高壓斷路器培訓(xùn)資料(全)-課件

你們好你們好高壓斷路器應(yīng)用教程2高壓斷路器應(yīng)用教程2目錄第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識

……….…1第二章、斷路器的基本動作形式

……...…48第三章、ZN12型斷路器概述

.…..…..68第四章、真空滅弧室結(jié)構(gòu)及原理…...…88第五章、ZN12型斷路器檢修

..….….1123目錄第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識……….…1第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識1.1高壓斷路器的用途和類型1.2高壓斷路器的基本要求1.3高壓斷路器的技術(shù)特性1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅

4第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識1.1高壓斷路器的用途和類型1.1、高壓斷路器的用途和類型一、高壓斷路器的用途和類型

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中發(fā)、送、變、配電接通、分?jǐn)嚯娐泛捅Ｗo(hù)電路的主要設(shè)備。它具有完善的滅弧裝置，正常運(yùn)行時(shí)，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某些電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線運(yùn)行方式的任務(wù)。故障時(shí)，用來開斷短路電流，切除故障電路。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一，它起著控制和保護(hù)電力設(shè)備的雙重作用：（1）控制作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要，將部分或全部電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行；（2）保護(hù)作用：當(dāng)電力系統(tǒng)任何部分發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)將故障部分從系統(tǒng)中快速切除，防止事故擴(kuò)大，保護(hù)系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。51.1、高壓斷路器的用途和類型一、高壓斷路器的用途和類型51.1、高壓斷路器的用途和類型(高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要、最復(fù)雜的電器設(shè)備。斷路器的基本理論和工作原理牽涉面較廣，內(nèi)容龐雜，即有電磁學(xué)理論，也有熱學(xué)和力學(xué)理論。在電磁學(xué)和熱學(xué)方面既有場有又路，既有穩(wěn)態(tài)過程也有暫態(tài)過程；在力學(xué)方面涉及到靜力學(xué)、動力學(xué)、流體力學(xué)和空氣動力學(xué)方面的內(nèi)容。此外還涉及到電工材料、絕緣、放電、試驗(yàn)等多項(xiàng)技術(shù)，并隨著時(shí)代的發(fā)展內(nèi)容不斷擴(kuò)充和更新，如計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等。有關(guān)內(nèi)容不只用于高壓斷路器，還可用于包括高壓電器、低壓電器等各種電氣設(shè)備。）61.1、高壓斷路器的用途和類型(高壓斷1.1、高壓斷路器的用途和類型

(IEC:高壓斷路器能承載、關(guān)合和開斷運(yùn)行線路的正常電流，也能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)承載關(guān)合及開斷規(guī)定的異常電流（如短路電流）的開關(guān)設(shè)備，是電力系統(tǒng)的保護(hù)和操作的重要電氣裝置。)通常可按以下兩種方式對開關(guān)裝置進(jìn)行分類：1.按電壓等級分：（1）額定電壓大于或等于1kV的開關(guān)設(shè)備稱為高壓開關(guān)。如：斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、高壓熔斷器（2）額定電壓低于1kV的開關(guān)設(shè)備稱為低壓開關(guān)。如：自動空氣開關(guān)、接觸器、磁力起動器、閘刀開關(guān)、低壓熔斷器

