電氣設(shè)備運行分析——斷路器

1、斷路器（英文名稱：circuit-breaker，circuit breaker） 是指能夠關(guān)合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時間內(nèi)承載和開斷異常回路條件下的電流的開關(guān)裝置。（一種過電流保護裝置） 可使用于室內(nèi)配線上使用的總開關(guān)與分電流控制開關(guān)，亦可有效的保護電器的重要元件，主要用作短路保護和防止嚴重超載，工業(yè)機器上的馬達負載保護也會指定使用斷路器做為保護裝置之一。 斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器，和低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。 圖中為斷路器內(nèi)部，圖中1-8分別為：1.把手2.線螺管機械機構(gòu)3.接觸裝置（當接觸時允許電流通過并且在當

2、移開時能斷脫電流）4.接點（連接負載）5.雙金屬片6.調(diào)整螺絲（允許制造商能準確的調(diào)整觸發(fā)電流大小的裝置并且裝配出廠）7.電磁螺線管8.消弧裝置脫扣方式脫扣方式 有熱動、電磁和復(fù)式脫扣3種 當線路發(fā)生一般性過載時，過載電流雖不能使電磁脫扣器動作，但能使熱元件產(chǎn)生一定熱量，促使雙金屬片受熱向上彎曲，推動杠桿使搭鉤與鎖扣脫開，將主觸頭分斷，切斷電源。當線路發(fā)生短路或嚴重過載電流時，短路電流超過瞬時脫扣整定電流值，電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力，將銜鐵吸合并撞擊杠桿，使搭鉤繞轉(zhuǎn)軸座向上轉(zhuǎn)動與鎖扣脫開，鎖扣在反力彈簧的作用下將三副主觸頭分斷，切斷電源。 過電流脫扣器和失壓脫扣器過電流脫扣器和失壓脫扣器 在

3、正常情況下，過電流脫扣器的銜鐵是釋放著的；一旦發(fā)生嚴重過載或短路故障時，與主電路串聯(lián)的線圈就將產(chǎn)生較強的電磁吸力把銜鐵往下吸引而頂開鎖鉤，使主觸點斷開。 欠壓脫扣器的工作恰恰相反，在電壓正常時，電磁吸力吸住銜鐵，主觸點才得以閉合。一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸點斷開。當電源電壓恢復(fù)正常時，必須重新合閘后才能工作，實現(xiàn)了失壓保護。 工作條件工作條件 周圍空氣溫度：周圍空氣溫度上限+40；周圍空氣溫度下限-5；周圍空氣溫度24h的平均值不超過+35。 海拔：安裝地點的海拔不超過2000m。 大氣條件：大氣相對濕度在周圍空氣溫度為+40時不超過50%;在較低溫度下可以有較高的相對濕度

4、;最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度+25,并考慮到因溫度變化發(fā)生在產(chǎn)品表面上的凝露。 高壓斷路器高壓斷路器 高壓斷路器是一種專用于斷開或接通電路的開關(guān)設(shè)備，高壓斷路器是一種專用于斷開或接通電路的開關(guān)設(shè)備，它有完善的滅弧裝置，因此，不僅能在正常時通斷負荷電它有完善的滅弧裝置，因此，不僅能在正常時通斷負荷電流，而且能在出現(xiàn)短路故障時在保護裝置作用下切斷短路流，而且能在出現(xiàn)短路故障時在保護裝置作用下切斷短路電流。電流。 按其采用的滅弧介質(zhì)劃分：按其采用的滅弧介質(zhì)劃分：油斷路器油斷路器SF6斷路器斷路器真空斷路器真空斷路器多油：油量多一些，其油作為滅弧介質(zhì)，又作多油：油量多

5、一些，其油作為滅弧介質(zhì)，又作為絕緣介質(zhì)。為絕緣介質(zhì)。因油量多、體積大，斷流容量小、運行維護較因油量多、體積大，斷流容量小、運行維護較困難，現(xiàn)困難，現(xiàn)已淘汰已淘汰。少油：油量較少，僅作為滅弧介質(zhì)少油：油量較少，僅作為滅弧介質(zhì)高壓斷路器在電網(wǎng)中的作用：高壓斷路器在電網(wǎng)中的作用：（1）控制作用。正常運行時，根據(jù)電網(wǎng)運行需要，用高壓）控制作用。正常運行時，根據(jù)電網(wǎng)運行需要，用高壓斷路器把一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行。斷路器把一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行。（2）保護作用。高壓斷路器還可以在電力線路或設(shè)備發(fā)生）保護作用。高壓斷路器還可以在電力線路或設(shè)備發(fā)生故障時，通過與繼電保護裝置配合，將故障

