然而，在72kV、126kV及以上电压等级的输电系统中，由于真空开断技术存在一些瓶颈技术问题，使得SF6断路器仍然占据绝对主导地位。总体分析，这两种技术路线都是发展输电等级真空断路器必须进一步研究的，即不断研究和发展更高电压等级的单断口真空灭弧室，同时在超高压、特高压电压等级仍需采用多个灭弧室串联的技术。......
2023-06-21
国外输电等级真空断路器的发展历程
【摘要】：苏联110kV输电等级真空断路器产品同样采用配有均压电容的多断口结构，其额定电流为1000A，额定短路开断电流为20kA。同一时期，日本在单断口72.5kV及以上电压等级真空断路器技术的发展及商业化方面处于世界领先水平。图1-2 72kV/84kV-31.5kA真空灭弧室采用干燥空气作为外绝缘介质的罐式真空断路器自20世纪60年代以来日本、欧洲等国外输电等级真空断路器产品发展见表1-1。表1-1 国外输电等级真空断路器产品发展（续）
20世纪60年代欧洲36kV及以上输电等级断路器的主流产品为油断路器、压缩空气断路器和气体断路器。通用电气公司及英国AEI/English Electric/Reyrolle-Parsons公司在输电等级真空断路器技术领域的研究及其开发的产品处于世界领先水平。世界上首例报道的商用输电等级真空断路器是1967年英国中央电力局（the Central Electricity Generating Board，CEGB）与AEI开发的VGL132kV/3500MVA-2000A真空断路器，如图1-1所示。该真空断路器采用T形结构布置，每相用8只12kV的中压真空灭弧室串联，操动机构采用当时应用于油断路器的弹簧操动机构，灭弧室的外绝缘采用了SF6气体，每只灭弧室采用4组电容（625pF）与电阻（100Ω）串联组件进行均压。70年代，美国通用电气公司采用单只额定电压45kV的中压真空灭弧室串联组成了额定电压为145kV、242kV、362kV、550kV及800kV的系列高压真空断路器产品，其额定电流水平达2000A/3000A，额定短路开断电流水平为40kA。苏联110kV输电等级真空断路器产品同样采用配有均压电容的多断口结构，其额定电流为1000A，额定短路开断电流为20kA。该断路器采用弹簧操动机构，分闸过程中全开断时间小于70ms。
图1-1 AEI开发的输电等级真空断路器：VGL132kV/3500MVA-2000A
上述输电等级真空断路器产品技术均采用多断口技术，其主要缺点为结构复杂，造价高，机械可靠性低，运行维护代价较高。同一时期，日本在单断口72.5kV及以上电压等级真空断路器技术的发展及商业化方面处于世界领先水平。1986年，Yanabu教授报道了日本两种商业化应用的单断口真空断路器以及处于实验研究阶段的更高容量的单断口真空断路器，分别为商用阶段单断口84kV/25kA真空断路器和研究阶段单断口145kV/31.5kA真空断路器。同一时期，日本明电舍公司及东芝电气公司相继开发出了额定电压为72kV/84kV、额定电流为1200A和2000A以及额定短路开断电流为25kA和31.5kA的柱式真空断路器和罐式真空断路器，这些断路器均采用SF6气体作为灭弧室的外绝缘介质。发展至20世纪90年代后期，日本72kV/84kV罐式真空断路器开始采用干燥空气作为灭弧室的外绝缘介质，其典型产品（72kV/84kV-31.5kA）外观及内部结构如图1-2所示。同一时期，日本单断口145kV/40kA柱式真空断路器、单断口120kV/40kA罐式真空断路器和双断口168kV/40kA罐式真空断路器亦开发出来且获得了商业应用。
图1-2 72kV/84kV-31.5kA真空灭弧室采用干燥空气作为外绝缘介质的罐式真空断路器
自20世纪60年代以来日本、欧洲等国外输电等级真空断路器产品发展见表1-1。其中UN为断路器产品额定电压、ISC为额定短路开断电流、IN为额定电流。
表1-1 国外输电等级真空断路器产品发展
（续）
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