71.1、高壓斷路器的用途和類型(IEC:高壓斷路器能承1.1、高壓斷路器的用途和類型2.按作用分：（1）只用于接通和斷開電路正常負(fù)荷電流的開關(guān)設(shè)備。如：負(fù)荷開關(guān)、接觸器（2）只能用于斷開不正常狀態(tài)和故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：熔斷器（3）既能接通和斷開正常負(fù)荷電流又能接通和斷開不正常狀態(tài)和故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：斷路器、自動空氣開關(guān)（4）不能用于斷開負(fù)荷電流，也不能用于斷開不正常及故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：隔離開關(guān)、閘刀開關(guān)81.1、高壓斷路器的用途和類型81.1、高壓斷路器的用途和類型高壓斷路器裝設(shè)的地點(diǎn)不同，分為戶內(nèi)（N）和（W）兩種形式、按斷路器的滅弧介質(zhì)和作用原理，可分為下列主要類型：（1）油斷路器：它是以變壓器油來作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器，又可分為多油和少油兩種類型;（2）SF6斷路器：它是以SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器;（3）真空斷路器：它是以高真空度的介質(zhì)來熄弧的斷路器。指觸頭在高真空中關(guān)合和開斷的斷路器;（4）壓縮空氣斷路器：它是以高速流動的壓縮空氣來作為滅弧介質(zhì)的斷路器;91.1、高壓斷路器的用途和類型高壓斷路器裝設(shè)的地1.1、高壓斷路器的用途和類型（5）自產(chǎn)氣斷路器：它是利用固體介質(zhì)受電弧作用分解氣體來熄弧的斷路器;（6）磁吹斷路器：它是利用電磁力驅(qū)使電弧進(jìn)入絕緣狹縫中，拉長、冷卻電弧來熄弧的斷路器;我國生產(chǎn)的高壓斷路器的類型很多，其型號的含義如下：其中表示產(chǎn)品名稱的字母含義：S為少油斷路器；D為多油斷路器；K為空氣斷路器；z為真空斷路器C為磁吹斷路器。表示其他標(biāo)志的字母:如G為改進(jìn)型；F為分相操作；D—增容；W—防污；Q—耐震。根據(jù)控制和保護(hù)的電氣設(shè)備不同，高壓斷路器大致可分為以下幾類型：101.1、高壓斷路器的用途和類型（5）自產(chǎn)氣斷路器：它是利用固1.1、高壓斷路器的用途和類型（1）發(fā)電機(jī)斷路器——控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)用的斷路器，斷路器的額定電壓在17.5～36KV范圍內(nèi)，額定電流及額定短路開斷電流極大，不需要快速自動重合閘.這里舉ABB公司為例，ABB公司具有不同類型的發(fā)電機(jī)斷路器，其中有HG和H型中等容量的SF6斷路器；有特大容量的DR型壓縮空氣斷路器（大亞灣核電）；還有中小容量的VD4G型真空斷路器.（2）輸電斷路器——用于110（63）KV及以上輸電系統(tǒng)中的斷路器。其中110KV、220KV電壓等級使用的斷路器稱為高壓斷路器，330KV及以上電壓等級使用的斷路器稱為超高壓斷路器。111.1、高壓斷路器的用途和類型（1）發(fā)電機(jī)斷路器——控制1.2、高壓斷路器的基本要求

輸電斷路器除要求具備快速自動重合閘功能外，還常要具備開合近區(qū)故障，失步故障,架空線路和電纜線路充電電流的能力。（3）配電斷路器——用于35KV及以下的配電系統(tǒng)中的斷路器。這類斷路器要具備快速自動重合閘的功能.121.2、高壓斷路器的基本要求輸電斷路器除要求具備1.2、高壓斷路器的基本要求

二、對高壓斷路器的基本要求對高壓斷路器的要求大致有下述幾個方面：(1）工作可靠：斷路器在制造廠給定的技術(shù)條件下工作時(shí)，應(yīng)能可靠地長期正常運(yùn)行。（2）應(yīng)具有足夠的斷路能力：由于電網(wǎng)電壓較高、電流較大，當(dāng)斷路器在斷開電路時(shí)，觸頭間會出現(xiàn)電弧，只有將電弧熄滅，才能斷開電路。因此，要求斷路器有足夠的斷路能力，尤其是在短路故障時(shí)，能可靠地切斷短路電流并保證具有足夠的熱穩(wěn)定度和電動穩(wěn)定度。131.2、高壓斷路器的基本要求二、對高壓斷路器的基本要求131.2、高壓斷路器的基本要求

(3）具有盡可能短的切斷時(shí)間：當(dāng)電力網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，要求斷路器迅速切斷故障電路，這樣可以縮短電力網(wǎng)的故障時(shí)間和減輕短路電流對電氣設(shè)備的損害。在超高壓電網(wǎng)中，迅速切斷故障電路還可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此切斷時(shí)間是高壓斷路器的一個重要參數(shù)。（4）實(shí)現(xiàn)自動重合閘：架空輸電線路的短路故障，大多是臨時(shí)性故障。當(dāng)短路電流切斷后，故障也隨之消除。