6、部分從電網(wǎng)故障時，通過與繼電保護裝置配合，將故障部分從電網(wǎng)快速切除，保證電網(wǎng)中無故障部分的正常運行?？焖偾谐ＷC電網(wǎng)中無故障部分的正常運行。一、高壓斷路器的型號表示和含義：一、高壓斷路器的型號表示和含義：I型：斷流容量型：斷流容量300MVA II型：型：500MVA III型：型：750MVA例如：例如：S N 10 10 I少油、戶內(nèi)、設(shè)計序號：少油、戶內(nèi)、設(shè)計序號：10、額定電壓、額定電壓10kV、I型型二、高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)：二、高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)：主要零部件：開關(guān)本體主要零部件：開關(guān)本體的底架、底座的底架、底座功能：整臺產(chǎn)品的基礎(chǔ)功能：整臺產(chǎn)品的基礎(chǔ)開斷元件：開斷元件：主要零部

7、件：主要零部件： 主滅弧室主滅弧室 主觸頭系統(tǒng)主觸頭系統(tǒng) 主導電回路主導電回路 輔助滅弧室輔助滅弧室 輔助觸頭系統(tǒng)輔助觸頭系統(tǒng) 并聯(lián)電阻并聯(lián)電阻功能：功能： 開斷及關(guān)合電力線路，安全隔離電源開斷及關(guān)合電力線路，安全隔離電源支持絕緣件：支持絕緣件：主要零部件：主要零部件： 瓷柱瓷柱 瓷套管瓷套管 絕緣管等構(gòu)成的支柱本體絕緣管等構(gòu)成的支柱本體 拉緊絕緣子等拉緊絕緣子等功能：功能： 保證開斷元件有可靠的對地絕緣，承受開斷元件的操保證開斷元件有可靠的對地絕緣，承受開斷元件的操作力及各種外力作力及各種外力傳動元件：傳動元件：主要零部件：主要零部件： 各種連桿各種連桿 齒輪齒輪 拐臂拐臂 液壓管道液壓管道

8、 壓縮空氣管道等壓縮空氣管道等功能：功能： 將操作命令及操作功傳遞給開斷元件的觸頭和其它部將操作命令及操作功傳遞給開斷元件的觸頭和其它部件件操作機構(gòu)：操作機構(gòu)：主要零部件：主要零部件： 彈簧、液壓、電磁、氣動及手動機構(gòu)的本體及彈簧、液壓、電磁、氣動及手動機構(gòu)的本體及 其配件其配件功能：功能： 為開斷元件分合閘操作提供能量，并實現(xiàn)各種規(guī)定的為開斷元件分合閘操作提供能量，并實現(xiàn)各種規(guī)定的操作操作三、高壓斷路器的技術(shù)要求及其基本參數(shù)三、高壓斷路器的技術(shù)要求及其基本參數(shù)1.在正常情況下，高壓斷路器要能夠長期穩(wěn)定運行于負荷電在正常情況下，高壓斷路器要能夠長期穩(wěn)定運行于負荷電流，進行正常的關(guān)合、切除負荷電

9、流操作；流，進行正常的關(guān)合、切除負荷電流操作；2.在發(fā)生短路故障時，要能夠切除短路電流。在發(fā)生短路故障時，要能夠切除短路電流。要求：要求：1、高壓斷路器在正常長期運行條件下要能保持各部分、高壓斷路器在正常長期運行條件下要能保持各部分 的溫度不超允許值，使絕緣正常老化；的溫度不超允許值，使絕緣正常老化；2、在線路故障情況下，能承受住短路電流所產(chǎn)生的巨大熱、在線路故障情況下，能承受住短路電流所產(chǎn)生的巨大熱量及電動力的沖擊；量及電動力的沖擊；3、保證分、合閘操作的次數(shù)，具有足夠的電壽命及機械壽、保證分、合閘操作的次數(shù)，具有足夠的電壽命及機械壽命。命。(一一)開斷、關(guān)合電路方面開斷、關(guān)合電路方面1.開

10、斷短路故障開斷短路故障標志高壓斷路器開斷短路故障能力的主要參數(shù)是：標志高壓斷路器開斷短路故障能力的主要參數(shù)是：額定電壓額定電壓 (kV)： 斷路器銘牌上所標明的該斷路器正常工作電壓的有效值。對斷路器銘牌上所標明的該斷路器正常工作電壓的有效值。對于三相設(shè)備，一般指線電壓。（額定電壓的高低取決于斷路器絕于三相設(shè)備，一般指線電壓。（額定電壓的高低取決于斷路器絕緣水平及外形尺寸）緣水平及外形尺寸）最高工作電壓最高工作電壓: 其值高出額定電壓約其值高出額定電壓約15%，如額定電壓，如額定電壓10kV的斷路器，可以的斷路器，可以長期工作在長期工作在11.5kV的線電壓下。的線電壓下。額定開斷電流額定開斷電

11、流 (kA，有效值，有效值)： 在額定電壓下，斷路器能夠可靠開斷的最大電流為額定開斷在額定電壓下，斷路器能夠可靠開斷的最大電流為額定開斷電流。它主要表征斷路器熄滅大電流電弧的能力。電流。它主要表征斷路器熄滅大電流電弧的能力。 eUekI額定電流額定電流 指斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度和額定頻率下，允許長期通過的標準電流。指斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度和額定頻率下，允許長期通過的標準電流。我國規(guī)定的斷路器額定電流級別有：我國規(guī)定的斷路器額定電流級別有：200A、400A、630A、1000A、1250A、1500A、1600A、2000A、3150A、4000A、5000A、6300A、8000A、10000A

