浅谈高压开关动作特性试验方法及时间与速度参量的定义

    高压开关（断路器）的分、合闸速度，分、合闸时间，分、合闸不同期程度，以及分合闸线圈的动作电压，直接影响断路器的关合和开断性能。
    高压开关只有保证适当的分、合闸速度，才能充分发挥其开断电流的能力，以及减小合闸过程中预击穿造成的触头电磨损及避免发生触头烧损、喷油，甚至发生爆炸。而刚合速度的降低，若合闸于短路故障时，由于阻碍触头关合电动力的作用，将引起触头振动或使其处于停滞状态，同样容易引起爆炸，特别是在自动重合闸不成功情况下更是如此。反之，速度过高，将使运动机构受到过度的机械应力，造成个别部件损坏或使用寿命缩短。同时，由于强烈的机械冲击和振动，还将使触头弹跳时间加长。真空和SF6断路器的情况相似。
    高压开关分、合闸严重不同期，将造成线路或变压器的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝缘的过电压。
    高压开关机械特性的某些方面是用触头动作时间和运动速度作为特征参数来表示的，在机械特性试验中一般最主要的是刚分速度、刚合速度、最大分闸速度、分闸时间、合闸时间、合－分时间、分－合时间以及分、合闸同期性等。
一、部分时间参量的定义
1、分闸时间
    是指从断路器分闸操作起始瞬间（接到分闸指令瞬间）起到所有极的触头分离瞬间为止的时间间隔。分闸时间必须在规定的时间范围内。分闸时间太短，则系统短路时直流分量过大，可能会引起分闸困难；分闸时间太长，则影响系统的稳定性。
2、合闸时间
    是指处于分位置的断路器，从合闸回路通电起到所有极触头都接触瞬间为止的时间间隔。应具有很短的合闸时间，减少合闸时的电弧的能量，防止电弧使触头熔焊。
3、分－合时间
    是断路器在自动重合闸时，从所有极触头分离瞬间起至首先接触极接触瞬间为止的时间间隔。
4、合－分时间
    是断路器在不成功重合闸的合分过程中或单独合分操作时，从首先接触极的触头接触瞬间起到随后的分操作时所有极触头均分离瞬间为止的时间间隔。
5、分闸与合闸操作同期性
    是指断路器在分闸和合闸操作时，三相分断和接触瞬间的时间差，以及同相各灭弧单元触头分断和接触瞬间的时间差，前者称为相间同期性，后者称为同相各断口间同期性。
二、速度参量的定义
1、触头刚分速度
    指开关分闸过程中，动触头与静触头分离瞬间的运动速度。技术条件无规定时，国家标准推荐取刚分后0.01s内平均速度作为刚分点的瞬时速度，并以名义超程的计算点作为刚分计算点。
2、触头刚合速度
    指开关在合闸过程中，动触头与静触头接触瞬间的运动速度。技术条件无规定时，国家标准一般推荐取刚合前0.01s内平均速度作为刚合点的瞬时速度，并以名义超程的计算点作为刚合计算点。
3、最大分闸速度
    指开关分闸过程中区段平均速度的最大值，但区段长短应按技术条件规定，如无规定，按0.01s计算。
断路器的速度参量以其分、合闸速度来表示。由于断路器在运动过程中每一时刻的速度是不同的，一般所关心的是刚分、刚合速度和最大速度。
三、测量断路器时间参量的方法
    在断路器的现场试验中，一般应进行分闸时间、合闸时间、分合闸同期性的测量，对于具有重合闸操作的断路器，还需测量分－合时间和合－分时间。
    采用高压开关机械特性测试仪测量。具有智能化、功能多、数据准确、抗干扰性强、操作简单、体积小、重量轻、外观美等优点，适用于各种户内、多油开关、真空开关、六氟化硫开关的动特性测试。主要测试项目及功能：12个断口的固有分、合闸时间；重合闸时间；分、合闸最大不同期性；刚分、刚合速度；弹跳时间及幅度；开关开距及开关超行程(真空开关、预置开关行程)；分、合闸平均速度。以TPGKC系列高压开关特性测试仪为例。
1. 断口线的连接
    TPGKC系列高压开关机械特性测试仪可同时测出多个断口机械特性参数。
（1）单断口接线
    将开关一端（三触头）对应连接仪器 A、B、C 断口信号输入端，另一端任意连接到仪器共公端（断口信号输入）
（2）双断口接线
    将开关一端(六触头)分别对应连接到仪器A-C’ 断口信号输入端，另一端任意连接到仪器共公端（断口信号输入）
2.合、分闸信号线的连接
（1）弹簧机构
（2）电磁机构
3.传感器的选配
    线性电阻传感器（CWY30-2K型）直线位移：1-50mm
    适用对象：真空断路器            
    距离范围：<50mm      误差：0.1mm
    速    度：≥5m/s     误差：0.1m/s
    角度位移传感器（WDS65-1K型）
    适用对象：SF6断路器  角位移：180º
    距离范围：自定       分辩率：0.1º
    速    度：≥15m/s    分辩率：0.1%
4.辅助触点
    辅助触点的作用；是用来记录合闸开始和分闸结束的时间，辅助触点一定要安装在开关的动触头端或在开关的动触头端引出的支架上。
    安装时注意要点：
（1）动触头轴线与滑杆轴线间的同轴度误差≤0.2mm。
（2）尽量使用传感器中部位置，确定触头的分合位置，使动触头的行程包含在滑杆的行程中，让滑杆上下运动时留有缓冲余量。
（3）安装要紧固可靠，在测试中使传感器本体与开关本体不能产生相对位移。
（4）传感器属于精密电子仪器，各个部位请一定要注意防水防尘，尽量保持干燥清洁。
    信息来源：www.topdq.com 信息整理：扬州拓普电气科技有限公司生技部