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1、复习,电弧的产生、实质交流电弧的特征熄弧条件Ujf(t) Uhf(t)熄弧方法：吹弧；并联电阻；采用多断口熄弧；灭弧栅,2-3 高压断路器,一、概述高压断路器的作用和特点作用：正常运行时分合负荷电路，改变运行方式；故障时，开断短路电流，切除故障电路。特点：具有完善的灭弧装置,2-3 高压断路器,基本要求：在各种情况下应具有足够大的开断能力；尽可能短的动作时间；高度的工作可靠性。,2、高压断路器分类,油断路器：用绝缘油作灭弧介质，可分为多油式和少油式两类；空气断路器：以高速流动的压缩空气灭弧SF6断路器： SF6气体作灭弧介质真空断路器：高真空熄弧注：目前主要用SF6断路器和真空断路器,3、高压
2、断路器的基本组成部分,开闭装置：导电、熄弧系统绝缘支撑：支撑开闭装置，并确保其对地绝缘传动系统：给开闭装置传递操作命令和操作力，由连杆、齿轮、拐臂、液压系统的元件组成基座：整台开关的支撑和安装基础操作机构：有电磁、弹簧、液压、气动及手动等类型，为开闭装置提供操作能量,4、高压断路器的基本技术参数,额定电压:表征断路器绝缘强度的参数。 低压级断路器最高工作电压较额定电压高15% 330kV以上断路器最高工作电压较额定电压高10%。额定电流:表征断路器的导电系统长期通过电流的能力。额定开断电流:表征断路器的开断能力的参数。 额定电压下断路器能保证可靠开断的最大短路电流。动稳定电流:表征断路器通过短
3、路电流的能力。 反映断路器承受短路电流电动力效应的能力。,4、高压断路器的基本技术参数,关合电流:表征断路器关合电流的能力。 额定关合电流：断路器能够可靠关合的电流的最大峰值。一般与动稳定电流在数值上相等，取额定开断电流的2.55倍。 热稳定电流和热稳定电流的持续时间:表征断路器通过短路电流的能力。 反映断路器承受短路电流热效应的能力。 热稳定电流是指断路器处于合闸状态下，在一定的持续时间内，允许通过电流的最大周期分量有效值，此时断路器不应因为电流短时发热而损坏。 持续时间一般取2s，大于2s时取4s。,4、高压断路器的基本技术参数,合闸时间和分闸时间:表征断路器操作性能的参数。 合闸时间：
4、分闸时间：固有分闸时间和熄弧时间。 操作循环:表征断路器操作性能的参数。 按一定时间间隔进行多次分、合的操作。 规定： 自动重合闸操作循环：O-Q-CO-t-CO 非自动重合闸操作循环：O-t-CO-t-CO,5、高压断路器的型号及规格,1产品字母代号。 S-少油断路器 D 多油断路器 K-空气断路器 L-六氟化硫断路器 Z-真空断路器 2安装场所代号。 屋内N，屋外W。3设计系列顺序号4额定电压（kV） 5其它标志，如改进型（G）6额定电流（A）7额定开断能力（kA）8特殊环境代号,二、真空断路器,1真空断路器的灭弧原理 1)真空中的电弧 真空中的电弧是在触头分离时，触头电极蒸发出来的金属蒸
5、汽中形成的，主要决定于触头材料的性质及其表面情况。 电弧中的离子和粒子，与周围高真空比较起来，形成局部的高压力和高密度，因而电弧中的离子和粒子迅速向周围扩散。燃弧时间一般在0.01S左右。,2)真空中的电弧熄灭 一般真空断路器的动静触头上开有螺旋槽，在轴向外加一横向磁场去驱动电弧(对于大容量的真空断路器一般为纵向磁场)，使电弧高速旋转，避免触头过热。因为在燃烧过程中产生的金属蒸汽、电子和离子在很短的时间扩散并被吸附到触头和屏蔽罩上，所以其绝缘恢复速度很快，从而在电流过零时迫使电弧熄灭。,真空断路器灭弧室 灭弧室外壳由硬质玻璃或土陶瓷做成。动触杆和动触头的密封靠金属波纹管实现，波纹管一般由不锈钢
6、制成。在触头外面四周装有金属屏蔽罩，防止由电弧区飞散的金属蒸汽和金属飞屑，凝结在绝缘容器的内壁上，以提高开断能力；屏蔽罩使用的材料有Ni、Cu、Fe、不锈钢等。,1:动触杆 2：波纹管 3：外壳 4：动触头 5：屏蔽罩 6：静触头真空断路器触头的开距较小，当电压为10KV 时，只有121。触头属横磁吹触头，即利用电弧电流本身产生的磁场驱使电弧运动，以熄灭电弧。触头材料：一类是铜基合金，另一类是粉末烧结的铜铬合金。,ZN28-10照片,ZN系列真空断路器结构图,ZN系列真空断路器1一开距调整垫片；2一主轴；3一触头压力弹簧；4一弹簧座；5一接触行程调整螺栓；6一拐臂；7一导向板；8一螺钉；9一动