12、、12500A、16000A、20000A。額定斷流容量額定斷流容量 (MVA)： 由于與開斷能力和額定電壓、開斷電流有關(guān)，因此，通常采用一個由于與開斷能力和額定電壓、開斷電流有關(guān)，因此，通常采用一個綜合參數(shù)，即以額定斷流容量來表示斷路器的開斷能力。對于三相電綜合參數(shù)，即以額定斷流容量來表示斷路器的開斷能力。對于三相電路有：路有： 新的國家標準已取消這一術(shù)語，目前直接用額定開斷電流表示。新的國家標準已取消這一術(shù)語，目前直接用額定開斷電流表示。 選擇斷路器時，首先要校核的參數(shù)就是斷路器開斷短路故障電路的選擇斷路器時，首先要校核的參數(shù)就是斷路器開斷短路故障電路的能力。能力。edSekeedIUS3

13、 2.快速開斷快速開斷 標志斷路器開斷過程快慢的參數(shù)是：標志斷路器開斷過程快慢的參數(shù)是：開斷時間開斷時間 (s)： 從斷路器接到開斷信號到短路電流終止從斷路器接到開斷信號到短路電流終止(電弧熄滅電弧熄滅)的全部時間。的全部時間。 固有分閘時間固有分閘時間 ：斷路器接到分閘命令：斷路器接到分閘命令(分閘線圈通電分閘線圈通電)開開 始至觸頭剛剛分離這段時間。始至觸頭剛剛分離這段時間。 是操動機構(gòu)動作時間是操動機構(gòu)動作時間 燃弧時間燃弧時間 ：從觸頭剛分離開始至三相電弧完全熄滅為止。：從觸頭剛分離開始至三相電弧完全熄滅為止。 表明斷路器滅弧能力的大小。表明斷路器滅弧能力的大小。 低速動作斷路器低速動

14、作斷路器 0.12s中速動作斷路器中速動作斷路器 = 0.080.12s高速動作斷路器高速動作斷路器 0.08sgtgftrhtgtgtgt3.關(guān)合短路故障關(guān)合短路故障預(yù)伏故障：電力系統(tǒng)中的電器設(shè)備或輸電線路有可能在未預(yù)伏故障：電力系統(tǒng)中的電器設(shè)備或輸電線路有可能在未投入運行前就已存在絕緣故障，甚至處于短路狀態(tài)。投入運行前就已存在絕緣故障，甚至處于短路狀態(tài)。 在這種預(yù)伏故障狀態(tài)下關(guān)合電路，將發(fā)生斷路器關(guān)合短在這種預(yù)伏故障狀態(tài)下關(guān)合電路，將發(fā)生斷路器關(guān)合短路的嚴重情況。出現(xiàn)關(guān)合短路電流時在斷路器的動靜觸頭路的嚴重情況。出現(xiàn)關(guān)合短路電流時在斷路器的動靜觸頭還沒有接觸閉合下，觸頭間隙即可被擊穿而形成

15、電弧。由還沒有接觸閉合下，觸頭間隙即可被擊穿而形成電弧。由于短路電流強大的電動力，可使動觸頭因受阻力作用而不于短路電流強大的電動力，可使動觸頭因受阻力作用而不能與靜觸頭吻合，造成持續(xù)燃燒著的電弧。能與靜觸頭吻合，造成持續(xù)燃燒著的電弧。 因此，斷路器應(yīng)具有足夠的關(guān)合短路電流的能力。因此，斷路器應(yīng)具有足夠的關(guān)合短路電流的能力。 標志關(guān)合短路電流能力的參數(shù)是：標志關(guān)合短路電流能力的參數(shù)是：額定短路關(guān)合電流額定短路關(guān)合電流 (kA，峰值，峰值)斷路器在額定電壓以及規(guī)定的使用和性能條件下，能保證斷路器在額定電壓以及規(guī)定的使用和性能條件下，能保證正常關(guān)合的最大短路正常關(guān)合的最大短路峰值峰值電流。電流。eg

16、i合閘時間：在額定操作電壓下，從斷路器合閘線圈通電開合閘時間：在額定操作電壓下，從斷路器合閘線圈通電開始至主觸頭剛接觸為止。始至主觸頭剛接觸為止。4.自動重合閘自動重合閘 在線路保護中，通常都安裝有自動重合閘裝置，在輸電線路發(fā)生在線路保護中，通常都安裝有自動重合閘裝置，在輸電線路發(fā)生故障后，首先由繼電保護裝置動作驅(qū)動斷路器跳開輸電線路，然后經(jīng)故障后，首先由繼電保護裝置動作驅(qū)動斷路器跳開輸電線路，然后經(jīng)過延時，由自動重合閘裝置驅(qū)動斷路器把輸電線路合上，如果線路中過延時，由自動重合閘裝置驅(qū)動斷路器把輸電線路合上，如果線路中已經(jīng)不存在故障，則開關(guān)不在動作，輸電線路正常輸電，如果線路中已經(jīng)不存在故障，

