真空断路器的发展和表现分析

　　一、真空断路器专用。

　　面对不同的开关任务，一种新的特殊断路器应运而生。标准真空断路器(25~50千瓦)、经济型真空断路器(16~25千瓦)、频繁真空断路器(如50000~60000次)、超频真空断路器(如10~150000次)，用于发电机保护断路器的特大容量真空断路器(短路断路器高达63~80千瓦及以上)。例如，西门子的3AH系列断路器按使用场合分为五种型号，其中3AH1和3AH3为标准型，操作100000次，3AHZ为频繁型，操作6万次，3AH4为超频型，操作12万次，3AH5为经济型，价格低廉。

　　二、真空断路器低过电压。

　　众所周知，真空断路器会因为切断而导致过电压。特别是当电机开启小的感性负切断时，一般情况下，真空断路器配备过电压吸收装置，如SicRC路、ZNO避雷器等，以限制过电压，使断路器结构庞大复杂，有些过电压限制不理想。

　　几家日本公司开辟了另一条路径，开发了一种低电压真空断路器。它使用新开发的触点材料，而不添加过电压吸收装置，将过电压限制在常规值的十分之一。东芝是一种低电压触摸材料，AgWC日立为Co-Ag-Se，三菱是Cu-Cr-B2α，富士是CuCr+高蒸汽材料。这些公司通常在7.2kV下实现20ka，只有东芝公司实现7.2kV下的40ka。

　　三、真空断路的多功能。

　　众所周知，真空断路器到目前为止都是两个I位(即合一)来完成关闭和断开任务。目前，多功能真空断路器已经出现，并提供了多种功能，如联合分离、隔离、接地等。西门子公司、Alsam公司和日立公司都有这样的产品。西门子公司推出了NXACT模块真空断路器，该模块具有多种功能：集合关闭、断开、隔离、接地和联锁等功能。Alsam公司配备VISAX开关柜的真空断路器为三个I位(联合分离隔离)。日立公司与东京电力公司合作开发的24千伏真空断路器为四个I位(联合分离隔离接地)。

　　为了使产品多功能化，从现有产品来看，有两种做法：一种是开断后真空断路器相柱移动或旋转，形成隔离接地;另一种是真空断路器相柱移动或旋转，形成隔离接地;另一种是真空断路器相柱移动或旋转，形成隔离接地;另一种是真空断路器相柱移动或旋转，形成隔离接地;另一种是真空断路器相柱移动或旋转，形成隔离接地;另一种是真空断路器相柱移动或旋转，形成隔离接地;

　　4、断路器同步。

　　同步断路器又称选相真空断路器或控制真空断路器。其基本原理是在电压或电流有利的时间关闭或断开真空断路器。

　　同步断路器与普通真空断路器相比具有以下优点：1.降低电网瞬态过压负荷;2.提高电网供电质量;4.简化电网设计，降低整个系统成本。

　　这是一个很好的开端，ABB公司利用数字电子器件和磁力操作机构开发了同步真空断路器。

　　五、真空断路器智能型。

　　真空断路器智能化是建立在现代传感技术和数控技术之上的。国外的制造企业都把自己的产品做智能化，这是配电自动化的需要，也是断路器自身控制保护的需要。比如Alstom公司的DCX式可编程序数字控制装置、ABB公司的REF542式控制保护装置、西门子公司的二代数字保护装置等。

　　从上面可以看出，真空断路器发展迅速。虽然有很多原因，但有两个基本原因：一是真空灭弧室技术的进步;二，操作机构技术的进步。真空灭弧室是真空断路器的核心。真空灭弧室的进步性能体现在这样一个事实上，即触点材料已从cubi转变为cuc，这提高了断路能力，降低了截流值。同时，磁场已从水平磁场转向垂直磁场，提高了断路能力，减少了触点的燃烧。在工艺上，采用一次排封工艺，大大提高了灭弧室的性能和可靠性。

　　运动机构被称作真空断路器的神经中枢。原先用电磁机构，后出現了弹簧机构，新出現了永磁机构。弹簧机构构造繁杂，零件多(多达200个)，加工精度规定较高，且弹簧机构的输出特性与真空断路器的负载特性不相匹配，要在凸轮廓曲线和连杆构造上开展有效设计方案。永磁机构的机械设备构造尤其简易，零件比一切一些组织都少，运动型零件能够降低到一个，因此机械设备可靠性尤其高，并且永磁机构的输出特性能与真空断路器的负载特性非常好的配对。永磁机构用永磁扣、电容器(或直流供电)能源储存，用电子控制。永磁机构尤其适用经常运行，如可达6万～15万次。