Design och utveckling av WVT-12 vakuumkretsavbrytare

I. Marknads- och teknisk forskning

Sedan 2003 har jag varit engagerad i det viktiga projektet att lokalisera WVT-12 vakuumbrytarteknik för Anhui Longbo Company. På den tiden utgjorde vakuumbrytare mer än 98% av alla brytare i spänningsskalan 12kV. Med framstegen i kraftnätsbygget och ökningen av industriell och bostadselektricitetsbehov har både inhemsk och internationell marknad visat en kontinuerlig ökning i efterfrågan på avancerade 12kV vakuumbrytare.

WVT-serieteckniken introducerades framgångsrikt från Polen 1997. Dess övergripande teknik ligger på världens avancerade nivå och dominerar marknader i Östeuropa, Centraleuropa, Samväldet av Oberoende Stater (CIS) och andra regioner. Genom djupgående teknisk forskning har vi observerat att vakuumbrytare rör sig mot miniaturisering, minimal (eller underhållsfri) drift och hög tillförlitlighet. Bland dessa har gjutpolsteknik uppkommit, som smarta gjuter utsläckningskammaren och huvudkretsen med epoxidresin i ett enda drag, vilket uppnår den utmärkta prestandan av underhållsfri drift under produktens livscykel och redan blivit den huvudsakliga utvecklings trenden inom industrin.

När det gäller standardkomplianc följer inhemska vakuumbrytare huvudsakligen standarder som JP3855-96 Allmänna tekniska villkor för 3.6～40.5kV AC-högspänningsvakuumbrytare och DL403-91 Tekniska bestämmelser för beställning av 10～35kV inombords högspänningsbrytare. Internationellt finns det ingen specifik standard som fullständigt motsvarar Kinas JB3855, men IEC 56 AC High-Voltage Circuit Breakers-standarden används ofta. Det är värt att notera att Kinas standarder i fråga om isoleringsnivå, utsläckningskammarens utståndningsnivå efter elektrisk livstidstest, kontaktstötningstid vid stängning och testström för uppvärmningstester är alla högre eller strängare än IEC-standarderna.

II. Teknisk lösning design
(A) Fastställande av teknisk lösning koncept

Vi har analyserat typiska vakuumbrytartechniker i spänningsskalan 12kV och jämfört tre produkter: ZN28, VEP och VD4:

• ZN28: Den har en bred marknadsbekannelse och låg pris, tillhör ekonomitypen, lämplig för allmänna tillfällen;

• VD4: ABB-teknik, i en världsledande position, lämplig för högparametrar och hög tillförlitlighet platser;

• VEP: Den använder tysk teknik och följer både kinesiska nationella standarder och tyska industriella standarder.

Vårt tekniska lösning koncept är: elektrisk prestanda och yttre dimensioner når VD4-nivån, drivmechanismens prestanda är bättre än VEP och VD4, med en mer kompakt struktur, mer tillförlitlig prestanda och samtidigt har konkurrenskraftiga marknadspriser.

(B) Specifik lösning design

• Övergripande Design: Yttre dimensioner är bytbara med VD4, VEP och ZN□-12 typer, och de grundläggande elektriska parametrarna och huvudprestandaindikatorerna är konsistenta med VD4 och VEP.

• Huvudledningskrets: Använder kapslade poler. Genom APG-formingsteknik bäddas huvudkretskomponenter som vakuumutsläckningskammare in i epoxidresin och gjuts till en enhet, vilket förenklar montering, minskar huvudledningskretsens kretsresistans, förbättrar isoleringsprestanda och uppnår miniaturisering och underhållsfri drift.

• Vakuumutsläckningskammare: Utrustad med en midtmässigt sälvd keramisk vakuumutsläckningskammare, koppar-kromkontakter och en koppformad longitudinell magnetfältstruktur, med egenskaper som hög utståndningsnivå, låg elektrisk nötning, lång elektrisk livstid osv.

• Drivmechanism: Placerad fram och bak med vakuumutsläckningskammaren, det är en planär fjädernergilagringsmekanism med manuell och elektrisk energilagring funktion. Den använder modulär design, minskar mellanled i transmission mekanismen, och använder en sekundär halvaxelmekanism för stängning behållning. Energilagringsmekanismen använder turbin och maskinmask decelerationsdesign, etc. Släppningsbobinen är av helt sluten direktverkande struktur, och överfartjustering ansluts till mekanismen genom en isolerande dragstång, vilket underlättar överfartjustering av brytaren utan att ta bort huvudkretsen.

• Kontakt Design: Använder koppformad longitudinell magnetfältkontakter. Under arcbildning genererar strömmen ett longitudinellt magnetfält, vilket gör att bågen sprider sig och distribueras jämnt. När strömmen passerar noll återhämtar isoleringsstyrkan snabbt för att uppnå brytning.

III. Ekonomisk och social nyttovärdesanalys

I slutet av februari 2006 tillverkade vi WVT inombords högspänningsvakuumbrytaren enligt designplanen. Efter kvalitetskontroll skickades den till det nationella provningscentret för typprovning den 2 mars. Den 13 april erhölls inspektionsrapporten, och resultaten uppfyllde kraven, vilket uppfyllde M2 och C2-brytarnas standarder.

Detta produkt har avancerad teknik och oberoende immaterialrättigheter, med lång livstid och underhållsfri drift, vilket minskar ekonomiska förluster från elektrisk underhåll. Den har god isoleringsprestanda, kan användas i hårda miljöer, kan ersätta importerade produkter och har ett lägre pris. Årlig inhemska marknadsbehov är cirka 350 000 enheter, vilket visar en bred marknadsutsikt och bra ekonomiska och sociala fördelar.