高压开关断路器的机械特性分析

高压开关设备的机械特性是设备能正常工作，满足运行需要的基础保证。它具有承载其额定电流、关合和开断其额定短路电流的能力以及耐受其额定绝缘水平的电压值，断路器的机械特性包括：合闸时间、分闸时间、触头行程、合闸不同期、分闸不同期、合闸平均速度和分闸平均速度等，断路器分闸速度降低将使电弧的燃烧时间增加，从而加速断路器触头的电烧蚀，降低断路器的使用寿命；分闸速度过高，又会使运动机构承受过大的机械应力和冲击，从而造成个别部件的损坏或者使用寿命的缩短；断路器分、合闸的严重不同期将造成线路和变压器的非全相运行，从而可能出现导致绝缘损坏的危险的操作过电压、继电保护误动作等不利现象。因此，断路器的机械特性参数对电网的稳定运行意义重大。

下面通过高压开关断路器的行程-时间曲线（见图2-14、图2-15）来说明机械特性参数的定义和计算。

图2-14、图2-15中，%表示百分数。

1.分闸时间（T_o）

分闸时间是指处于合闸位置的断路器，从分闸操作起始瞬间（即接到分闸指令瞬间）开始到所有极的触头分离瞬间的时间间隔。

断路器的分闸时间根据下述脱扣方法分别定义：

1）对于用任何形式辅助动力脱扣的断路器，分闸时间是指处于合闸位置的断路器从分闸脱扣器带电时刻到所有各极的弧触头分离时刻的时间间隔。

图2-14 断路器分闸行程-时间曲线图

(www.xing528.com)

图2-15 断路器合闸行程-时间曲线图

2）对于自脱扣断路器，分闸时间是指处于合闸位置的断路器，从主电路电流达到过电流脱扣器的动作值时刻到所有各极弧触头分离时刻的时间间隔。

2.合闸时间（T_c）

处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。

3.分闸不同期性

分闸不同期性是指分闸时各极间或同一极各断口间的触头分离时刻的最大时间差异。

4.合闸不同期性

合闸不同期性是指合闸时各极间或同一极各断口间的触头接触时刻的最大时间差异。

一般来说，各种高压开关设备机械动作的参数都要在其规定的取值范围内，如动触头的最大分、合闸速度过大，会对机构零部件造成重大撞击；若分、合闸速度过小，又会造成动触头不能可靠地进行分、合闸操作，使断路器工作失效。高压开关的机械特性可直接反映高压开关的运行状态。