17、則開關(guān)不在動作，輸電線路正常輸電，如果線路中故障仍然存在，則繼電保護裝置再次動作驅(qū)動斷路器跳開輸電線路。故障仍然存在，則繼電保護裝置再次動作驅(qū)動斷路器跳開輸電線路。 從這一過程來看，斷路器的動作情況可能是以下兩種情況之一：從這一過程來看，斷路器的動作情況可能是以下兩種情況之一：a. 斷路器跳閘（輸電線路出現(xiàn)故障）斷路器跳閘（輸電線路出現(xiàn)故障）斷路器合閘（自動重合閘裝置斷路器合閘（自動重合閘裝置驅(qū)動）驅(qū)動）b. 斷路器跳閘（輸電線路出現(xiàn)故障）斷路器跳閘（輸電線路出現(xiàn)故障）斷路器合閘（自動重合閘裝置斷路器合閘（自動重合閘裝置驅(qū)動）驅(qū)動）斷路器跳閘（線路還存在故障）斷路器跳閘（線路還存在故障） 顯然

18、，對于以上兩種情況，斷路器都面臨著在短時間內(nèi)進行多次顯然，對于以上兩種情況，斷路器都面臨著在短時間內(nèi)進行多次操作，特別是后一種情況，斷路器更是在短時間內(nèi)多次分斷故障電流。操作，特別是后一種情況，斷路器更是在短時間內(nèi)多次分斷故障電流。 對于進行自動重合閘的開關(guān)，沒有具體的指標描述，但在進行開關(guān)對于進行自動重合閘的開關(guān)，沒有具體的指標描述，但在進行開關(guān)選擇時，選擇時，多選擇開斷容量大或開斷電流大的斷路器。多選擇開斷容量大或開斷電流大的斷路器。5.分合各種空載、負載電路分合各種空載、負載電路 斷路器在分合各種空載線路、容性負載和感性負載時，在分合過斷路器在分合各種空載線路、容性負載和感性負載時，在分

19、合過程中會遇到電壓和電流的過渡過程，通常影響到開關(guān)的是分合過程中程中會遇到電壓和電流的過渡過程，通常影響到開關(guān)的是分合過程中的過電壓。的過電壓。標志這方面分合能力的主要參數(shù)是額定電壓標志這方面分合能力的主要參數(shù)是額定電壓 ，分合架，分合架空輸電線路和電纜的長度（空輸電線路和電纜的長度（km）以及變壓器、電容器組的容量等。）以及變壓器、電容器組的容量等。6.允許分合次數(shù)允許分合次數(shù) 一般斷路器允許空載分合次數(shù)（也稱機械壽命）為一般斷路器允許空載分合次數(shù)（也稱機械壽命）為2000次。次。eU(二二)一般電氣性能方面一般電氣性能方面 1.電壓電壓 高壓斷路器除了要能長期承受相應(yīng)的最大工作電壓外，高壓

20、斷路器除了要能長期承受相應(yīng)的最大工作電壓外，還應(yīng)耐受高于額定電壓的各種過電壓作用，而不會導致絕還應(yīng)耐受高于額定電壓的各種過電壓作用，而不會導致絕緣的損壞。緣的損壞。 標志這方面性能的參數(shù)是：工頻試驗電壓、全波和截波標志這方面性能的參數(shù)是：工頻試驗電壓、全波和截波沖擊試驗電壓、操作波試驗電壓。沖擊試驗電壓、操作波試驗電壓。 2.電流電流(1)額定電流額定電流 (A，有效值，有效值): 斷路器在閉合狀態(tài)下導電系統(tǒng)能長期通過的電流。在額斷路器在閉合狀態(tài)下導電系統(tǒng)能長期通過的電流。在額定頻率下通過這一電流時，各個金屬部位和絕緣的溫升不定頻率下通過這一電流時，各個金屬部位和絕緣的溫升不能超過國家標準中規(guī)

21、定的數(shù)值。額定電流在某種程度上決能超過國家標準中規(guī)定的數(shù)值。額定電流在某種程度上決定了導體及觸頭的尺寸。定了導體及觸頭的尺寸。 eI(2)額定峰值耐受電流或動穩(wěn)定電流額定峰值耐受電流或動穩(wěn)定電流 (kA，峰值，峰值) (Peak Withstand Current)是斷路器在閉合位置所能允許通過的最大電流峰值。表征是斷路器在閉合位置所能允許通過的最大電流峰值。表征開關(guān)導電部分及支持絕緣部分的機械強度，在通過這一電開關(guān)導電部分及支持絕緣部分的機械強度，在通過這一電流后開關(guān)不應(yīng)損壞且能繼續(xù)正常工作。流后開關(guān)不應(yīng)損壞且能繼續(xù)正常工作。(3)額定短時耐受電流或熱穩(wěn)定電流額定短時耐受電流或熱穩(wěn)定電流 (