7、支架；10一导电夹紧固螺栓；11一真空灭弧室；12一真空灭弧室紧固螺钉；13一静支架；14一绝缘子；15一支架固定螺钉,3真空断路器的特点和用途,1) 优点： 结构简单，维护、检修工作量小； 使用寿命长，运行可靠； 能频繁操作，噪声小； 真空熄弧效果好，电弧不外露； 无爆炸危险。 2) 用途： 目前在10kV系统中广泛使用，户内、户外都有。 3）运行中应检查和保证灭弧室的真空度。,三、六氟化硫断路器（SF6）,1、SF6断路器的类型按灭弧方式分：有单压式（压气式）和双压式；按总体结构分：有落地箱式和支柱瓷套式。,断路器为三相分立的落地罐式结构。具有压气式灭弧室。三相气体通过铜管连通。断路器由瓷
8、套、CT、灭弧室、外壳、吸附器、传动箱、连杆、底架及弹簧操动机构等部分组成 灭弧室：断路器的灭弧室主要由静触头、动触头、外壳、气缸及喷口等零部件组成 操动机构：配用CT14型弹簧操动机构，可进行手动和电动储能。,2、结构,SF6断路器 (LW8-40.5)照片,SF6断路器 (LW8-40.5)外形图,1出线帽；2瓷套；3电流互感器； 4互感器连接护管；5吸附器6. 外壳；7底架； 8气体管道；9分合指示； 10铭牌；11传动箱；12分闸弹簧；13螺套；14起吊环；15弹簧操动机构,3. SF6气体的性质,1）物理性质： 常态下，纯净的SF6 气体为无色、无味、无毒、不燃的惰性气体。 SF6
9、气体的比重大，容易液化，液化温度与压力有关，压力升高液化温度也增高。为此，断路器中的SF6气体都不采用过高的压力，以使其保持气态。,2）SF6气体的电气性质 SF6具有很强的负电性，指SF6气体中的自由电子容易被SF6气体吸附成为负离子(SF6+eSF6-)，这种负电性是一般气体所没有的，正、负离子很容易复合成中性质点或原子。因此，在电弧电流接近零值状态时， SF6气体具有较强的灭弧能力。在0.294MPa压力下，SF6的绝缘强度与普通变压器油的绝缘强度相同。SF6灭弧能力为空气的100倍。,3）化学性质 SF6化学性质非常稳定，在设备的允许运行温度范围内，SF6对设备中常用的铜、钢、铝等金属
10、材料不起化学作用。电弧高温作用下，少量SF6会分解为SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等，但电弧过零值后，很快又再结合为SF6。因此，密封完善的SF6断路器，虽经多次开断灭弧，SF6气体也不会减少或变质。,电弧的分解物的多少与SF6中所含水分有关，有毒。断路器中常用吸附剂清除水分和电弧分解产物。,4. 灭弧原理：,1） SF6的负电性 2） 吹弧 断路器的灭弧室为单压力压气式结构，即断路器内充有0.4-0.45表压的SF6气体。分闸过程中，可动气缸对静止的活塞作相对运动，气缸内的气体被压缩，吹弧使电流过零时熄灭一旦分断完毕，此压力差很快就消失。压气缸内外压力恢复平衡由于静止的活塞上装有逆止
11、阀，合闸时的压力差非常小。,灭弧室结构图,灭弧室动作原理示意图,5. 气体监测,电接点压力表监测方式：压力表可显示SF6气体压力并能当断路器内气体压力低于0.4 MPa （-40地区0.3 MPa ）时自动发出闭锁信号。密度控制器监测方式：密度控制器用于对断路器实行自动监控。它能自动修正温度对压力变化的影响，当断路器内气体压力低于0.42MPa(-40 地区0.30MPa)密度控制器的1，2接点接通，发出报警信号；当断路器内气体压力低于0.40MPa （-40地区0.3 MPa ）时，密度控制器的3，4接点接通，发出闭锁信号。,6. SF6断路器的特点和用途,1）优点 安全可靠，无火灾和爆炸的
12、危险，不必担心材料的氧化和腐蚀。 减小了电器的体积和重量，装配、运输方便。 操作、维护和检修方便，电气触头检修周期长，载流部分不受大气的影响，可减少维护工作量。 无噪音和无线电干扰。 冷却特性好。 2）用途：35kV500kV系统 3）运行中全封闭电器需监视SF6气压,LW8-40.5A,额定电压：35KV最高电压：40.5KV额定电流：1600/2000/2500/3150额定短路开断电流：20/25/31.5和25/31.5/40KA重量：1400kgsLW8-40.5A型户外高压六氟化硫断路器是三相交流50HZ的户外高压电器设备，适用于35KV输配电系统的控制和保护也可用于联络断路器及开合电容器组的场合或内附电流互感器，供测量与保护用配用CTl4型弹簧操动机构,断路器为瓷柱式结构，具有压气式灭弧室，灭弧室为单压力压气式结构，主要由静触头、动触头瓷套、气缸及喷口等部件组成三相气体通过铜管连接断路器由支柱瓷套、灭弧室、吸附简、 传动箱、连杆、底架及弹簧操动机构等组成断路器有平行传动、垂直传动即L型两种方式CTl4型弹簧操动机构的合闸弹簧的储能方式有电动机储能和手力储能，分，合闸操作有分、合闸电磁铁操作和手动按钮操作,LW6-126,LW6-252,SW7-252,LW6-550型SF6断路器,每相双柱四断口,
