户内真空断路器机械特性测试新型方法的研究

摘要：通过使用先进仪器对真空断路器机械特性进行测试分析，探讨了目前真空断路器机械特性参数存在的一些问题。

关键词：真空断路器；机械特性；参数 引言

真空断路器的主要特点在于利用真空作为触头间的绝缘与灭弧介质，由于触头为对接式结构，使得其机械特性参数与其它结构（如插入式）不同。真空断路器的机械特性表现为动触头相对于静触头的运动特性。笔者通过对真空断路器机械参数的试验和分析，对传统分析、测试方法进行探讨，对机械参数在设计、使用、测试等方面存在的问题提出看法。 1测试系统简图

以12 kV真空断路器为例分析真空断路器的机械特性，图1为系统简图。测试是针对动导电杆下端点A相对于灭弧室静端面的运动特性。传感器是基于霍耳效应的线性传感器，采用XBT型进口测试仪。

图2 C相合闸操作的时间行程特性曲线

分析两种方法所测值出现误差的原因：①加工制造产生的误差：动、静触头表面微观不平；触头表面相互不平行，对接不理想；②零件设计产生的误差：动、静触头材料、结构及导电杆刚度较小；基体支撑部分刚度较小等。触头接触后，在触头弹簧压力及冲击力作用下，产生弹、塑性变形而导致。

由于传感器是机械固定在动导电杆端及上支架上，而且传感器的质量很小，所以对于该测量系统可认为是刚性的，同时，该例中对于测量基准也采用的相同基准，分析也基于同一曲线，所以由测量方法产生的误差可忽略。根据统计，误差值因断路器及灭弧室的不同而有所不同，约为0～3mm，分散性很大。

为使测量结果准确、稳定，可使断路器空载合、分操作一定次数，拍平触头毛刺，增加接触面积，尽可能消除可能出现的塑性变形，增强整体抗变形能力，以减小测量值的分散性。同时，由于系统弹性变形仍然存在，所以建议采用测试仪器直接读数，也可用欧姆表等监测触头刚接触位置时，测量动触头在分闸位置与触头刚接触位置间的真实距离作为触头开距。 4测试方法

当前普遍的测量方法有两种，一种是在航空针头处加压，另一种是在分合闸线圈处加压，两种方法均能施加电压时断路器分合闸，但是两种方法均存在局限性。通过航空针头处加压因为航空针头密集，在接线时容易搭接在一起，造成短路，在开关分合震动时也容易将航空针头震落导致接线掉落。通过分合闸线圈直接加压，在插拔线圈与二次线连接点时容易用力过猛造成二次线扯断，因为开关柜内断路器机构空间小，操作过程不便，这样会使在试验前后费时费力。

根据上述两种方法的弊端，本文通过研制真空开关航空针头特性接线盒工具，解决以上问题。本工具基于航空针头的公母契合度的基础上，充分利用航空针头的母头作为工具，根据开关柜真空断路器的控制回路，发现航空针头的公头4-14端子控制合闸线圈，30-31端子控制分闸线圈，在航空针头母头另一端引出处只有四个端子，分别是分闸和合闸四个端子，对应4-14，30-31端子，其中4月30端子相连接，供试验人员将开关动作特性的工作端接入，试验人员可以根据分合闸指示将公共端、正电压、负电压端对应插入。通过真空开关航空针头特性接线盒工具无需换线，便可完成真空断路器低电压测试，开关特性测试，因航空针头的契合，也解决试验过程中震动导致掉线问题。

新型户内断路器开关特性测试工具

原理说明：上面图为航空针头开关特性接线盒工具工程图视图，接线盒将设备端母插座触点引出至接线盒工具，通过该航空针头接线盒工具的使用可有效防止试验夹子相互接触，避免人员操作直接加压烧损线圈。 结束语：

通过真空开关航空针头特性接线盒工具可以使试验人员在进行开关柜的真空断路器开关低电压及开关特性测试时无需换线，无需找寻航空针头，无需担心加压接线头触碰导致短接等问题的出现。该工具的发明解决了开关特性试验过程中存在的实际问题。 参考文献：

[1]孟永鹏，贾申利，荣命哲. 真空断路器机械特性的在线监测方法[J]. 高压电器，2006，42（1）：31-34.

[2]张龙，黄新波，蒋波涛，胡海燕，& 胡潇文.（2018）. 基于触头行程测量的断路器机械特性在线监测. 西安工程大学学报（3）.