祝嘉明++謝吳飛++楊波++文劍輝++陸偉冰

摘 要：由于傳統(tǒng)電力控制回路中手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試電流線接頭接觸面小、測(cè)量誤差大、測(cè)試工作量大，且線頭易劃傷設(shè)備，對(duì)設(shè)備造成損傷。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，研究設(shè)計(jì)了圓弧形接觸面的銅制接頭。將接頭固定于梅花觸頭內(nèi)部，銅制接頭的曲面與梅花觸頭內(nèi)部曲面接觸，大大增加了觸頭的接觸面積，并且觸頭避免了與梅花觸頭彈簧接觸，有利于解決大電流燒損彈簧的問(wèn)題，同時(shí)便于解決鱷魚(yú)線夾點(diǎn)接觸的接觸面積小和易劃傷觸頭的問(wèn)題；提高了測(cè)試精度和準(zhǔn)確率，方便人員進(jìn)行測(cè)試。

關(guān)鍵詞：手車(chē)式真空斷路器；回路電阻；測(cè)試工具

1.研究背景及意義

傳統(tǒng)電力控制回路中手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試電流線接頭常用鱷魚(yú)線夾，主要存在問(wèn)題為易造成斷路器梅花觸頭上彈簧發(fā)生彈簧變形，如繼續(xù)投運(yùn)，由于觸頭松動(dòng)易發(fā)熱甚至發(fā)生電力設(shè)備事故；鱷魚(yú)線夾屬于點(diǎn)接觸接觸面小，造成測(cè)試數(shù)據(jù)偏大，試驗(yàn)時(shí)需多次調(diào)整才能測(cè)量出合格值，大大增加作業(yè)的工作量；鱷魚(yú)線夾齒鋒利，易劃傷梅花觸頭，減小了工作時(shí)的梅花觸頭的接觸面積。這些試驗(yàn)存在的問(wèn)題均威脅設(shè)備的安全運(yùn)行。

為了解決手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試傳統(tǒng)方法存在的問(wèn)題，根據(jù)手車(chē)式真空斷路器梅花觸頭的形狀，研究設(shè)計(jì)了圓弧形接觸面的銅制接頭，將接頭固定于梅花觸頭內(nèi)部，銅制接頭的曲面與梅花觸頭內(nèi)部曲面接觸，大大增加了觸頭的接觸面積，并且觸頭避免了與梅花觸頭彈簧接觸，有利于解決大電流燒損彈簧的問(wèn)題，同時(shí)便于解決鱷魚(yú)線夾點(diǎn)接觸的接觸面積小和易劃傷觸頭的問(wèn)題。

2.斷路器導(dǎo)電回路測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

回路電阻作為電力開(kāi)關(guān)設(shè)備性能和運(yùn)行狀態(tài)的重要技術(shù)指標(biāo)，一直是設(shè)備生產(chǎn)廠家和電力使用單位測(cè)試的重點(diǎn)。手車(chē)式真空斷路器導(dǎo)電回路的測(cè)量在以前受限于技術(shù)、材料，多采雙橋法進(jìn)行測(cè)量[1]。雙橋測(cè)量回路電流通常較小，無(wú)法清除斷路器接觸部位的氧化膜，測(cè)量誤差較大，且，測(cè)量準(zhǔn)確性不高。目前，我們國(guó)家主要采用國(guó)標(biāo)GB763、GB50150和電力行標(biāo)DL/T596標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)手車(chē)式真空斷路器導(dǎo)電回路的測(cè)量均要求應(yīng)采用直流壓降法測(cè)量，而且測(cè)量回路電流。當(dāng)前，使用壓降法專(zhuān)用回路電阻測(cè)量?jī)x表測(cè)量回路電阻較為普遍和常見(jiàn)[2]。如圖1所示的手車(chē)式真空斷路器外形圖。手車(chē)式高壓真空斷路器，為三相交流50Hz，定額電壓為12kV電力系統(tǒng)的戶內(nèi)開(kāi)關(guān)設(shè)備，是工礦企業(yè)動(dòng)力設(shè)備、電網(wǎng)設(shè)備主要保護(hù)及控制單元。這種設(shè)備可適用于在額定工作電流下的頻繁操作，或多次開(kāi)斷短路電流的場(chǎng)所。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用操動(dòng)裝置和斷路器本體一體式結(jié)構(gòu)，可單獨(dú)固定安裝成工作單元或配置專(zhuān)用推進(jìn)機(jī)構(gòu)，組成手車(chē)斷路器單元。在預(yù)防性試驗(yàn)中，斷路器的導(dǎo)電回路電阻值控制標(biāo)準(zhǔn)估算公式可以參照下式：

IHRH=I1R1 （2-1）

式（2-1）中，

IH表示導(dǎo)電回路中的額定工作電流；

RH表示設(shè)備制造廠家規(guī)定的斷路器導(dǎo)電回路電阻值；

I1表示電路中實(shí)際的工作電流；

R1表示實(shí)際電路中的導(dǎo)電回路電阻。

圖1手車(chē)式真空斷路器外形圖

3.回路電阻測(cè)試電流線接頭設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)的手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試接頭裝置，主要由圓銅棒加工而成，其接觸部分的尺寸分別Φ49mm、Φ55mm、79mm、Φ109mm，與電網(wǎng)用10kV手車(chē)式真空斷路器靜觸頭尺寸完全一致（1250A/Φ49mm、1600A/Φ55mm、2000A/Φ79mm、3150A/Φ109mm、4000A/Φ109mm），模擬手車(chē)式真空斷路器實(shí)際工作時(shí)梅花觸頭與靜觸頭的接觸情況，在接頭上加工螺孔，直接將測(cè)試電流線和電壓線安裝在觸頭上，在手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試時(shí)，將兩個(gè)與該斷路器匹配的接頭插進(jìn)斷路器梅花觸頭中，插入深度為15-20mm，便可以進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。