141.2、高壓斷路器的基本要求(3）具有盡可能短的切斷時(shí)間：1.2、高壓斷路器的基本要求

為了提高供電的連續(xù)性，故裝有自動重合閘裝置。自動重合閘是斷路器在故障跳閘以后，經(jīng)過一定的時(shí)間間隔又自動進(jìn)行再次關(guān)合。重合后，如果故障已消除，即恢復(fù)正常供電，稱為自動重合成功。如果故障并未消除，則斷路器必須再次開斷故障電流，這種情況稱為自動重合失敗在便合失敗后，如已知為永久性故障應(yīng)立即組織檢修，但有時(shí)運(yùn)行人員無法判斷故障是暫時(shí)性還是永久性，而該電路供電又很重要，允許3分鐘后再強(qiáng)行合閘一次，稱為“強(qiáng)送電”。同樣，強(qiáng)送電也可能成功或失敗。但失敗時(shí)，斷路器必須再開斷一次短路電流。151.2、高壓斷路器的基本要求為了提高供電的連續(xù)1.2、高壓斷路器的基本要求斷路器的上述動作程序，稱為自動重合閘的操作循環(huán)，記為分O（無電流間隔時(shí)間，一般為0.3秒或0.5秒）—合分—t（強(qiáng)送電時(shí)間，一般為180秒）—合分?？蓪憺椋篛——CO—t′—CO其中：O——分閘操作CO——斷路器合閘后任何有延時(shí)就立即進(jìn)行分閘操作t——無電流時(shí)間，是指自動重合閘中，斷路器開斷時(shí)從所有相中電弧均無熄滅起到隨后重新關(guān)合時(shí)任意一相中開始通過電流時(shí)的時(shí)間間隔。對于快速自動重合閘的斷路器，取t=0.3st′——強(qiáng)送電時(shí)間，一般取t=3分鐘161.2、高壓斷路器的基本要求斷路器的上述動作程序，稱為自1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性三、高壓斷路器的技術(shù)特性（1）額定電壓和最高工作電壓：額定電壓是指斷路器在運(yùn)行中所承受的正常工作電壓。（也就是指斷路器長期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓）考慮到輸電線路有電壓降，線路供電端母線額定電壓高于受電端母線額定電壓，這樣斷路器可能在高于其額定電壓下長期工作，為此斷路器出廠時(shí)都以最高工作電壓進(jìn)行鑒定。最高工作電壓是指斷路器在運(yùn)行中應(yīng)能長期承受的最高電壓，按國家標(biāo)準(zhǔn)，對于額定電壓在220伏及以下的設(shè)備，其最高工作電壓為額定電壓的1.15倍，對于330千伏，500千伏的電壓等級的設(shè)備，規(guī)定為1.1倍。171.3、高壓斷路器的技術(shù)特性三、高壓斷路器的技術(shù)特性171.3、高壓斷路器的技術(shù)特性

（2）額定電流：斷路器長期允許通過的最大工作電流，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值。為額定電壓的1.15倍，對于330千伏，500千伏的電壓等級的設(shè)備，規(guī)定為1.1倍。（2）額定電流：斷路器長期允許通過的最大工作電流，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值。額定電流的大小決定了斷路器的觸頭結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電部分的截面。額定電流的取值大小由有國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。具體等級為200、400、600、（1000）、1250、（1500）、1600、2000、2500、（3000）、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A，括號內(nèi)數(shù)字是另不采用，它們只適用于老產(chǎn)品。181.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（2）額定電流：斷路器長期允許1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（3）額定開斷電流額定開斷電流是指斷路器在額定頻率為50Hz時(shí)的瞬態(tài)恢復(fù)電壓下，能夠開斷的最大短路電流的有效值，有時(shí)也用額定開斷容量來表示。短路電流由周期分量和非周期分量兩部分組成。額定開斷電流反映斷路器的滅弧能力，它與斷路器滅弧介質(zhì)的選擇和滅弧方法的選擇等因素有關(guān)。

