一种新型的真空接触器熔断器组合电器.pdf

一种新型的真空接触器-熔断器组合电器（F-C 回路） 冯建兴 王叶生 真空开关设备经过40 多年的发展，在中压领域的市场占有率已超过85%，真空开关不 断地改进和创新，积极地推动着开关设备的发展。中压开关柜经历了从最早的固定式开关柜、 KYN1 落地式手车柜以及当前的中置式开关柜，其功能更趋完善、结构更趋合理，外形尺寸 日趋紧凑，也更符合市场需求。同时， 真空断路器技术和工艺的日趋成熟，其发展经历了 由原来的绝缘支架固定结构（ZN21 、ZN28 等）、积木式结构到后来的绝缘筒封装结构（VD4 、 VS1 等），再到现在的第三代产品，即环氧树脂APG 全固封结构（VEP 、VD4P 等），产品 的各项性能和可靠性不断提高。 作为真空接触器-熔断器组合电器核心元件的真空接触器，以其体积小、重量轻、可频 繁操作等特点，在火电厂、冶金、石化、矿山和码头等广泛应用。多年以来，真空接触器的 发展一直滞后于断路器的发展，目前大部分仍以支架固定式结构为主。随着中置式开关柜在 国内大量使用，特别是火力发电厂厂用电系统对真空接触器-熔断器组合电器（F-C 回路） 的需求日益增加，一种技术和工艺完善、可靠性高、结构合理、可直接配装于中置式开关柜 的新型真空接触器-熔断器组合电器在发电、冶金、石化、矿山等将被广泛推广。 厦门兴厦控电气有限公司推出的新一代全模块化概念的VCF 真空接触器-熔断器组合电 器，吸收了ABB 公司V7 、V12 真空接触器和VC 组合电器以及西门子公司3TL6 真空接触 器的一些优点，结合国内开关行业发展的现状，产品在适用性、可靠性和稳定性上都进行了 明显的改进提高。其真空灭弧室采用环氧树脂APG 固封工艺，高压熔断器安装在特殊设计 的环氧树脂绝缘筒内，中置柜手车式结构外形尺寸可与ABB 公司VD4 手车完全互换，且联 锁位置完全相同，可直接配装于650mm 宽的中置式开关柜，形成中置式F-C 回路柜。 VCF 真空接触器-熔断器组合电器的总体结构 传统的真空接触器为支架固定式结构，其灭弧室安装在开放式的DMC 或SMC 框架内， 灭弧室动端通过绝缘拉杆与电磁机构联动。此类真空接触器在市场上较为普遍的应用是配备 于 KYN1 落地式手车柜中。常采用接触器侧置，高压熔断器在接触器上部，主回路分支母 线分上、中、下布置的方式，通过电缆或铜管与接触器连接，组成落地的 F-C 回路手车。 这种老产品存在较多缺点：一是结构不合理、电气主回路连接复杂、存在电气绝缘隐患、操 作维护不方便，而其灭弧室暴露在污秽、化学、潮湿的工作环境中，较易发生污闪等事故。 二是组合电器的不同相熔断器以及灭弧室之间多用DMC 或SMC 做防护罩，与开关柜的活 门极易造成相间短路。三是产品标准化程度低，批量生产或配套能力不够成熟的开关柜厂家 很难保证产品的质量稳定。四是配用的柜体技术落后，柜体本身制造工艺不能满足开关尺寸 精度要求，联锁不能发挥正常功能，手车互换性差，该柜体的结构也已被中置式开关柜所淘 汰。 个别厂家把原来老型接触器在外形上稍作改动，使之勉强配用于中置式开关柜内，但大 都未从根本上解决传统结构的弊端。 随着真空技术的发展，开关设备小型化成为趋势，灭弧室小型化已日趋成熟。真空接触 器及其组合电器考虑小型化的关键是解决灭弧室的外绝缘问题。厦门兴厦控电气有限公司利 用在开关设备成功运用的环氧树脂APG 压力凝胶工艺和多年来开关柜制造的经验，推出了 新一代环氧树脂固封的VCF 真空接触器-熔断器组合电器。其全模块化的结构设计获得了两 项国家专利，各个模块相对独立又互相关联，安装维护方便、可靠。 VCF 组合电器结构采用上、下布置，分为四个模块，即接触器模块、熔断器模块、手 车模块、面板模块。 接触器模块又可分为主回路模块和操动机构模块。主回路模块中真空灭弧室被环氧树脂 用APG 工艺固封，并克服了机械寿命与材料强度之间的矛盾。三相一体结构确保了产品的 精度。采用优化设计的流线型结构，提高了产品外绝缘水平，改善了内部电场分布。专门设 计的、用于固封的真空灭弧室，强化内部电场对称均匀分布，降低了主屏蔽罩悬浮电位、触 头电腐蚀速率以及提高了触头间隙耐压水平。操动机构采用结构简单、性能可靠的电磁操作 形式，通过磁场计算优化励磁回路，机构功耗小。所有零部件采用防腐、防锈材料，并通过 特殊工