22、kA，有效值，有效值) 是在規(guī)定的短時間內(nèi)，斷路器在閉合位置所能耐受的電流。是在規(guī)定的短時間內(nèi)，斷路器在閉合位置所能耐受的電流。流過這一電流期間，斷路器的溫升，不應(yīng)超過標準規(guī)定的流過這一電流期間，斷路器的溫升，不應(yīng)超過標準規(guī)定的短時發(fā)熱允許溫度。短時發(fā)熱允許溫度。 dwireI額定電流額定電流額定短路開斷電流額定短路開斷電流額定熱穩(wěn)定電流額定熱穩(wěn)定電流額定動穩(wěn)定電流額定動穩(wěn)定電流額定短路關(guān)合電流額定短路關(guān)合電流 除額定電流外，額定動穩(wěn)電流、額定關(guān)合電流、額定開除額定電流外，額定動穩(wěn)電流、額定關(guān)合電流、額定開斷電流、額定熱穩(wěn)電流都是斷電流、額定熱穩(wěn)電流都是同一短路電流同一短路電流在不同工況下或在

23、不同工況下或不同時刻出現(xiàn)的電流峰值或有效值，但各有其特指的表征不同時刻出現(xiàn)的電流峰值或有效值，但各有其特指的表征含含義。義。egidwireIekIeI幾個電流之間的關(guān)系為：幾個電流之間的關(guān)系為：reekdwegIIii reekekdwIIIi55. 255. 228 . 1 都以短路發(fā)生后約半個工頻周期處出現(xiàn)的沖擊電流峰值表示都以短路發(fā)生后約半個工頻周期處出現(xiàn)的沖擊電流峰值表示為沖擊系數(shù)8 . 1(三三)自然環(huán)境方面自然環(huán)境方面1.海拔高度海拔高度 海拔高度對高壓電器主要有兩方面的影響：海拔高度對高壓電器主要有兩方面的影響：(1)對外部絕緣的影響。對外部絕緣的影響。(2)對電器發(fā)熱溫度的影

24、響對電器發(fā)熱溫度的影響2.環(huán)境溫度環(huán)境溫度3.濕度濕度4.地震地震5.污穢污穢6.風力風力7.覆冰覆冰四、少油斷路器四、少油斷路器1.SN10-10少油斷路器少油斷路器1-鋁帽鋁帽2-上接線端子上接線端子3-油標油標4-絕緣筒絕緣筒5-下接線端子下接線端子6-基座基座7-主軸主軸8-框架框架9-斷路彈簧斷路彈簧外形結(jié)構(gòu)圖外形結(jié)構(gòu)圖在合閘位置時，在合閘位置時，形成的導電回路為：形成的導電回路為：上接線端子上接線端子靜觸頭靜觸頭導電桿導電桿中間觸頭中間觸頭下接端子下接端子分閘時，導電桿與靜觸頭分開，分閘時，導電桿與靜觸頭分開，導電回路即被切斷而產(chǎn)生電弧，導電回路即被切斷而產(chǎn)生電弧，油在高溫下蒸發(fā)分

25、解成大量氣體，油在高溫下蒸發(fā)分解成大量氣體，油壓增高。隨著動觸頭繼續(xù)下移，油壓增高。隨著動觸頭繼續(xù)下移，在滅弧室內(nèi)油氣混合物對電弧進行在滅弧室內(nèi)油氣混合物對電弧進行橫吹和附加縱吹，使電弧熄滅。橫吹和附加縱吹，使電弧熄滅。圖2.13 SN10-10少油斷路器滅弧過程：從動、靜觸頭分開產(chǎn)生電弧到第一吹弧道打開，稱為封滅弧過程：從動、靜觸頭分開產(chǎn)生電弧到第一吹弧道打開，稱為封閉氣泡階段。在此階段電弧處在靜止的氣泡中，冷卻作用差，電弧閉氣泡階段。在此階段電弧處在靜止的氣泡中，冷卻作用差，電弧難以熄滅。動觸頭繼續(xù)向下運動，第一、第二、三吹弧道相繼打開，難以熄滅。動觸頭繼續(xù)向下運動，第一、第二、三吹弧道相

26、繼打開，滅弧室內(nèi)的高壓氣體經(jīng)吹弧道向外排出，對電弧橫向吹拂，使電弧滅弧室內(nèi)的高壓氣體經(jīng)吹弧道向外排出，對電弧橫向吹拂，使電弧強力冷卻與去游離。強力冷卻與去游離。滅弧室由幾種不同形狀滅弧室由幾種不同形狀的滅弧片疊裝而成的滅弧片疊裝而成操動機構(gòu)接到分、操動機構(gòu)接到分、合閘信號后，在合閘信號后，在外界能源作用下，外界能源作用下，使主軸使主軸2轉(zhuǎn)動，再轉(zhuǎn)動，再通過連桿通過連桿5帶動斷帶動斷路器主軸路器主軸1和導電和導電桿完成斷路器的桿完成斷路器的分、合閘操作。分、合閘操作。 高壓斷路器的可以進行手動操作和電動操作，無論何種操高壓斷路器的可以進行手動操作和電動操作，無論何種操作方式，都要通過操作機構(gòu)完成

