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合閘彈跳是指高壓真空斷路器的動(dòng)觸頭與靜觸頭碰撞接觸后被反作用力推開,然后再接觸又被推開的往復(fù)現(xiàn)象。該過程經(jīng)過幾次反復(fù)運(yùn)動(dòng),在允許的時(shí)間范圍內(nèi)停止。從本質(zhì)上說,合閘彈跳的瞬間過程中會(huì)引起設(shè)備產(chǎn)生LC高頻振蕩,振蕩的頻率、振幅與諸多因素有關(guān):觸頭彈簧的彈跳壓力、合閘速度、開距以及真空斷路器的觸頭材料等,同時(shí)安裝調(diào)試質(zhì)量、零部件的加工精度也影響其合閘彈跳時(shí)間的長(zhǎng)短。經(jīng)過實(shí)踐證明,觸頭材料的硬度越大,彈跳時(shí)間越長(zhǎng);觸頭材料的硬度相同時(shí),觸頭壓力越大,彈跳時(shí)間越短。
當(dāng)高壓真空斷路器帶電操作時(shí),若兩觸頭之間存在彈跳,真空電弧的燃弧時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)。真空電弧是一種弧體溫度高達(dá)七、八千度的高溫等離子體。彈跳時(shí)間過長(zhǎng),燃弧時(shí)間增加,使觸頭表面熔化的深度和廣度都增加,合閘時(shí)就會(huì)造成兩觸頭界面接觸,瞬間冷卻后兩觸頭熔焊在一起。這種熔焊,靠操作機(jī)構(gòu)幾千牛頓的分閘力是不容易拉開而造成開斷失敗。有時(shí)即使分閘力能拉開,但常常把觸頭表面拉變形,造成開斷后恢復(fù)電壓短路。因此,熔焊的結(jié)果是斷路器開斷成敗的關(guān)鍵。在一定范圍內(nèi),合閘彈跳最主要的危害在于加速了滅弧室觸頭的磨損進(jìn)而導(dǎo)致滅弧室電壽命的縮短。
與此同時(shí),電氣觸頭的接觸電阻也會(huì)對(duì)高壓真空斷路器的合閘彈跳產(chǎn)生一定影響,它主要取決于兩導(dǎo)體直接接觸的載流面積、接觸面受到的壓力以及接觸面的腐蝕程度。電氣觸頭本身由于凹凸不平,在沒有足夠的壓力的情況下,其接觸面有效載流面積將減小而導(dǎo)致接觸電阻增加。如果觸頭的接觸面受熱氧化腐蝕,其電阻率也會(huì)增大從而增加接觸電阻。
綜上所述,在高壓真空斷路器頻繁啟動(dòng)的情況下,滅弧室動(dòng)、靜觸頭,操作機(jī)構(gòu)和緊固件的機(jī)械磨損較大,引起觸頭過熱和電氣合閘彈跳時(shí)間延長(zhǎng);合閘彈跳加速了觸頭的磨損,機(jī)械疲勞導(dǎo)致動(dòng)、靜觸頭壓力減小,造成回路接觸電阻增大以及后來的觸頭熔焊現(xiàn)象,導(dǎo)致真空接觸器電動(dòng)分閘分不開的故障。