目 录
摘 要----------------------------------------------------------------------------------------------I
Abstract------------------------------------------------------------------------------------------------II
第1章 绪 论----------------------------------------------------------------------------------------1
1.1 高压断路器在电力系统的应用---------------------------------------------------------1
1.1.1 概述------------------------------------------------------------------------------------1
1.1.2 真空断路器与其他断路器比较---------------------------------------------------2
1.2 真空断路器的发展及前景---------------------------------------------------------------3
1.2.1 概述--------------------------------------------------------------------------------3
1.2.2 真空断路器技术发展----------------------------------------------------------------4
1.2.3 中压真空断路器发展趋向----------------------------------------------------------6
1.3 真空断路器发展关键问题讨论------------------------------------------------------8
1.3.1影响真空断路器截流值与开断能力的因素-------------------------------------8
1.3.2真空断路器设计时要注意的问题-------------------------------------------------10
第2章 设计基本任务及要求-----------------------------------------------------------------------13
第3章 设计过程-----------------------------------------------------------------------------------14
3.1 真空灭弧理论研究----------------------------------------------------------------------- 14
3.1.1 真空中的绝缘强度与击穿----------------------------------------------------------14
3.1.2 真空中电击穿学说-------------------------------------------------------------------15
3.1.3 扩散型和集聚型真空电弧---------------------------------------------------------16
3.1.4 真空电弧的其它特性---------------------------------------------------------------18
3.1.5 真空电弧熄灭后的绝缘恢复特性和熄弧原理---------------------------------19
3.1.6 交流真空电弧的熄灭原理---------------------------------------------------------20
3.2 真空灭弧室的设计计算-----------------------------------------------------------------21
3.2.1 外壳-------------------------------------------------------------------------------------21
3.2.2 屏蔽系统-------------------------------------------------------------------------------22
3.2.3 波纹管---------------------------------------------------------------------------------24
3.2.4 导电系统------------------------------------------------------------------------------24
3.2.5 导向套----------------------------------------------------------------------------------25
3.2.6 排气管和排气保护帽----------------------------------------------------------------25
3.3 触头设计------------------------------------------------------------------------------------25
3.3.1 触头结构-------------------------------------------------------------------------------25
3.3.2 触头材料-------------------------------------------------------------------------------28
3.3.3 触头动态参数选取-------------------------------------------------------------------28
3.3.4 触头直径及磨损率-------------------------------------------------------------------31
3.4 动、热稳定验算，温升验算------------------------------------------------------------32
3.4.1 动、热稳定性验算-------------------------------------------------------------------32
3.4.2 温升验算-------------------------------------------------------------------------------33
3.5 绝缘结构分析------------------------------------------------------------------------------34
3.5.1 额定电压及最高电压-----------------------------------------------------------------34
3.5.2 额定绝缘水平及绝缘强度----------------------------------------------------------34
3.6 操动机构选用及有关计算---------------------------------------------------------------36
3.6.1 对操动机构的要求-------------------------------------------------------------------36
3.6.2 弹簧操动机构-------------------------------------------------------------------------37
3.6.3 电磁操动机构-------------------------------------------------------------------------40
3.6.4 永磁机构-------------------------------------------------------------------------------41
总 结 ----------------------------------------------------------------------------------------------46
参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------47
致 谢-----------------------------------------------------------------------------------------------48
附 录 真空断路器总装配图设计，零部件图设计 --------------------------------------49
高压真空断路器设计
摘 要 近年来随着世界各国对环境保护越来越重视，SF6气体作为温室气体的使用和排放便受到限制，从而使电器领域内SF6断路器的发展也必将受到限制。同时，真空断路器在中压领域己经占据了主导地位。我国是真空断路器大国,在中压领域真空断路器的使用高达80%，其中又以10KV真空断路器发展最为成熟。目前它已基本实现国产化并且在有些方面在国际上以处与先进水平。10KV真空断路器发展对我国的电网发展极其重要，在中压断路器领域中有无可替代的地位。
本文以ZN型真空断路器为参照，设计一台真空断路器并进行了有关验算。主着重了真空灭弧室的设计；触头采用CuCr50材料的纵吹式灭弧触头。相关的动、热稳定性，温升验算均符合国家标准。操动机构采用弹簧操动机构。设计各方面能满足既定任务，达到设计要求。
关键词：真空断路器 真空灭弧室 触头 操动机构
