0577-62715977
目前我國高壓戶內外真空斷路器的實用化研究,在技術上已趨成熟，應用已相當普遍。隨著使用部門對高壓戶內外真空斷路器的要求也越來越高，高壓戶內外真空斷路器技術上的進步和性能也在不斷地提高。因此設計、制造、研究和高校等部門已在不斷總結經驗，不斷改進、完善產品，更好地滿足用戶的要求，不斷推出新產品。為了改進和完善老產品和發展新一代高壓戶內外真空斷路器，我們必須對現有的高壓戶內外真空斷路器的不足之處，用戶的要求以及與國外先進的高壓戶內外真空斷路器的差距做出充分的估計，以便確定我國高壓戶內外真空斷路器今后發展的方向。
隨著我國改革開放的不斷深化，國內石油.化工、電子和礦山等企業也陸續使用了各種真空開關。由于這些企業的動力都要求真空開關來配套，除部分企業直接從國外引進真空開關外，大多數企業采用了國產的真空開關,這樣大大促進了我國真空開關的生產。高壓戶內外真空斷路器以具備良好的滅弧特性,適宜頻繁操作,電氣壽命長.運行可靠性高、不檜修周期長的優勢,在當今我國電力工業城鄉電網改造、化工、冶金、鐵道電氣化以及礦山等行業得到了廣泛的應用。產品從過去的ZN1一ZNS幾個品種到現在數十個型號、品種,額定電流達到4000A,開斷電流達到50KA,甚至有63kA,電壓達到35kV等級。
當代高壓戶內外真空斷路器的發展水平利和技術進步，主要表現在以下幾個方面:
1、真空滅弧室的小型化
我國有關研究所和高等院校對真空滅弧室的小型化曾作了不少工作,研究的方向是采用各種縱向磁場結構的真空滅弧室和尋求新的觸頭材料。由于縱向磁場結構的電極開斷能力強,在額定的短路開斷電流相同，設計裕度和工藝水平相同的條件下，縱向磁場結構的電極比橫向磁場結構的電極小得多，采用縱向磁場結構電極的真空滅弧室可以儆得小些。這就是真空滅弧室采用縱向磁場結構電極后,使真空滅弧室小型化的原因。
真空滅弧室向小型化方向發展,表現在真空滅弧室管徑不斷縮小，如宇光公司將12kV31.5kA真空滅弧室的管徑縮小到88mm，錦州華光自主研發出U系列小型化陶瓷滅弧室，將管徑在12kV31.5kA下縮小至85mm。真空滅弧室管徑的縮小，又有利于斷路器和開關柜小型化。小型化真空滅弧室的直徑縮小，原材料節約和工藝費用降低。因而真空滅弧室的生產成本大幅度下降和高壓戶內外真空斷路器可以做得更緊湊。此外,隨著真空滅弧室外殼尺寸的縮小，外殼上的真空密封燁縫的長度縮短，真空滅弧室漏氣的可能性減小，真空滅弧室的可靠性提高，小型化真空滅弧室的其他性能也遠遠優于橫向磁場真空滅弧室。小型化真空滅弧室的開發和推廣，是我國高壓戶內外真空斷路器進人一個新的發展階段的重要標志。
2、發展大容量、高電壓等級高壓戶內外真空斷路器
高壓戶內外真空斷路器在我國已經得到廣泛應用。特別是在中等電壓領域里,高壓戶內外真空斷路器已占有明顯優勢。但還缺少大容量品種,對中等電壓高壓戶內外真空斷路器的應用范圍將受到一定限制，因此很有必萎開發10kV系列高壓戶內外真空斷路器的大容量規格以進-一步完善化。今后將繼續研究試制更大額定電流和更大額定開斷電流的10kV電壓等級的高壓戶內外真空斷路器。
為了適應大容量發電機組保護用的斷路器,我國正在開發額定電壓24kV、額定電流12.5KA和額定開斷電流125~240kA的高壓戶內外真空斷路器。
此外,我國在完成戶外額定電壓110kV、額定開斷電流31.5kA的基礎上將繼續開發額定電流更大、額定開斷電流更大的110kV戶外高壓戶內外真空斷路器外,同時開發220kV電壓等級的戶外高壓戶內外真空斷路器。
3、研制新的觸頭材料
銅鉻合金是目前真空滅弧室觸頭材料中具有優良電性能的材料之一。它的主要缺點是熔焊性能較差和工藝要求復雜。在不影響其他性能的情況下，適當地加入脆性相能很好地改善關合能力和動熱穩定性,是解決CuCr觸頭材料抗熔焊性能的有效途徑之一。特別是對于開斷電流50kA以上的大容量高壓戶內外真空斷路器產品,觸頭熔焊是需要解決的關鍵問題之一。提高觸頭接觸壓力也可以幫助解決熔焊問題，但勢必帶來機械可靠性方面的副作用。試驗證明，用添加脆性相材料的方法可以改善CuCr觸頭材料的抗熔焊性能,降低熔焊強度。.
