VI真空开关技术与应用7. 3279用永磁操动机构实现同步操作技术：7.4289关于实现无操作过电压措施的探讨第4部分高压真空断路器的试验292第1章试品基本考核试验·2921.1视述1.2292试品基本考核试验的内容第2章试品绝缘性能、起消晕电压和无线电干扰电平及299机构箱防雨性能试验·2992. 1概述2.2299试品绝缘性能考核第3章高压真空断路器和有关试验原理及示波图符号305说明3053.1高压真空断路器概述3053.2试验回路原理3063.3开断试验主要内容3083.4试验回路原理和示波图符号说明311第4章高压真空断路器的基本短路试验·第5章峰值耐受电流和短时耐受电流试验以及额定短路电流315开断次数试验3155.1峰值耐受电流和短时耐受电流试验5.2315额定短路电流开断次数试验第6章近区故障试验方式L90试验和试验方式L75试验以及318失步关合、开断试验·6. 1318近区故障3206.2失步关合、开断试验.322第7章线路充电电流开断试验··.3227. 1概述7.2322线路充电电流开断方式1试验7. 3323线路充电电流开断方式2试验7.4324线路充电电流开断方式3试验
目IX录7.5326线路充电电流开新方式4试验附录327附录A日本研制成低过电压真空断路器的报导附录B荷兰Holec公司采取真空断路器--极提早分开327的措施329附录 C采用避雷器保护的方法330附录D采用RC阻容保护的方法附录E西安交通大学电气工程公司生产的6~10kV333系统避器：335附录F真空灭弧室和真空开关主回路的电阻值测量.338附录 G带脱离器复合外套金属氧化物避雷器·344附录H金属氧化物避雪器361附录I无间隙和有串联间隙的金属氧化物避雷器
第1部分真空开关的基础理论第1章真空开关发展概况1.1真空开关发展简史18世纪初，人们就开始设想到利用真空中的一些特点来分断电流1-3]，到1893年美国里顿豪斯（Rittenhause）设计的第一个结构简单的真空灭弧室以专利发表后，就引起了人们的重视。1920年瑞典佛加（Birka）公司又第一次制成了真空开关，尽管其分断能力极小，尚无实用价值，但却吸引了人们的兴趣。1923年前后，索伦森（Sorenson）教授和门登霍尔（Mendenhall）在美国加里福尼亚工学院开始进行了真空中分断电流的研究工.作，并成功地在41kV下分断了926A工频电流，于1926年公布了研究成果。此后，美国和德国的一些电气公便致力于真空开关的研究，但由于当时的科学技术对真空开关的要求也不追切，所以研究成果不甚显著。直至第二次世界大战后，20世纪50年代初期，随着科学技术的进步，才使真空开关的研究L作有了较快的进展。1955年，罗斯（H.C.Rn88）在美国詹宁斯（Jernings）无线电制造公司多年来生产几安的高频真空转换开关的基础上，制成了15kV/200A的真空开关，们在整个50年代，对真空开关触头尚末找到适当的材料，使其分断能力一直停留在4~5kA的水平。直到如年代初，由于平导体技术的迅速发展，提供了治炼含气量极低的金属材料的方法后，同时在真空开关结构研究七也取得了突破，才有了一个跃变。1961年，美国通用电气公司在此成果的基础上，在李天和（T.H.Lee）博士、考帮（J.D.Cobine）、单斯（M.PReece）、里奇（J.A.Rich）法拉尔（G、A.Farral）等许多人的
2真空开关技术与应用努力下，开始生产额定电压15kV、分断能力12.5kA的真空断路器。1966年进一步试制成功15kV、25kA和31.5kA的真空断路器，从此真空开关正式进入了电力开关的行列，为电力工业服务。到目前为止，开关的额定电流已达到6300A，如合理地采用冷却措施可提高到8000A，据日本东芝公司2004年14报导，采用特大直径铜棒，加上强迫冷却措施，可以制成额定电流10000A的真空灭弧室，如图1.1-1所示。现在单断口真空灭弧室的工作电压已达到145kV。日本对纵向磁场结构真空灭弧室的研究已突破了在12kV下分断200kA的能力。现在美国、日本、英国、德国和俄罗斯等国家都图1.1-124kV/10000A真空灭弧室已大量生产不同规格的真空开关。应用范围也越来越广泛，据不完全统计，许多国家在35kV及以下电压等级的变电所所用的断路器中已有70%~80%采用了真空断路器。1.2国内生产中等电压真空开关的现状中等电压真空开关一般是指3.6~72kV这个范围。我国与俄罗斯设定的中等电压范围是指7.2~40.5kV，日本中等电压范围是指3.6~72kV，而欧洲国家的中等电压范围是指3.6~36kV。我国在此电压范围内，自1991年以来其产量每年的增长率仅次于日本，最近几年来年产量已占全世界总产量的50%左右，超过日本。其典型的产品如图1.1-2所示。图a和图b为12kV的户内真空断路器，图c为40.5kV的户内真空断路器，图d为南京电力自动化设备总厂自行设计制造的双稳态永磁操动机构（目前还未配装电子控制系统，不能实现同步合分闸，即无选相合闸和分闸功能）的40.5kV/1600A的真空断路器，图e为12kV的户外真空断路器。图f
第1部分真空开关的基础理论为10kV无撞击熔断器式结构的真空负荷开关，图g为10kV带撞击熔断器式结构的真空负荷开关，图h为12kVZFN□-12（R.D）真空负荷开关一熔断器组合电器。图i为7.2kV/400A的真空接触器剖面图，b)2AeCd)图1.1-2真空开关的典型产品外形