191.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（3）額定開斷電流191.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（4）額定峰值耐受電流（動穩(wěn)定電流）額定峰值耐受電流是表明斷路器能承受短路電流電動力作用的能力，即斷路器在閉合狀態(tài)時(shí)能通過的不妨礙其正常工作的最大短路電流（峰值）。斷路器額定峰值耐受電流約等于斷路器額定開斷電流周期分量有效值的2.55倍。201.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（4）額定峰值耐受電流（動穩(wěn)定電1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（5）額定短時(shí)耐受電流（熱穩(wěn)定電流）額定短時(shí)耐受電流是表明斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。額定短時(shí)耐受電流等于額定開斷電流。211.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（5）額定短時(shí)耐受電流（熱穩(wěn)定電1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（6）額定短路持續(xù)時(shí)間（額定熱穩(wěn)定時(shí)間）當(dāng)額定短時(shí)耐受電流通過斷路器的時(shí)間為額定短路持續(xù)時(shí)間實(shí)施，斷路器的各部分溫度不超過其短時(shí)所允許發(fā)熱的最高溫度，并且不發(fā)生觸頭熔接或其他妨礙正常工作的異?，F(xiàn)象。額定短路持續(xù)時(shí)間通?？梢允?s、2s、3s、4s。221.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（6）額定短路持續(xù)時(shí)間（額定熱穩(wěn)1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（7）額定短路關(guān)合電流當(dāng)斷路器進(jìn)行重合閘操作時(shí)，保證斷路器能關(guān)合短路電流而又不致于發(fā)生觸頭熔焊或其他損傷，所允許接通的最大短路電流。（8）機(jī)械時(shí)間特性（后面講解）231.3、高壓斷路器的技術(shù)特性（7）額定短路關(guān)合電流231.4開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電器在切斷電壓大于10~20V、電流大于80~100mA的電路時(shí)，在觸頭剛分離的瞬間，觸頭間產(chǎn)生電弧。這時(shí)雖然電路觸頭分離，但電弧繼續(xù)燃燒，電流仍在觸頭間通過，直到觸頭分開至足夠長的距離時(shí)，電弧熄滅，電路才算真正的切斷。241.4開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電器在切斷電壓大于1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅電弧的溫度很高，表面溫度可達(dá)3000~40000C，電弧中心溫度可高達(dá)100000C以上。這種高溫，即使作用的時(shí)間很短，觸頭表面也會因劇烈熔化和蒸發(fā)而損壞，觸頭附近的絕緣材料（包括絕緣油、電工瓷、有機(jī)絕緣材料）被嚴(yán)重?zé)龘p，以致設(shè)備損壞。所以，在切斷電路時(shí)，必須采取措施盡快地熄滅電弧。251.4開關(guān)電弧的形成和熄滅電弧的溫度很高，表面溫1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅1、電弧的形成電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)點(diǎn)（分子和原子）被游離的過程，這一過程很復(fù)雜，產(chǎn)生電弧放電和維持電弧的主要原因和過程如下：261.4開關(guān)電弧的形成和熄滅1、電弧的形成261.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（1）高電場發(fā)射當(dāng)通過電流的開關(guān)觸頭剛分離時(shí)，觸頭間距離很小，由于外加電壓的作用，在這很小的間隙中，形成很高的電場強(qiáng)度（可超過1000~10000kV/cm），足以從陰極表面拉出電子，這就是高電場發(fā)射。隨著觸頭間的距離增大，電場強(qiáng)度減小，高電場發(fā)射的作用將減弱。271.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（1）高電場發(fā)射271.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（2）熱電子發(fā)射當(dāng)觸頭剛分離時(shí)，由于觸頭間的壓力和接觸點(diǎn)減少，使觸頭接觸電阻迅速增大，在電極表面出現(xiàn)局部集中的電流，使電極上出現(xiàn)熾熱點(diǎn)，陰極中的電子因此獲得足夠的動能逸出到空間。這種因熾熱使電極表面向周圍空間發(fā)射電子現(xiàn)象，稱為熱電子發(fā)射。281.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（2）熱電子發(fā)射281.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（3）碰撞游離從陰極表面發(fā)射出來的自由電子，在電場的作用下，向陽極做加速運(yùn)動，并不斷地與觸頭間介質(zhì)的中性質(zhì)點(diǎn)碰撞。當(dāng)自由電子在加速運(yùn)動過程中所積累起來的動能大于中性質(zhì)點(diǎn)的游離能（使電子釋放出來的能量）時(shí)，中性質(zhì)點(diǎn)被碰撞分離為電子和正離子，稱為碰撞游離。新產(chǎn)生的電子和原來的電子一起向陽極做加速運(yùn)動。當(dāng)他們和其他中性質(zhì)點(diǎn)碰撞時(shí)又再一次發(fā)生碰撞游離，碰撞游離連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果，將在觸頭間產(chǎn)生了大量的電子和正離子，使介質(zhì)擊穿，引起電弧。