27、開關(guān)的分合閘操作。操作機構(gòu)作方式，都要通過操作機構(gòu)完成開關(guān)的分合閘操作。操作機構(gòu)一般地由以下幾個部分組成：一般地由以下幾個部分組成：1）能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)）能量轉(zhuǎn)換機構(gòu) 高壓開關(guān)的分、合閘的最后完成都要依靠機械能來實現(xiàn)，因此高壓開關(guān)的分、合閘的最后完成都要依靠機械能來實現(xiàn)，因此存在著把電能轉(zhuǎn)換為機械能的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，這種把電能轉(zhuǎn)化為機械能存在著把電能轉(zhuǎn)換為機械能的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，這種把電能轉(zhuǎn)化為機械能的機構(gòu)有電磁鐵（早期斷路器多采用這種操作機構(gòu)，特點是分、合的機構(gòu)有電磁鐵（早期斷路器多采用這種操作機構(gòu)，特點是分、合閘電流很大，特別是合閘電流，可達閘電流很大，特別是合閘電流，可達7090安培）、電動機（多應(yīng)安培

28、）、電動機（多應(yīng)用于隔離開關(guān)）、液壓傳動機構(gòu)和壓縮空氣工作缸（目前斷路器采用于隔離開關(guān)）、液壓傳動機構(gòu)和壓縮空氣工作缸（目前斷路器采用比較多的操作機構(gòu)）。用比較多的操作機構(gòu)）。2）聯(lián)動機構(gòu)）聯(lián)動機構(gòu)用于把能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)中的機械能轉(zhuǎn)換為開關(guān)動作，一般由四邊形連用于把能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)中的機械能轉(zhuǎn)換為開關(guān)動作，一般由四邊形連桿機構(gòu)、拐臂和拉桿組成。桿機構(gòu)、拐臂和拉桿組成。3）保持機構(gòu)）保持機構(gòu)把操作過程保持在進行中的狀態(tài)，防止命令消失引起的操作失敗。把操作過程保持在進行中的狀態(tài)，防止命令消失引起的操作失敗。4）釋放機構(gòu)）釋放機構(gòu)在操作完成后實現(xiàn)對機構(gòu)狀態(tài)的返回。在操作完成后實現(xiàn)對機構(gòu)狀態(tài)的返回。 在進行分

29、、合閘操作時，操作機構(gòu)可能出現(xiàn)的各種工作情在進行分、合閘操作時，操作機構(gòu)可能出現(xiàn)的各種工作情況都要綜合考慮到，對開關(guān)操作機構(gòu)提出以下要求：況都要綜合考慮到，對開關(guān)操作機構(gòu)提出以下要求：1）合閘）合閘 對于合閘操作，希望開關(guān)能迅速動作把電路接通，避免電弧對對于合閘操作，希望開關(guān)能迅速動作把電路接通，避免電弧對觸頭的燒傷，因此，對操作機構(gòu)要求有足夠的合閘能量，具體到不觸頭的燒傷，因此，對操作機構(gòu)要求有足夠的合閘能量，具體到不同的操作機構(gòu)有不同的要求，如液壓操作機構(gòu)的液壓要保持在適當同的操作機構(gòu)有不同的要求，如液壓操作機構(gòu)的液壓要保持在適當?shù)姆秶?，氣動操作機構(gòu)的氣壓要保持在適當?shù)姆秶瑥椈蓛δ軝C構(gòu)的

30、范圍，氣動操作機構(gòu)的氣壓要保持在適當?shù)姆秶瑥椈蓛δ軝C構(gòu)在合閘前要預(yù)先完成儲能工作等，如果液壓、氣壓等不符合要求，在合閘前要預(yù)先完成儲能工作等，如果液壓、氣壓等不符合要求，將自動啟動油泵、風機等機械加壓。將自動啟動油泵、風機等機械加壓。2）保持合閘）保持合閘 開關(guān)的合閘和分閘，可以有以下幾種操作方式：由操作人員通開關(guān)的合閘和分閘，可以有以下幾種操作方式：由操作人員通過控制屏（一般設(shè)在主控制室）或開關(guān)跟前的端子箱通過操作把過控制屏（一般設(shè)在主控制室）或開關(guān)跟前的端子箱通過操作把手或按鈕完成，也可以由操作人員通過遠動系統(tǒng)的調(diào)度端下達操手或按鈕完成，也可以由操作人員通過遠動系統(tǒng)的調(diào)度端下達操作命令，

