WVT-12真空回路遮断器の設計と開発

I. 市場および技術調査

2003年以来、私は安徽龍波社のWVT-12真空遮断器技術のローカライゼーションという主要プロジェクトに従事しています。当時、12kV電圧クラスでは、真空遮断器が全体の遮断器の98%以上を占めていました。送電網建設の進展と産業・住宅用電力需要の増加により、国内市場および国際市場における先進的な12kV真空遮断器の需要は継続的に上昇傾向を示しています。

WVTシリーズ技術は1997年にポーランドから成功裏に導入されました。その全体的な技術は世界の先進レベルであり、東ヨーロッパ、中央ヨーロッパ、独立国家共同体（CIS）など他の地域で市場を主導しています。詳細な技術調査を通じて、真空遮断器が小型化、最小限（またはメンテナンスフリー）操作、高信頼性へと向かっていることを鋭く観察しました。その中でも、キャストポール技術が出現し、消弧室と主回路をエポキシ樹脂で一括して成形することで、製品ライフサイクル全体でのメンテナンスフリーオペレーションの優れた性能を達成しており、すでに業界の主流となる発展傾向となっています。

規格適合性について、国内の真空遮断器は主にJP3855-96 3.6～40.5kV交流高圧真空遮断器の一般的技術条件 およびDL403-91 10～35kV屋内高圧遮断器の注文技術条件などの標準に従います。国際的には、中国のJB3855に対応する特定の標準はありませんが、IEC 56 AC高圧遮断器 標準がよく適用されます。なお、中国の標準は絶縁レベル、電気寿命試験後の真空消弧室の耐電圧レベル、接触閉鎖バウンス時間、温度上昇試験のための試験電流など、すべてIEC標準よりも高いか厳格です。

II. 技術方案設計
(A) 技術方案概念の決定

私たちは12kV電圧クラスの典型的な真空遮断器技術を解剖分析し、ZN28、VEP、VD4の3つの製品を比較しました：

• ZN28: 広い市場カバレッジと低価格を持ち、経済的タイプで、一般的な場面に適しています；

• VD4: ABB技術、世界トップレベル、高パラメータと高信頼性の場所に適しています；

• VEP: ドイツ技術を消化吸収し、中国国家标准とドイツ工業標準の両方に準拠しています。

私たちの技術方案概念は：電気性能と外寸法がVD4のレベルに達し、操作機構の性能はVEPとVD4より優れ、構造がよりコンパクトで、性能がより信頼性が高く、同時に競争力のある市場価格を持つことです。

(B) 具体的な方案設計

• 全体設計: 外寸法はVD4、VEP、ZN□-12型と互換性があり、基本的な電気パラメータと主要な性能指標はVD4とVEPと一致します。

• 一次導電回路: キャストポールを採用。APG成形技術を通じて、真空消弧室などの主回路部品をエポキシ樹脂に埋め込んで一体的に成形し、組立を簡素化し、主導電回路の回路抵抗を減らし、絶縁性能を向上させ、小型化とメンテナンスフリーオペレーションを実現します。

• 真空消弧室: 中密封式セラミック真空消弧室、銅クロム接点、カップ形状の縦磁場構造を装備し、高耐電圧、低電気摩耗率、長寿命などの特徴があります。

• 操作機構: 真空消弧室の前後に配置され、手動および電動エネルギー貯蔵機能を持つ平面ばねエネルギー貯蔵機構です。モジュラー設計を採用し、伝達機構の中間リンクを削減し、二次半軸ピン機構を閉鎖保持に使用します。エネルギー貯蔵機構はタービンとワーム減速設計などを使用し、トリップコイルは全密閉直動構造で、過行程調整は絶縁引き棒を通じて機構に接続され、主回路を外さずにスイッチの過行程調整が容易になります。

• 接点設計: カップ形状の縦磁場接点を採用。アーク発生時に電流が縦磁場を生成し、アークを拡散させて均等に分布させます。電流がゼロ通過すると、絶縁強度が急速に回復して切断を達成します。

III. 経済的および社会的効果分析

2006年2月末に、設計案に基づいてWVT室内高圧真空遮断器を製造しました。品質検査後、3月2日に国家試験センターに型式試験のために送られ、4月13日に試験報告書が得られ、結果はM2およびC2遮断器の標準を満たしていました。

この製品は先進的な技術と独自の知的財産権を持ち、長寿命でメンテナンスフリーであり、電気メンテナンスによる経済損失を減らします。優れた絶縁性能を持ち、厳しい環境でも使用でき、輸入製品の代替が可能で、価格も低いです。国内市場の年間需要は約35万台で、広い市場見通しと良好な経済的および社会的効果があります。