在密封的容器中熄弧，電弧和熾熱氣體不外露。滅弧室作為單獨的元件，安裝調試簡單、方便。

2.觸頭間隙很小，一般10mm左右，合閘功小，機構簡單，使用壽命長。

3.熄弧時間短，弧壓低，電弧能量小，觸頭損耗小，開斷次數多。

4.動導桿的慣性小，能頻繁使用。

5.操動機構小，整機體積小，重量輕。

6.控制功率小，開關操作時動作噪聲小。

7.滅弧介質或絕緣介質不用油，沒有活在和爆炸的危險，安全。

8.觸頭部分為完全密封結構，不會受潮氣、灰塵、有害氣體等的影響而降低其性能。工作可靠，通斷性能穩定。

9.電弧開斷后，斷口間介質恢復快，介質不需要更換。

10.戒指不會老化也不需要更換。使用年限內，觸頭部分不需要維修、檢查，一般可達20年左右不用檢修。維護工作量小，維護成本低，僅為少油斷路器的1/20左右。

11.具有多次重合閘功能，適合配電網應用要求。

真空斷路器的缺點：

1.在開斷感性負載或容性負載時，由于截流、正當、重燃等原因，容易引起過電壓，應采取相應的過電壓保護。

2.產品的一次投資價格較高，主要決定于真空滅弧室的專業生產及機構可靠性的要求，如果綜合考慮運行維護費用，價格并不高。

3.由于真空斷路器的觸頭結構是采用對接式，操動機構使用了彈簧，容易產生合閘彈跳與分閘反彈。合閘彈跳不僅會產生較高的過電壓影響電網的穩定運行，還會使觸頭燒損甚至熔焊，特別是在投入器組產生涌流時及短路關合的情況下更加嚴重。分閘反彈會減小弧后觸頭間距，導致弧后的重擊穿，后果十分嚴重。

一般用于高壓開關柜中的真空斷路器屬于戶內型真空斷路器，如kyn28中置式高壓開關柜中使用的就是真空斷路器。目前，我國10kv電壓等級的真空斷路器已經基本取代油斷路器，其利用率也已超過96%；在35kv電壓等級真空斷路器的利用率超過62%。真空斷路器已經成為35kv等級以下中壓領域中應用最為廣泛的斷路器。

真空斷路器參數

1、額定開距

真空斷路器處于分閘狀態時，真空開關管動、靜觸頭之間的距離選擇與真空斷路器的額定電壓、使用條件、開斷電流的性質及觸頭材料、真空間隙的耐壓強度等因素有關，主要取決于額定電壓和觸頭材料。

由于真空開關管的額定開距對絕緣性能的影響較大，當額定開距從零開距增大時，其絕緣水平也將提高，但當開距增大到一定數值時，開距對絕緣性能的影響就不大了，若進一步增大開距，將嚴重影響開關管的機械壽命。

通過對真空斷路器的安裝、運行及檢修得出真空斷路器額定開距一般選擇范圍為：6kV及以下一般為4～8mm，10kV及以下一般為8～12mm，35kV一般為20～40mm。

2、觸頭接觸行程

觸頭接觸行程的選擇必須保證觸頭在磨損后仍能保持一定的壓力；在分閘時使動觸頭獲得一定的初始動能，提高開關的初始分閘速度，拉斷熔焊點，減小燃弧時間，提高介質恢復速度；在合閘時能利用觸頭彈簧得到平滑的緩沖，減小跳。

開關的接觸行程太小，不能保證觸頭在燒毀后具有的觸頭壓力，開關的初始速度太小，影響真空斷路器的開斷和動熱穩定性，同時產生嚴重的合閘彈振。

開關的接觸行程太大，將增加操作機構的合閘功，或者使合閘變的極不可靠。通常真空斷路器的觸頭接觸行程一般取額定開距的20%～40%，10kV真空斷路器的接觸行程一般取3～4mm。

3、觸頭工作壓力

真空斷路器觸頭的工作壓力對真空斷路器的性能有很大的影響，其壓力等于真空開關管的自閉力與觸頭彈簧力之和。

如果觸頭的工作壓力太小，將增長觸頭合閘時的彈跳時間，同時，造成一次回路的電阻增大，直接影響真空斷路器的長期工作溫升。

如果觸頭的工作壓力太大，由于真空開關管的自閉力是一個恒定值，則工作壓力增大，從而增加觸頭的彈簧力，造成操作機構的合閘功增加，增大對真空管的沖擊和振動。

在實際工作中不僅要考慮觸頭間的電動力除與短路電流峰值有關外，還必須考慮開關的觸頭結構及大小尺寸，同時，還必須考慮觸頭的硬度、分閘速度等因素。

5、分閘速度

由于分閘速度直接影響電流過零后觸頭間介質強度恢復的速度，如果電弧熄滅后，觸頭間介質強度恢復速度小于恢復電壓，將造成電弧重燃，為了防止電弧重燃，以及縮短燃弧時間，必須滿足分閘速度。

分閘速度的大小主要取決于額定電壓，當額定電壓和觸頭開距一定時，分閘速度的波動范圍取決于開斷電流的大小，負載性質，恢復電壓等因素，開斷電流較大時，分閘速度也應較大。

開斷電容電流時，由于恢復電壓較高，為了減小重燃的幾率，分閘速度也應較大。10kV真空開關分閘速度通常取值為0.8-1.2m/s，必要時還可以高于1.5m/s。

6、合閘速度

由于真空開關管在額定開距時的靜態耐壓水平比較高，所以真空斷路器的合閘速度比分閘速度明顯低。為了盡量減小觸頭在合閘過程中由于予擊穿造成的電磨損，以及避免發生觸頭熔焊。

因此必須具備一定的合閘速度，但過高的合閘速度不僅增加操作機構的合閘功，同時使開關管受到的合閘沖擊增大，大大降低其使用壽命。通常情況下10kV級的真空斷路器的合閘速度為0.4-0.7m/s必要時可取為0.8-1.2m/s。

7、觸頭合閘彈跳時間

真空斷路器合閘時間的大小，是衡量真空斷路器性能好壞的一個重要標志，其與斷路器的觸頭彈跳壓力、合閘速度、開距及真空開關管的觸頭材料等有關，同時還與開關管的結構、斷路器的結構及安裝調試有關。

觸頭合閘彈跳時間越小，其性能越好，彈跳時間越長，觸頭的電磨損越嚴重，容易產生合閘過電壓，在關合短路電流或電容器時，以及行動、熱穩定試驗時將導致觸頭熔焊。

另外，觸頭合閘彈跳時間越長，嚴重危害開關管的波紋管使用壽命。10kV級銅絡觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間不超2ms，其他觸頭材料的真空斷路器合閘彈跳時間可以相對大一些，但是不得超過5ms。

8、三極同期性

真空斷路器的三極同期性表示三極不同時閉合或分離的程度，由于分、合閘同期性是相對的，數值也差異不大，所以一般情況下只考核三極合閘同期性。

三極同期性差的斷路器將嚴重影響開關的分斷能力，容易產生過長的燃弧時間。由于斷路器的分合閘速度較快，開距較小，通過準確調試，達到參數要求并不困難，一般規定合閘同期性不超過1ms。