14真空开关技术与应用月的是为了减轻合闸过程巾的涌流和操作过电压，分闸时还可提高开断电流的能力V1516图1.1-16126kV专用永磁操动机构外形尺+1一轴2一限位3一铜套14~-隔磁板5一上线6一外静铁心7一永久避铁8-内静铁心9一铜片和铁片10一防尘罩11一铜套212--线圈13一动铁心【4一分闸弹簧15—套316一调整片6.实现同步分合闸操作的研究利用永磁操动机构稳定性好的优点可调节永磁操动机构的动作时问，使真空灭弧室触头控制在接近电流过零点前约500us实现触头分离。根据实践经验，可增大额定开断电流值的25%左右。换句话说，原设计额定开断电流为40kA时，利用永磁操动机构进行同步操作开断，可以提高开断电流到50kA。这里必须指出：对常规设计为额定开断电流的真空灭孤室，应在任何时刻分离触头都应满足额定开断电流的要求，7.小结以上介绍了我国具有自主知识产权开发的126kV单断！真空断
15第1部分真空开关的基础理论路器，说明我国有能力制造126kV等级的真空断路器。该产品的主要特点：真空断路器的主要部件真空灭弧室是自行设计开发的专利产品，并且首次采用了硅油和β油作为真空灭弧室的外绝缘材料，真空断路器的额定电流通过了一系列的措施由1600A提高到2000A，并正在研究采用特殊结构的永磁操动机构，实现了真空断路器的同步分合闸操作等功能。1.3.2国外高压真空断路器的发展情况日本在1979年开始生产商用高压真空断路器，由双断口串联真空灭弧室组成的168kV/31.5kA的户外真空断路器【5]，如图1.1-17所示。不久又生产168kV/40kA的外户真空断路器供电站用，如图1.1-18所示。但它们均用SF。气体作为外绝缘，至1997年开始生产用压缩空气作外绝缘的84kV真空断路器，如图1.1-19所示。此外，还生产用纵向磁场结构电极140kV/2000A/40kA的单断口真空断路器（见图1.1-20）(6)和145kV/40kA单断口真空断路器。[7)）图1.1-17日本168kV/31.5kA双断口真空断路器
16真空开关技术与应用-560图1.1-18日本168kV/40kA双断口真空断路器图1.1-19日本用压缩空气作外绝缘的84kV真空断路器1800180000FS图1.1-20日本140kV/2000A/40kA单断口真空断路器
17第1部分真空开关的基础理论美国通用电气公司和西屋电气公司等都是早期生产推广应用中电压级的真空灭孤室串联组成高电压等级的真空断路器的公司，应用于高电压等级的电力系统甚至最高电压达到800kV，并取得可喜的成果，于SF。高压断路器的发展，串联组成的高电压真空断路器由单断门的SF。高压断路器取代。在欧洲，除俄罗斯于2004年已研制成功单断口的126kV真空断路器外，在德国西门子公司和ABB电气公司等亦相继研制成84k的高压真空断路器（根据欧洲各国的电压标准84kV属于高电压系统领域，欧洲的中等电正最高标准为36kV），同时研制成126kV的真空断路器供出口用，龙认为其性能均符合使用的要求。1.4国内外对真空断路器向超高压电压等级的发展趋势20世纪50年代末，出现真空和SF。两种性能优异的灭弧和绝缘介质被成功地应用到断路器领域：从那时以后，真空断路器和SF，断路器逐渐树立起高压断路器市场的主流产品地位，并占领了整个高压断路器领域。其，SF。气体具有优异的热化学性能和极强的负电性，因而其绝缘和灭弧性能更适合于高电压的要求。在72.5~1000kV电压等级的断路器中占绝对优势地位[8！。而真空断路器退居较低的电压等级，大概在150kV及以下电压等级的断路器中更能发挥其优势[8.9]。但不久发现，SF。气体经过电弧的高温分解作用后可产生剧毒的分解物，更重要的是，从环境保护角度看，SF。气体是一种温室效应气体["。现在公认全球温度上升的主要原因是人类排放的温室效应气体造成的。SF。的地球温暖化系数（ClobalWarmingPo-tential）是C0，的24900倍，而且SF，气体的分子结构非常稳定，其寿命长达3200年1。全世界SF。的产量主要用于断路器和其他输配电设备等中。在实际生产和运行过程中，SF，气体有很大的泄漏[10]若SF。气体的排放量继续增大的话，其温室效应的影响将相当可观i8.10。从全球环境保护出发，1997年在日本京都会议上提出了决议，即《联合国气候变化框架公约京都议定书》，简称《京都议定
18真空开关技术与应用书》。在《京都议定书》中列出了六种温室效应气体，SF。气体是其中之一。《京都议定书》对SF。气体的限制使用已引起我国环保部门和电力部门的极大关注，同时也给广大从事高压开关的研究者提出了新的课题。限制SF。气体的排放量有4个途径：第一，寻找SF。气体的替代品；第二，在产品中减少SF。气体的使用量或采用SF。混合气体；第三，加强产品密封，减少漏气量；第四，采用环保型产品（如真空断路器）。到目前为止，世界上尚未找到一种气体像SF。气体那样同时具有优异的灭弧和绝缘性能，因此在这4个途径中，多数人认为最后一种途径作为今后发展方向较为合适。从真空断路器的技术水平看，发展72.5kV及以上的高压甚至超高压真空断路器是基本正确的和可行的。1.国内对真空断路器向超高压发展的工作当今国内进行这项研究工作的有西安交通大学真空电弧理论研究和产品开发组。自2005年以来，他们联合浙江温岭市紫光电器公司和陕西斯瑞工业有限公司触头研究室等共同研究开发以单断口252kV真空断路器为发展目标。经过一年多来的精心设计和实验，已于2006年4月4日试制研究出我国第一台252kV单断口真空断路器用的真空灭弧室样机，如图1.1-21所示，图1.1-21a为真空灭弧室的剖面图，图1.1-21b为真6-b)图1.1-21我国研制成功的252kV单断口真空灭弧室剖面图和样机照片a）剖面图b）实样