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提高高压断路器开断性能和驱动的新技术
2025-07-09 07:51    163    中华厨具网

是尚白勺。

灭弧室的*初研制是取决于热效应熄弧技术(或叫自吹式),即对大电流的开断所需的熄弧能量是通过一个固有的容积内气体热膨胀原理来获得的。自能式灭弧辅助装置能使开断容量电流在30%以下断开。这使气体极大的降低压缩能量,从而使操动机构的能量也大大减少。因此,这些设备的熄弧活塞,被作为*大开断电流的30%的开断尺寸,这个尺寸的活塞直径是小于那些压气式的断路器的直径,即减少大部分的可移动件的质量也就减少操作断路器的运动能量3近来自能式灭弧室的实现能使开断技术通过热效应得以完善且获得操作能量的进一步减少和提高开断容性电流性能。因此,iec56标准准备引入一个新级别的带有极低重击穿概率新等级的断路器(c2),这一点将通过对断路器在其额定短路开断能力的60%下的三次开断,来验证提高试验次数。

减少压缩行程的灭弧室灭弧室通过开断小电流所需的压缩气体仅仅在整个接触行程的滑动期间产生,通常小于总行程的50%.这个原理如所示。

断路器开断分为二个阶段:**阶段,在1和2位置之间,在活塞八和气缸b间的相对滑动,用来压缩vc容器内气体,这时产生的压力气体将打开薄片式阀门c,然后进入升压室vu在开断的第二阶段,即位置2和3之间,活塞和气缸实际上一起向上穿过排气位置活塞和气缸的相对位移是通过上所显示的机械连杆来得到的,也能通过其它机械或气动方式来得到操作功率,这些原理包含有几个专利。在第二开断阶段里,没有产生更多的压缩气体;结果,操动机构提供的能量可减少到足以维持传动装置开断速度的有效值。相反,在自能式断路器中所需的能量不能克服在膨胀容积vt内产生的高压(过压力)。反力仅来自于压缩容积vc:内产生的较小压力=对于开断小电流,在压缩阶段产生的过压力有效地保证了在燃弧持续时间所要求范围内开断。对于开断大电流,电弧能量被用来提高容积vt内气压,这种方式所产生的过压力对电流过零期间产生灭弧所需的熄灭动力。

所阐述的是一个具有开断大电流性能且带有双容积灭弧室结构的高压断路器,即专利w在初始状态,即位置1和2间,给气室vc,vt和ve的气体升压。特别是在位置2的触头分离瞬间电弧生成处附近允许有一个高密度气体。结果在小电流开断期间触头间的介电强度得以提高3这种类型的灭弧室有一高性能的开断容性电流,这样,很适于满足未来的ikc标准。

在第二阶段,位置2和3间,气室vc和ve内的气体流通过打开(1)和(2)排气孔流到后部并逐渐降压。导致薄片式阀门c关闭,这样也致使气室vc内的气压演变为vt的气压,并且由于受电弧热胀效应而使气压升高。

操作功率的明显缩减也能通过减少在开断期间所消耗的动能来获得。可行的方法之一是由向两相反方向移动两动弧触头。这意味着动触头结构仅需一半速度。是这种形式灭弧室的示例,这种灭弧室是兼有已减少压缩行程的双接触位移的结构。

与自动气动式断路器相比,目前这三个灭弧方式所需的气体压缩能量降低大约1/9.目前,这第二代自能式断路器已大量应用于工业系统。

自能式(热膨胀式)灭弧室的尺寸计算必须使用高性能的计算软件。可以对机械性能以及容性和大故障电流的开断性能进行预测。

因此,对于制造厂家来说,为了减少开发断路器所需的试验次数,较好地使用这些断路器的模拟操作来确定位置是必不可少的工作。

以下介绍的就是目前被广泛应用于高压断路器技术的三个程序示例。还有用其他带有实物模型电弧的更尖端技术的实例。例如,gec阿尔斯通artur原理,用于公司计算整个灭弧室内的气体流动和电弧特性值的时间函数。

动弧触头相向位移和两气室内产生的气压升高位移的精密计算是通过活动方程式的积分取得的。活塞的加速度依赖于它的质量,传动释放的力,摩擦损耗基于每极压缩气室内的气体促使压力升高而施加在每极上的阻力。

