户外真空断路器结构解析

真空断路器的发展初期从设计和应用上主要面向户内型成套开关设备，这是因为真空灭弧室表面的绝缘水平不能适应户外运行条件。为了对此加以改进，真空断路器出现了多种类型，有的采用加大空气距离；有的采用SF6气体作为辅助绝缘；有的采用绝缘油和充胶等办法。下面就当前几种户外用10kV真空断路器结构加以分析。

（1）空气绝缘的户外真空断路器。真空灭弧室密封在金属箱体内，防止大气、风、雨、尘埃的直接影响，相间、对地距离按户外配电装置的要求设计，进、出线采用6支瓷套引出，产品外形尺寸较大。这种结构仅解决了户外相间及对地的绝缘问题。目前生产的10kV真空灭弧室，其两端的沿面爬电距离一般为140～200mm；采用玻璃或陶瓷外壳，无憎水性，在环境温差变化较大时，沿面会产生凝露，这就要求对真空灭弧室外壳采取措施。这种断路器结构比较简单，但体积大，目前主要采用硅橡胶套套在灭弧室的表面来增加爬电比距，但两种材料界面又成为最大隐患，其效果尚待运行确定。

（2）充SF6气体的户外真空断路器。为减小断路器相间距离，缩小产品尺寸，在装有断路器的金属容器内充以一定压力的SF6气体，可解决空气绝缘的不足，缩小体积，提高绝缘水平。但是SF6气体在运行中存在SF6气体泄漏问题，目前还得不到彻底的解决，而单纯以解决真空灭弧室沿面凝露问题为目的采用SF6气体，反而增加了真空断路器的复杂性和成本，从而降低了真空断路器的优越性。这种户外真空断路器理论分析较好，但如何发展，将由经济价值和市场需求来决定。

（3）固体绝缘的户外真空断路器。真空灭弧室的外绝缘采用固体绝缘材料——固体胶进行绝缘。该型断路器样机在常温下试验符合产品技术要求，但产品在实际运行中随温度的变化，固体胶热胀冷缩，与外瓷件、内玻璃管的介质收缩系数不一致会出现气隙，潮气侵入后使绝缘水平下降，引起沿面击穿，在现场运行中，多次发生开关爆炸和瓷件破裂事故。从理论上看，采用固体绝缘解决真空灭弧室的外绝缘是比较理想的方法，但是解决材料配合的收缩系数是主要难题。该型断路器已经生产多年，但目前市场还没有推广。(www.xing528.com)

（4）变压器油作为外绝缘的真空断路器。国外从20世纪50年代开始将真空灭弧室浸入油中，成为户外型真空断路器，已运行多年，并一直延续到现在仍继续使用。这种方案技术上已经成熟，结构上比较简单。实践证明，这种方法解决真空灭弧室用于户外设备是行之有效的，但也要确实解决绝缘油在运行中的渗漏问题。

该型断路器的特点：①变压器油可解决真空灭弧室的沿面爬电和凝露问题，能做主绝缘的介质，可适当减小体积；②灭弧室位于绝缘框架内，保持了良好的稳定性和开断性能，组装工艺性好，检测、调试方便，是其他断路器不可比拟的；③该产品尽管在结构上仍属于油型结构，但该油的作用与常规概念已经完全不同，只作为灭弧室的外绝缘，不作为灭弧室的介质；④箱体不渗漏油、不浸水，几乎保持了原有的性能，确保了可靠性和稳定性，运行效果十分理想。