291.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（3）碰撞游離291.4開關(guān)電弧的形成和熄滅使觸頭間介質(zhì)被擊穿的電壓稱為擊穿電壓。（4）熱游離介質(zhì)在高溫作用下產(chǎn)生游離稱為熱游離。在電弧產(chǎn)生后，弧隙溫度很高，此時(shí)在高溫下的介質(zhì)分子和原子的無規(guī)則熱運(yùn)動將更嚴(yán)重加劇，中性質(zhì)點(diǎn)間也會因此碰撞而發(fā)生碰撞游離，游離出電子和正離子。301.4開關(guān)電弧的形成和熄滅使觸頭間介質(zhì)被擊穿的電壓稱為擊1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（4）熱游離介質(zhì)在高溫作用下產(chǎn)生游離稱為熱游離。在電弧產(chǎn)生后，弧隙溫度很高，此時(shí)在高溫下的介質(zhì)分子和原子的無規(guī)則熱運(yùn)動將更嚴(yán)重加劇，中性質(zhì)點(diǎn)間也會因此碰撞而發(fā)生碰撞游離，游離出電子和正離子。311.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（4）熱游離311.4開關(guān)電弧的形成和熄滅電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，弧柱溫度很高，電弧電壓和弧柱的電場強(qiáng)度很低，碰撞游離作用減弱，此時(shí)弧柱的游離作用由熱游離維持。當(dāng)電弧溫度很高時(shí)，一方面陰極表面發(fā)射電子，另一方面會引起金屬觸頭熔化、蒸發(fā)，以致介質(zhì)中混有金屬蒸氣，使弧隙電導(dǎo)增加，電弧將繼續(xù)熾熱燃燒。321.4開關(guān)電弧的形成和熄滅電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，弧柱1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅從以上可見，陰極表面在高電場作用下發(fā)射電子，這些電子在觸頭間電壓作用下產(chǎn)生碰撞游離，形成電弧。在電弧高溫下陰極表面熱發(fā)射及介質(zhì)中的熱游離，使電弧得以維持和發(fā)展。這就是電弧的形成過程。331.4開關(guān)電弧的形成和熄滅從以上可見，陰極表面在高電場作1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅2、電弧的熄滅游離是在外加電壓和電弧電流作用下，電子和離子不斷產(chǎn)生的過程，也就是電弧的產(chǎn)生和維持的過程。與此同時(shí)，在弧柱中還存在著電子和離子消失（減少）的過程，使電弧電流減少，以致使電弧熄滅，稱為去游離。在穩(wěn)定燃燒的電弧中，這兩個過程處于動態(tài)平衡。如果游離現(xiàn)象大于去游離現(xiàn)象，電弧將繼續(xù)熾熱燃燒；如果去游離大于游離，電弧越來越弱，最后熄滅。因此使去游離大于游離就是電弧熄滅的基本原理。341.4開關(guān)電弧的形成和熄滅2、電弧的熄滅341.4開關(guān)電弧的形成和熄滅——去游離的方式主要是復(fù)合與擴(kuò)散：（1）復(fù)合弧隙中帶正電或帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，在運(yùn)動中彼此結(jié)合形成中性質(zhì)點(diǎn)的過程，稱為復(fù)合。電子的運(yùn)動速度約為離子運(yùn)行速度的1000倍，因此，電子和離子的直接復(fù)合可能性很小。但是，電子在碰撞時(shí)先附著在中性質(zhì)點(diǎn)上形成負(fù)離子，然后與運(yùn)動速度大致相等的正離子相互吸引、接觸而形成中性質(zhì)點(diǎn)（中性分子）。351.4開關(guān)電弧的形成和熄滅——去游離的方式主要是復(fù)合與擴(kuò)1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅復(fù)合過程的快慢，主要決定于離子運(yùn)動的速度。使弧柱場強(qiáng)減小，降低電弧溫度，增大氣體壓力，升高氣體密度等，均可減小離子運(yùn)動速度，增加離子間接觸機(jī)會，加強(qiáng)復(fù)合。361.4開關(guān)電弧的形成和熄滅復(fù)合過程的快慢1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（2）擴(kuò)散擴(kuò)散是弧柱中的自由電子及正離子由于熱運(yùn)動從弧柱內(nèi)逸出進(jìn)入周圍介質(zhì)的一種現(xiàn)象。電弧中的高溫自由電子和正離子由密集的空間向周圍密度小、溫度低的介質(zhì)擴(kuò)散，并與介質(zhì)中帶異性電的質(zhì)點(diǎn)結(jié)合，形成中性分子。電弧與周圍介質(zhì)溫度差以及離子濃度差愈大，擴(kuò)散作用愈強(qiáng)。371.4開關(guān)電弧的形成和熄滅（2）擴(kuò)散371.4開關(guān)電弧的形成和熄滅采用冷的、新鮮的、未游離的氣體吹動電弧，可使電弧在周圍介質(zhì)中移動，加強(qiáng)與新鮮介質(zhì)接觸，一方面帶走電弧的熱量，另一方面增大電弧與周圍介質(zhì)的溫差，加強(qiáng)擴(kuò)散，有利于滅弧。381.4開關(guān)電弧的形成和熄滅采用冷的、新鮮1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅

電弧熄滅與否，取決于游離與去游離兩個因素作用的結(jié)果。當(dāng)弧柱中去游離大于游離時(shí)，電弧中離子減小，電弧電阻增加，電流減小，最后電弧趨于熄滅。391.4開關(guān)電弧的形成和熄滅電弧熄滅與否，1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅—交流電弧的熄滅交流電流每半個周期經(jīng)過一次零值。此時(shí)，電源停止向弧隙輸入能量，而弧隙由于不斷散出熱量，溫度下降，熱游離作用迅速減弱，電弧暫時(shí)熄滅。但是由于弧隙的溫度很高，熱游離尚在繼續(xù)，在弧隙電壓的作用下，弧隙仍有電流通過，電源仍向弧隙輸入能量，使弧隙溫度升高，熱游離加強(qiáng)。401.4開關(guān)電弧的形成和熄滅—交流電弧的熄滅401.4開關(guān)電弧的形成和熄滅

若輸入能量大于散出能量，即弧隙中游離過程大于去游離過程，電弧將重燃。這種由于熱游離而引起電弧的重燃稱熱擊穿。反之，如果電流過零后，輸入能量小于散出能量，弧隙溫度將繼續(xù)下降，熱游離基本停止，弧隙由導(dǎo)電狀態(tài)向介質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，電弧即熄滅。

411.4開關(guān)電弧的形成和熄滅若輸入能量大于散出能量1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅電流過零時(shí)，電弧暫時(shí)熄滅，但弧隙介質(zhì)絕緣能力要恢復(fù)到正常情況需要一定時(shí)間，稱為介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程。在此過程中，弧隙所承受而不致使弧隙擊穿重燃的臨界電壓稱為介質(zhì)的擊穿電壓uj（t）。與此同時(shí)，弧隙電壓由熄弧電壓，經(jīng)一定時(shí)間，逐漸恢復(fù)到電源電壓，這是弧隙電壓的恢復(fù)過程。

421.4開關(guān)電弧的形成和熄滅電流過零時(shí)，電1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅隨著電壓的升高，游離因素加強(qiáng)，可能引起間隙再擊穿，稱為電擊穿，電弧重燃。交流電流過零后，電弧熄滅是否會重熄，取決于介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程與弧隙電壓恢復(fù)過程相互作用的結(jié)果。只要電流過零后，弧隙的介質(zhì)擊穿電壓uj永遠(yuǎn)大于弧隙恢復(fù)電壓uhf，弧隙不被擊穿，電弧即熄滅。否則，電弧將重燃，如圖6.1-1。因此交流電弧的熄滅條件是：電流自然過零后，弧隙介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)曲線高于電壓恢復(fù)曲線，uj（t）>uhf（t）。431.4開關(guān)電弧的形成和熄滅隨著電壓的升高，游離因素加強(qiáng)，1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅441.4開關(guān)電弧的形成和熄滅441.4開關(guān)電弧的形成和熄滅3、熄滅電弧的方法加強(qiáng)弧隙的去游離，或減小弧隙電壓的恢復(fù)速度，都可以促進(jìn)電弧熄滅。廣泛采用的滅弧方法，有以下幾種。