4显示了145kv/40ka/-4(tc空载操作的断路器的模拟示例3 x:移动部件的位移xp:移动活塞的位移v:移动部件的速度apvt:热膨胀容积中的过压力apvc:压缩容积中的过压力气体流动和电场混合计算开断切空载线、空载电缆或电容器组的容性电流是高压断路器在系统内不产生过电压的主要功能之一(即无重击穿)。:为「保证安全且无重击穿开断的容性电流,必须确保在灭弧后两触头间电压水平始终保持高于电力网的恢复电压。正如在第二章节屮所述,将来的ifx56高压断路器标准将在某些情况下要求容性开合,性能要有新的提高。因此,对于设计者较好地掌握这种开断技术,计算、设计出的耐压水平是至关重要的。

电压耐受能力即是电场e和局部气体密度的函数,这与单位内的容量粒子数n成正比,它可用减少的电场e/n来求证。

由蒙特利尔工业大学联合开发的软件mc3,可以模拟计算分闸过程屮的密度场,电场f:和它们之比e/n.研究值在开断过程屮的任一点和瞬时恢复电压的每一瞬间均能茯得。动态计算考虑到移动件的位移。

降低梯度的汁谇如果已知允许的k/n*大值(例如,可通过x、电器进行一系列的试验来获得),就a可能汁算其它装置的耐压水平或者相同的装置在不同的开断条件下的耐压水平。,开断端子故障或近区故障电流主要取决于在电流过零的灭弧程度。这点由在膨胀容器屮的过压力和气体的大部分流动的质量值屮获得,这些参数同时依赖于活塞的运动和膨胀容积内所获得的热能效应。因此,模拟开断试验也是开断和电流过零时灭弧动态的步漠拟,由法国gft阿尔斯通公司开发的技术能完全摸拟这开断试验。它是适用丁爷极或三极弹簧操作机构的装置为了模拟开断阶段的热能效应,具有压力和电流特性的“黑匣子”被结合在这个模拟屮,这可进行电弧电阻(或导电性)的计算这个程序能在故障电流下预测对应的燃弧时间,根据电网特征(电压、线路波阻抗和线路故障电流的百分数等)和灭弧室的特征(附加电容),可以计算出瞬态恢复电压的条件。

该程序适用于开断大的短路故障电流(试验方式slf90)及端子故障电流(试验方式t100)。也能模拟带有较小电流(试验方式t30和了⑷)的:他端子故障已经确定f的开断判据、因此,从*初的设计阶段,确保无临界电流存在是可能的。、为了证实这一点,在模拟板或原型断路器上做r短路开断电流试验。

一带加对地容量等于12nf的245kv断路器在90%63k/-60hz下的电流开断,四、应用1'已介绍的新火弧室原理,已能使一种新的断路器应用范围从72.5kv扩大到55kv的户外、气体绝缘、全封闭组合电器。

选择适当的开断技术受到涉及技术要求每种特定方面的影响,例如:耍求的短路和容性开(电压等级和电压系数)性能、操动机构供给的能量以及寻求开断单元的标准化、因此,例如:开发研究后部排气技术,以便获得容性开合时有较高的开断性能。,此外,满足技术经济方而的因素占重耍地位,标准化程度高以及利用现有的主耍部件对要求的开发时间具有积极作用,双容积灭弧室能使所涪的传动能量减少,以便开断功能可靠,阐述r在脱扣能量函数上开断灭弧的功率与传统的技术相比如何增加。将72.5kv、l45kv和245kv的灭弧室进行比较。对于较高的电压水平,目前的灭弧室由于经济效益的原因,随着每一等级开断性能的提高而促使研制设计出可靠、操作能量范围在4500以上的新一代弹簧传统动机构。

进一步提高电弧能量的利用率,使得保证减少开断性能所需的sf6气体量成为可能。为用于熄弧所需气体量在传统的与双容积灭弧室的72.5和245kv电压之间的比较。为此,可确定容积vc中的被压缩冷气体,膨胀容积vt屮由于受到电弧作用的气体,用灌充的单位容积质量乘以总容积便可获得熄灭电弧所需的sf6气体质量。开断能力和气体质量之间比值的显著提高(中看出)能够减少灭弧室的总容积。在开断期间,少量的sf6参与电弧能量的转换。结果,要求在灭弧室中有少量气体用于绝缘以耐受瞬态恢复电压。说明了电压从72.5到245kv范围内变化时开断能力作为气体质量的函数。