手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試接頭裝置有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）該接頭由銅棒直接加工而成，導(dǎo)通電流能力強(qiáng)，接觸面積大，大大減小了接線頭的接觸電阻；

2）其尺寸完全模擬手車(chē)式真空斷路器工作時(shí)靜觸頭的尺寸，更能真實(shí)并準(zhǔn)確的測(cè)量斷路器的回路電阻；

3）該接頭不與梅花觸頭彈簧接觸，不會(huì)造成彈簧燒損，其接觸面平滑，也不會(huì)損傷梅花觸頭；

4）該接頭的尺寸包含四種尺寸（Φ49mm、Φ55mm、79mm、Φ109mm），完全滿足電網(wǎng)用10kV手車(chē)式真空斷路器的回路電阻試驗(yàn)測(cè)試。如圖2所示的手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試接頭裝置的示意圖。

圖2手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試接頭裝置示意圖

圖2中的螺孔分別為測(cè)試電壓線連接螺孔和測(cè)試電流線連接螺孔。

3.2具體實(shí)施方式

通過(guò)研制新型手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試電流線接頭，從根源上解決用鱷魚(yú)線夾進(jìn)行測(cè)試帶來(lái)的問(wèn)題，這樣杜絕了試驗(yàn)造成斷路器梅花觸頭上彈簧通過(guò)大電流而發(fā)生彈簧變形或因測(cè)試劃傷觸頭的作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，并能增大電流通過(guò)的接觸面積使測(cè)試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，徹底解決手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試傳統(tǒng)方法存在的問(wèn)題。

如圖2所示，該手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試接頭裝置包含四種尺寸和包含了電網(wǎng)用的10kV手車(chē)式真空斷路器靜觸頭大小， 用螺絲將電流測(cè)試線和電壓測(cè)試線分別安裝在改接頭的螺孔上，再將兩個(gè)接頭分別插進(jìn)斷路器某一相的兩個(gè)梅花觸頭上，便可進(jìn)行回路電阻試驗(yàn)測(cè)試[3]。

根據(jù)梅花觸頭的形狀，設(shè)計(jì)出對(duì)稱的兩塊圓弧形接觸面的銅制接觸頭。加工金屬連接件，實(shí)現(xiàn)兩對(duì)稱圓弧形接觸面的連接，通過(guò)調(diào)節(jié)金屬連接件，實(shí)現(xiàn)兩接觸頭的伸縮，接觸頭制作完成。

3.3 設(shè)計(jì)預(yù)期成果

研制新型手車(chē)式真空斷路器回路電阻測(cè)試電流線接頭，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鱷魚(yú)線夾，從根源上解決用鱷魚(yú)線夾進(jìn)行測(cè)試帶來(lái)的問(wèn)題。

設(shè)計(jì)主要涉及供電配電技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)際上為一種手車(chē)式開(kāi)關(guān)斷路器回路電阻測(cè)試鉗頭，其特征在于設(shè)有定位套和推動(dòng)桿，推動(dòng)桿與定位套采用螺紋連接，定位套內(nèi)、推動(dòng)桿上端設(shè)有錐體形觸頭，推動(dòng)桿下端設(shè)有旋鈕，定位套上設(shè)有接線柱，接線柱上設(shè)有回位彈簧，接線柱內(nèi)端與錐體形相抵觸，接線柱外端設(shè)有測(cè)試導(dǎo)線，使用時(shí)，旋轉(zhuǎn)推桿旋鈕，推桿帶動(dòng)前端的錐體形觸頭前移，從而改變了測(cè)試鉗的有效測(cè)試直徑，接線柱附有接線柱頭并連接測(cè)試導(dǎo)線，設(shè)計(jì)裝置避免了測(cè)試鉗接觸到斷路器觸頭外圍的梅花彈簧，同時(shí)大大提高了測(cè)試鉗與接觸電阻的有效接觸面積，測(cè)試準(zhǔn)確率獲得很大提高，也有效的降低了測(cè)試時(shí)100A大電流對(duì)設(shè)備及測(cè)試人員造成的損傷[4]。

4.結(jié)論

手車(chē)式開(kāi)關(guān)真空斷路器作為目前電力系統(tǒng)控制裝置中應(yīng)用最為普遍的部件，承擔(dān)著極為重要的角色。目前，國(guó)內(nèi)外手車(chē)式開(kāi)關(guān)真空斷路器生產(chǎn)廠家很多，其回路電阻測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)不同，為了提高測(cè)試精度，提高測(cè)量準(zhǔn)確率，同時(shí)也方便人員測(cè)試，降低測(cè)試時(shí)100A大電流對(duì)設(shè)備及測(cè)試人員造成的損傷，研究設(shè)計(jì)了圓弧形接觸面的銅制接頭。將接頭固定于梅花觸頭內(nèi)部，銅制接頭的曲面與梅花觸頭內(nèi)部曲面接觸，大大增加了觸頭的接觸面積，并且觸頭避免了與梅花觸頭彈簧接觸，有利于解決大電流燒損彈簧的問(wèn)題，同時(shí)便于解決鱷魚(yú)線夾點(diǎn)接觸的接觸面積小和易劃傷觸頭的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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