近年來對CuMnTa.CuMnNb.cuCrTa和CuCoTa等系列的觸頭材料研究已有進展。這幾種觸頭材料制造成本雖略高于CuCr觸頭材料,但具有優良的電性能和低的熔焊強度。國內有關院校和研究所已開始進行上述觸頭材料的研究,制造廠也已制出樣品，進行相關的試驗,并已取得-定成果。
低截流值觸頭材料亦在研制中，常用的方法是在觸頭材料中加入飽和蒸汽壓比較高的材料。通常這種方法對觸頭斷口間耐壓和開斷短路電流能力都會產生不利和影響。在不降低電性能的情況下降低截流水平，從目前情況來看尚存在較大難度,但研究工作已大有進展。
4.改進觸頭結構
由平板觸頭到橫磁場觸頭再到縱磁場觸頭，使得電弧不在聚集而呈擴散形態，以提高開斷能力、提高可靠性和縮小尺寸。縱向磁場電極結構的發展是近幾年來國產高壓戶內外真空斷路器技術的重大進步。在開斷能力和穩定性以及抗電蝕性等方面，都比橫向磁場觸頭結構有優勢。造價也在可接受的合理范圍，已為高壓戶內外真空斷路器設計人員和制遭單位普遍接受。
5、開發智能化產品.
高壓戶內外真空斷路器的二次技術從傳統技術轉向現代技術。現代二次技術采用了機電一體化技術。機電一體化技術是建立在微電子技術、信息傳感技術、計算機控制技術，伺服驅動技術及精密機械技術等高度發展之上的綜合技術。機電一體化用在開關設備上，把計算機加入機械系統，使開關系統有了“大腦”，再加入“傳感器”采集信息，用光纖傳導信息，使開關系統有了“知覺”，大腦根據知覺作出判斷與決定，使系統有了“智能”。因此現代二次技術使之開關設備智能化。智能化高壓戶內外真空斷路器在保留斷路器原有的各種功能的基礎上，具有對電路的異常狀況進行監測:與判斷及一定的自適應功能。開關設備的智能化，可通過連續檢測，確切了解運行狀況，作趨勢分析，識別存在的故障，從而采取必要的措施，防患于未然，改以往的“定期檢修”為“狀態檢修"，從而提高設備的利用率和節省檢修費用。
6、提高真空斷路器的機械操動性能我國高壓高壓戶內外真空斷路器由于國產材料、元件和標準件的質量問題以及傳統的產品設計觀念，致使其機械可靠性和機械壽命還不夠十分理想。電磁操動機構結構簡單，性能可靠、調整維修方便、運行人員習慣使用和維修而被廣泛使用:有些地方也有習慣使用電動彈簧操縱機構的。操動機構在高壓高壓戶內外真空斷路器機械結構中是最為復雜、精度要求最高的部分，多數制造廠生產條件是難以滿足加工精度要求的。為了保證高壓高壓戶內外真空斷路器的可靠性。
我國對高壓高壓戶內外真空斷路器采取了分裝式結構，即將操動機構與斷路器主體二者分開，由生產條件比較好的工廠集中生產操動機構，然后再將機構的輸出軸與斷路器合而為一，所以機械參數的合理配置，直接關系到高壓高壓戶內外真空斷路器的技術性能和機械壽命。近年來開發研制的配真空開關的永磁保持、電磁操動機構更以其零件少、結構簡單、機械壽命高引起中壓領域的關注。
7、采用先進的一次封排工藝
為了進一步提高真空滅弧室的生產效率、降低生產成本，研究人員對滅弧室的工藝結構進行了更加深入的簡化，開發出一種新型真空滅弧室生產工藝即“一次封排”工藝。它只需事先將滅弧室的相關零件設計成自定位形式，無須任何工裝夾具對零件進行定位，省去了部件焊接及相應的部件檢漏。進爐前只需將所有零件連同所需的各種焊料完整地裝配起來組成一個整管，然后用專用夾具將其定位與固定，再放人自動運行的大型真空爐中進行烘烤、排氣、焊接及封口，從而一次完成了真空滅弧室的焊接與封排的生產過程。這種方式是目前真空滅弧室生產企業所追求的最高境界，也是我們今后發展的方向。
8.改進滅弧室技術，提高綜合性能國外大力發展高壓戶內外真空斷路器,特別在滅弧室上下了很大功夫。生產工藝的不斷發展提高了真空滅弧室的開斷性能及絕緣水平，促進了真空滅弧室向小型化、大容量方向發展。在一次封排的工藝條件下，縮小滅弧室的外形尺寸可進-步提高滅弧室的單位產量，降低生產成本，增強真空開:關的市場競爭力。不斷改進波紋管的制造工藝，提高波紋管的壽命。采用中封式結構的屏蔽罩，改善了電場分布，提高了絕緣強度。
9、專用化
面臨極其不同的開斷任務新的專用斷路器應運而生。如用于發電機保護斷路器的特大容量高壓戶內外真空斷路器,標準型高壓戶內外真空斷路器,經濟型高壓戶內外真空斷路器,頻繁型真空斷路,超頻繁型高壓戶內外真空斷路器。
10、低過電壓
高壓戶內外真空斷路器開斷小電流容易發生截流，引起過電壓。過電壓是人們使用高壓戶內外真空斷路器最關心的問題。-般解決方法有兩種:第一種是加裝過電壓吸收裝置(RC回路、ZnO避雷器),但它作為高壓戶內外真空斷路器的附加裝置,不僅使高壓戶內外真空斷路器結構復雜化,而且增加成本:另一種方法也是今后要致力研究的課題，采用低電壓觸頭材料。研究采用低電壓觸頭材料日本幾家公司走在前列。富士康公司開發了CuCr添加高蒸氣材料、三菱公司開發了CuCrBia多元觸頭材料，東芝公司開發了新型的AgWC觸頭材料開斷短路電流達40KA。