另外,通过取代现有断路器屮的开断元件,按照成本价值稍作改善性能是可能的。因此,比如在目前使用的罐式落地断路器,开断性能从40ka到63ka,如进一步考虑,大部分机械和电气计算可大为简化,使用现有的户外气体绝缘或罐式落地断路器就可缩短研制时间。新型断路器外壳的*终计算表明灭弧室的容积可以减少*多达40%a在屮,比较r两台户外断路器-30x:由于采用了新的双容积灭弧室(前面的断路器),从而减少了灭弧室瓷套的尺寸以及机械驱动装置输送的能量。相反,如对具有较大容积灭弧室瓷套(后面的断路器)用新的双容积灭弧室,就可能把其性能提高到145kv/40ka/-40°c,与此同时,可保持原来的驱动装置和外壳。

五、弹簧操作机构应用紧凑的弹簧操作机构来提高设备运行时间及使用寿命新一代断路器的发展是基于设备长期运行的经验及加快设备发展的需要。国际研讨会显示,在目前正在运行的全部高压sf6断路器设备数量:其中设备故障比例*大占54.5%,其中占49.3 %的缺陷是由机械结构所引发的。

通过应用目前双容积灭弧室结构的原理,获得的传动能量可大大减少,使较轻结构的使用更合理。

促使断路器机械动作优化的因素直到现在仍被使用的带有弹簧机构的第二代机械传动机构用合闽轴操作,这包括一个相对高的惯性质量(〗)。在合闸过程屮,它是通过转动盘式弹簧360度来加速的。*后,活动部分被传动机构(图⑴)的拐臂(2,3)制动着大部分剩余的合闸能量在摩擦连接屮被消耗掉。机械释放的很大作用力通过采用缓冲器和有效元件来补偿。

在第三代弹簧操作机构的开发过程中(1),特别注重减少动载荷。合闸操作以较小的容积更谐调的方式操作,从而降低了对机构的冲击力。一方面,曲轴型合闸系统(1),已被用在中压断路器上;另一方面,特殊凸轮引起的冲击力较低。所选择的解决办法是采用一较轻的机构,它对工作寿命和可靠性都有影响,因为转化为摩擦、磨损和弹性及塑性变形的内部能量得到了减少。故此技术的开发将促使机构的零件数量减少约30%.表1测量结果测量值弹簧操作机构的类型①②合闸期间*大加速度,x(m/2)88393合闸期间*大加速度。ylm/:“)88334合闸期间*大加速度,z(m/s2)167461连杆上的动态力(kn)13断路器操动机构的负荷分析为了确定包括两种型式弹簧操作机构在内的动载荷,采用第三代弹簧操作机构的设计概念的有效性,在两种型式的操动机构上做了试验。**系列配用245kv,40ka电流的第三代机构断路器。随之而来的第二系列仍在同一断路器上测试,这次是由第二代机构操纵。

接下来是合闸相上的传动机构上测得的值:――在x,y和z轴上的机构箱前盘的加速度a(t);――在断路器和弹簧操作机构间耦合连接的力fl(t)。

分闸操作没有作为测量对象,因为两种类型弹簧操作机构在这个阶段仅有一个闭锁功能。在机构箱加速度力主要由断路器产生且对两个选择对象该力具同样的数量级(大约300m/s2)。

2作了一个合闸操作期间x轴上的加速度的一个比较。加速度峰值很容易同机构的不同运动阶段联系起来(看0和11)。对这两种类型机构,*大力和加速度发生在合闸操作末端,同时此行程弹簧完全膨胀,结果依赖于分闸锁扣(3)。就第二代机构而言,实质上飞轮(1)上的传动轴同时已转过360度角。那样它*后再次依赖于合闸锁扣且产生一个更高的作用(在z -x轴上的矢量,0和图丨1)。同这相连的加速度,尽管与飞轮接触产生摩擦,达到的值高于45g3这个力和加速度的向量不能发生在第三代弹簧操作机构类型上,因为弹簧运动方向的一致改变,连接(1)承受力。故剩余的合闸能量被转化到合闸弹簧上。因此,那种机械类型的凸轮的特殊几何形状能使合闸弹簧一旦压紧自然地停在合闸锁扣上。与第二代机械类型相比可以减少一半在断路器耦合中的动态力和*终的静态力。

