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断路器温升超标

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【摘要】:
如图1所示,升风机2和风机3主要是用于断路器室的降温。一般说来,相同功率的风机,如图3所示,安装于柜顶部(风机3)(出口)时优于安装在柜体底部(风机2)(入口),原因是冷空气进入柜体后将会在VCB室的各处弥漫。

如图1所示,温升机2和风机3主要是用于断路器室的降温。一般说来,相同功率的风机,如图3所示,安装于柜顶部(风机3)(出口)时优于安装在柜体底部(风机2)(入口),原因是冷空气进入柜体后将会在VCB室的各处弥漫,导致其内部的风向进行无规则的运动,从而降低了散热效果,由于VCB室内通风通道没有完全密封,只有一部分风会从出口排出柜体,通风效率降低。对4000A开关柜温升试验证明,当仅开柜顶部风机(3)温升满足要求,再开启断路器底板部位风机(2)后,仅使中间B相的温升降低,其它相和上部触臂的温升则明显升高,可见由于下部风机开启,气流紊乱,使得绝大部分测温点不降反升。

当短路电流较大时,巨大的电弧能量会使SF6断路器内的绝缘及灭弧介质——SF6气体发生分解。虽然开断完成后这些分解物大部分会复合,但仍会有一些SO2等气体产生。一般来讲,开断过后的断路器测量气体组分,SO2气体会超标,如果两三天后再测量,SO2气体含量会下降,这可能是断路器气室内的分子筛(吸附剂)的作用。

从表2可以看出,狭小的断路器隔室内发热功率很大,断路器的发热主要集中在真空灭弧室内部动静触头、导电杆及下部动滑动连接部位,尤其是固封极柱产品,发热部件密封在环氧树脂内部,热量通过对流、辐射散发非常有限,更多的是依靠传导将热量传递到梅花触头和母线上,而由于抽出式断路器在工作时梅花触头与静触头咬合在封闭的触头盒内,对流和辐射的散热效果非常差,明显比暴露在空气中的铜排温升要高。而按照GB/T11022标准规定镀银触头在空气中温升最大值是65K,相比较螺栓连接75K又增加了困难,以上通过模拟分析及温升试验数据中都可以看出。因此断路器室的风机布置更为关键。

断路器工作温度上升后,它的导电结构温升提高,电接触触头温升也提高,绝缘材料的温升当然也会提高。其结果是:导电结构的表面氧化加剧,电接触变差,绝缘能力也变差。

在实际运行情况根据不同负载电流和风机故障情况下,可以计算出温升,结合实际环境温度,以确定是否需要电流降容来保证运行安全。如断路器和母线室顶部各有一个风扇运行,实际电流在3500A时,通过计算温升滑动触头温升是59.33,小于标准要求65k,可以使用。

开断过程中,电弧等离子体会分解灭弧室的聚四氟乙烯喷口,弧触头及主触头也会有一定的烧蚀。开断后这些物质会以灰色的粉尘的形式落到断路器壳体底部,开断电流越大,开断次数越多,发生的灰尘就越多。据检测发现,这些粉尘以C和F元素为主,还含有一定的Cu元素。这些粉尘,可能会导致局放超标。

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