31、通過遠動系統(tǒng)的信道把命令傳送到設(shè)在變電所的執(zhí)行端，作命令，通過遠動系統(tǒng)的信道把命令傳送到設(shè)在變電所的執(zhí)行端，執(zhí)行端對命令進行處理后發(fā)出分閘或合閘脈沖。無論是何種操作執(zhí)行端對命令進行處理后發(fā)出分閘或合閘脈沖。無論是何種操作方式，都應(yīng)該有相應(yīng)的電路對分閘或合閘脈沖進行保持，同時，方式，都應(yīng)該有相應(yīng)的電路對分閘或合閘脈沖進行保持，同時，在操作完畢且相應(yīng)的操作信號撤消后，開關(guān)觸頭仍應(yīng)該保持在操在操作完畢且相應(yīng)的操作信號撤消后，開關(guān)觸頭仍應(yīng)該保持在操作后位置，以上兩個功能的實現(xiàn)全賴操作機構(gòu)的保持功能完成。作后位置，以上兩個功能的實現(xiàn)全賴操作機構(gòu)的保持功能完成。3）分閘）分閘 斷路器在合閘過程中，需要在外

32、力的作用下，把四邊形連桿機斷路器在合閘過程中，需要在外力的作用下，把四邊形連桿機構(gòu)推動到一個位置，在這個位置上，四邊形連桿機構(gòu)達到一個平衡，構(gòu)推動到一個位置，在這個位置上，四邊形連桿機構(gòu)達到一個平衡，因此進行開關(guān)的合閘操作所需要的力是比較大的（與分閘相比），因此進行開關(guān)的合閘操作所需要的力是比較大的（與分閘相比），與合閘過程不同，分閘則是需要一個外力打破四邊形連桿機構(gòu)的平與合閘過程不同，分閘則是需要一個外力打破四邊形連桿機構(gòu)的平衡，因此，所需外力要小一些。一般來說，斷路器的合閘和分閘操衡，因此，所需外力要小一些。一般來說，斷路器的合閘和分閘操作都要經(jīng)外力實現(xiàn)。作都要經(jīng)外力實現(xiàn)。4）自由脫扣）自

33、由脫扣 自由脫扣指的是在斷路器合閘過程中接收到分閘命令時，機構(gòu)自由脫扣指的是在斷路器合閘過程中接收到分閘命令時，機構(gòu)終止執(zhí)行合閘命令而改為執(zhí)行分閘命令。終止執(zhí)行合閘命令而改為執(zhí)行分閘命令。 如果沒有自由脫扣功能，則斷路器在把設(shè)備合閘到故障上時，如果沒有自由脫扣功能，則斷路器在把設(shè)備合閘到故障上時，繼電保護將無法快速跳開斷路器，同樣地斷路器在把設(shè)備合閘到故繼電保護將無法快速跳開斷路器，同樣地斷路器在把設(shè)備合閘到故障上而合閘命令尚未解除（保持），則會出現(xiàn)斷路器重復(fù)進行合閘障上而合閘命令尚未解除（保持），則會出現(xiàn)斷路器重復(fù)進行合閘-分閘的動作（跳躍現(xiàn)象）。分閘的動作（跳躍現(xiàn)象）。5）防止跳躍）防止跳

34、躍6）復(fù)位）復(fù)位 在完成開關(guān)操作后，操作機構(gòu)能進入相應(yīng)狀態(tài)預(yù)備進行下一次操在完成開關(guān)操作后，操作機構(gòu)能進入相應(yīng)狀態(tài)預(yù)備進行下一次操作。作。7）連鎖）連鎖 開關(guān)位置連鎖：利用開關(guān)之間的位置信號實現(xiàn)；開關(guān)位置連鎖：利用開關(guān)之間的位置信號實現(xiàn)； 操作機構(gòu)狀態(tài)閉瑣：在開關(guān)和操作機構(gòu)出現(xiàn)異常狀態(tài)時，對開關(guān)操作機構(gòu)狀態(tài)閉瑣：在開關(guān)和操作機構(gòu)出現(xiàn)異常狀態(tài)時，對開關(guān)操作命令進行閉瑣。操作命令進行閉瑣。2.SW-110型斷路器型斷路器 SW-110型斷路器由三個獨立的型斷路器由三個獨立的Y形單元組成，每個形單元組成，每個Y形形單元構(gòu)成一相的斷路單元。單元構(gòu)成一相的斷路單元。1-底架底架2-提升桿提升桿3-支持套

35、管支持套管5-中間機構(gòu)箱中間機構(gòu)箱6-滅弧室滅弧室3.六氟化硫六氟化硫(SF6)斷路器斷路器一、氣體特性：一、氣體特性：SF6由由F原子與原子與S原子結(jié)合而成，分子結(jié)構(gòu)是個完全對稱的八原子結(jié)合而成，分子結(jié)構(gòu)是個完全對稱的八面體，面體，S原子居中，六個角上是原子居中，六個角上是F原子，原子，F(xiàn)與與S原子間以共價原子間以共價鍵聯(lián)結(jié)。鍵聯(lián)結(jié)。物理性能：物理性能：無色、無臭、無毒、不可燃的惰性氣體；無色、無臭、無毒、不可燃的惰性氣體；化學性能：化學性能：在常溫下是極為穩(wěn)定的氣體，其惰性遠遠超過在常溫下是極為穩(wěn)定的氣體，其惰性遠遠超過氮氣；氮氣；絕緣性能：絕緣性能：在三個大氣壓時，它與變壓器油的絕緣強度