2第三代弹簧操作机构和第二代弹簧操作机构与245kv断路器的动态特性比较:a.合闸轴(cs)的启动b:主轴(ms)的启动c:摩擦连接d:轴的启动e:cs和ms的耦合g:ms在合闸锁扣处停下,仅适合于盘簧驱动装置;cs准备静止在合闸锁扣上fit:耦合的力felt:主合闸锁扣上的力a(t)在壳体上测得x轴通过500hz的加速度s(t):极轴的运动(连接在机构上的线性电位ih)表1提供了一个结果且显示了第二代机构和采用第三代机构的解决方法的比较。同样方式,整个封闭能量的曲轴机构应用和凸轮几何图形将减少,并优于系统的加速度值。

从加速度中产生的速度对在传动机构内的内部传输能量转换具有代表性。这部分能。量在系统外部“操作机构”不能得到,但被转为摩擦和变形能量,对其部件的磨损和疲劳性能有长期的作用。

第三代操动机构螺旋弹簧的加速度曲线所体现的性能和寿命有长期的作用。

表3vd4c;型发电机断路器技术数据vd4g定电n;(按丨i.:c)kv17.5额定电压(按ansi/if:f:e)kv15.8额定t频电压kv50额定'il电冲击电正kv(95)110额定电流(当人40v时)尤通风a3400f通风a5000额定断电流电网供电(对称值)ka40发电机供电ka25/18.5额定关合电流ka110 vd4g型发电机断路器八1-上接线室(如变压器)-下接线室(如发电机)i;-断路器室c-低压室1-出线2曲培斌审收稿n期:2丨丨01丨-us-2s(上接弟47觅)随着第三代弹簧操作机构的出现,得出r性能更加可靠,使用寿命更长,更能体现经济效益的解决办法:一一传动机构内部的*小转换能量;――合闸能量的*优化使用;缓冲装置的经济性;一-轻型结构的传动机构及零部件数量的减少;――*小的机构损耗及维护耍求,六、结论sfh断路器开断技术已在过去丨年屮有r实质性的进展。所取得的进步提出了这样的前景,*大限度减少操作能量的新一代断路器已波具有低能m弹簧操作机构所替代。

h时,新代弹簧操作机构在操作过程屮减少机构木身所产生的反冲击力。,这样,也就提r断路器的可靠性。

这些新技术使实现高性能将成为可能(iec标准的c2级别断路器,有一电压非常低的合的可能性,间时也能开断大容量电流),且无须增加断路器的作功断路器的演变,已被广泛应用于具有代表性的72.5kv到245kv范围内的装置屮,n时也将被推广应用于未来的更高的电压等级a响开断大电流性能的装置上(如发电机断路器





商用厨房设备主要有十大类:灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备
商用厨房设备:
灶台灶具类设备有:食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、(二、四、六、八、十头)煲仔炉煲仔炉海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有:蒸包炉煮面炉(桶)、烤箱电饼铛、醒发箱、搅拌机和面机压面机面条机包子机馒头机饺子机、酥皮机、面粉车等。
清洁洗消设备有:单眼水池、双眼水池、三眼水池、各类异形定制水池、餐具消毒柜、刀具消毒柜、碗柜、洗碗机油水分离器等。
操作台设备有单通打荷台、双通打荷台、单层工作台、双层工作台、三层工作台、工作台冰箱、残污台沙拉操作台、水吧操作台、木案工作台、调料台(车)等。
存储置物类设备有:储物柜、挂墙吊柜、挂墙层架、货架、米面架、收餐车、饼盘车、座台立架、异形工作台等。
保温设备有:保温餐车、保温售饭台、暖碟柜、保温汤桶车、暖饭车、自助餐保温台等。
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食品加工设备有切菜机洗菜机、去根机、去皮机、切片机绞肉机锯骨机豆浆机豆腐机咖啡机等。
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