36、相在三個大氣壓時，它與變壓器油的絕緣強度相等，壓力越高，絕緣性能越好。在均勻電場及相同壓力下，等，壓力越高，絕緣性能越好。在均勻電場及相同壓力下，它的絕緣性能為空氣它的絕緣性能為空氣23倍；倍；滅弧性能：滅弧性能：SF6具有很強的滅弧能力，在自由開斷的情況下，具有很強的滅弧能力，在自由開斷的情況下，它的滅弧能力要比空氣大約它的滅弧能力要比空氣大約100倍。倍。(二二)六氟化硫斷路器的典型結(jié)構(gòu)六氟化硫斷路器的典型結(jié)構(gòu)瓷瓶支持敞開式結(jié)構(gòu)，如圖所示。瓷瓶支持敞開式結(jié)構(gòu)，如圖所示。滅弧室被密封在瓷套管滅弧室被密封在瓷套管1內(nèi)，內(nèi)，并固定在支持瓷瓶上。并固定在支持瓷瓶上。斷路器出線端和靜觸頭座斷路器出線

37、端和靜觸頭座2相連，動觸桿相連，動觸桿3通過通過傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)4、連桿、連桿5和和斷路器的操作箱斷路器的操作箱14相連接。相連接。操作箱內(nèi)裝有氣動操作操作箱內(nèi)裝有氣動操作機構(gòu)。機構(gòu)。滅弧室內(nèi)由主動、靜頭滅弧室內(nèi)由主動、靜頭6、7組成主導組成主導電回路，以及由輔助動、靜觸頭電回路，以及由輔助動、靜觸頭8、9組成的弧觸頭回路，前者僅通過電流，組成的弧觸頭回路，前者僅通過電流，而電弧的燃燒與熄滅是在輔助觸頭上，而電弧的燃燒與熄滅是在輔助觸頭上，這樣可以提高主觸頭的載流能力和使這樣可以提高主觸頭的載流能力和使用壽命。用壽命。13-密度繼電器密度繼電器可以直接反映氣體的泄漏情況。可以直接反映氣體的泄漏

38、情況。在發(fā)生氣體泄漏密度降低時發(fā)出信號，在發(fā)生氣體泄漏密度降低時發(fā)出信號，真實的反映氣體的泄漏情況真實的反映氣體的泄漏情況SF6斷路器的主要特點斷路器的主要特點優(yōu)點：優(yōu)點：nSF6斷路器的斷口電壓可以做的很高，在電壓等級相同、開斷電流斷路器的斷口電壓可以做的很高，在電壓等級相同、開斷電流和其他性能相同或接近的情況下，和其他性能相同或接近的情況下， SF6斷路器的串聯(lián)斷口數(shù)比較少。斷路器的串聯(lián)斷口數(shù)比較少。n開斷電流大，且斷開大短路電流時，滅弧快，不重燃。開斷電流大，且斷開大短路電流時，滅弧快，不重燃。n開斷電感性小電流和電容性小電流時，不會產(chǎn)生嚴重的過電壓。開斷電感性小電流和電容性小電流時，不

39、會產(chǎn)生嚴重的過電壓。nSF6氣體散熱能力好，對觸頭的燒損輕微，可以大大延長觸頭的電氣體散熱能力好，對觸頭的燒損輕微，可以大大延長觸頭的電壽命。壽命。nSF6斷路器開斷聲音小，對周圍環(huán)境不發(fā)生干擾。斷路器開斷聲音小，對周圍環(huán)境不發(fā)生干擾。nSF6斷路器的觸頭壽命長，而且在斷路器的觸頭壽命長，而且在SF6氣體中金屬盒絕緣結(jié)構(gòu)件較氣體中金屬盒絕緣結(jié)構(gòu)件較少發(fā)生劣化現(xiàn)象，檢修周期長。少發(fā)生劣化現(xiàn)象，檢修周期長。n體積小，重量輕，安裝調(diào)試方便，適用于各種不同的地理和環(huán)境體積小，重量輕，安裝調(diào)試方便，適用于各種不同的地理和環(huán)境要求。要求。缺點：缺點： 在密封技術(shù)、干燥、除水、監(jiān)測、檢驗和測試方面有一在密封技術(shù)、干燥、除水、監(jiān)測、檢驗和測試方面有一些特殊的要求，技術(shù)標準、工藝要求高，價格昂貴，一些特殊的要求，技術(shù)標準、工藝要求高，價格昂貴，一次性投資較大。次性投資較大。4.真空斷路器真空斷路器戶內(nèi)真空斷路器戶外真空斷路器真空斷路器是將觸頭裝在一個真空容器中，利用真空作為真空斷路器是將觸頭裝在一個真空容器中，利用真空作為觸頭間的絕緣和滅弧介質(zhì)的斷路器。觸頭間的絕緣和滅弧介質(zhì)的斷路器。因為真空中的氣體分子極少，密度極低，不存在氣體粒子因