吹弧溫度對熄弧影響很大，溫度愈低，熱游離愈不易發(fā)生，能加快去游離，而且介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度隨溫度的降低而增加。介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)的快慢，在很大程度上決定于弧隙溫度降低的速度。因此，冷卻電弧是熄弧的重要方法之一。451.4開關(guān)電弧的形成和熄滅3、熄滅電弧的方法451.4開關(guān)電弧的形成和熄滅用氣體或液體介質(zhì)吹弧，既能起到對流換熱、強(qiáng)烈冷卻弧隙的作用，也可以部分取代原弧隙中游離氣體或高溫氣體。氣體流速大，對流換熱的能力強(qiáng)，能使電弧散熱加劇，對弧隙的冷卻作用更大。

461.4開關(guān)電弧的形成和熄滅用氣體或液體介質(zhì)吹弧，1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅

在斷路器中，常制成各種形式的吹弧室，使氣體或液體產(chǎn)生較高的壓力，有力地吹向弧隙。吹動電弧的方法有縱吹和橫吹，如圖6.1-2。吹動方向與弧柱軸線平行的叫縱吹；吹動方向與軸線垂直的叫橫吹?？v吹主要是使電弧冷卻變細(xì)，最后熄滅；而橫吹則將電弧拉長，表面積增大并加強(qiáng)冷卻，熄弧效果較好。采用縱橫混合吹弧方法，熄弧效果更好。

471.4開關(guān)電弧的形成和熄滅在斷路器中，常制成各種1.4開關(guān)電弧的形成和熄滅481.4開關(guān)電弧的形成和熄滅48第二章、斷路器的基本動作形式1、分閘2、合閘3、合分4、重合和重合閘5、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求49第二章、斷路器的基本動作形式1、分閘491、分閘

斷路器是在電力系統(tǒng)不同工況下進(jìn)行合分，以保證電力系統(tǒng)可靠供電和切除故障線路。斷路器除單一合閘和分閘外，還要求具有快速的重合閘、重合分和合分動作一、分閘分閘操作是斷路器最基本的功能。由于斷路器分閘，可開斷高壓回路，或切斷負(fù)荷電源，或隔斷高壓電源，或切斷故障電源。1.開距高壓斷路器分閘到底時(shí)，動觸頭與靜觸頭之間形成一定長度的絕緣間隙以保證線路能徹底斷開。斷路器處于分閘狀態(tài)時(shí)，此時(shí)觸頭之間的絕緣間隙被稱為開距。開距的大小與高壓斷路器的額定電壓和開斷性能要求有關(guān)，也與絕緣介質(zhì)的特性和滅弧裝置的設(shè)計(jì)有關(guān)。2.行程和超行程501、分閘斷路器是1、分閘

行程是指高壓斷路器分閘過程中動觸頭所走過的距離，行程包括了觸頭之間的開距和觸頭接觸行程。為保證足夠的接觸壓力，補(bǔ)償觸頭受電弧的燒損以及獲得必要的分閘速度，動端需要超行程來保證。3.分閘速度高壓斷路器分閘過程中，動觸頭的運(yùn)動隨時(shí)間或行程而變化，一般分閘速度是指分閘過程中觸頭分離之后半個周波內(nèi)動觸頭的速度的平均值。以這個數(shù)值為標(biāo)稱分閘速度其意義在于：在這個期間內(nèi)動觸頭的速度對高壓斷路器的熄弧和熄弧間隙承受恢復(fù)電壓將起到?jīng)Q定性作用，因?yàn)楦邏簲嗦菲鞯娜蓟r(shí)間約為半個周波到一個周波之間（如三相斷路器指首相燃弧情況）。但是為了測量的方便，工廠往往給出剛分速度的數(shù)據(jù)，這是指觸頭剛分瞬間的平均速度，大致是剛分之前511、分閘行程是指高1、分閘

半波和剛分之后半波的測量值的平均值。分閘速度因不同的滅弧室設(shè)計(jì)、不同的滅弧介質(zhì)和斷口的數(shù)目多少而不同。它是操動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要的依據(jù)之一。4.固分時(shí)間固分時(shí)間是指分閘過程中從操動機(jī)構(gòu)接到分閘命令時(shí)起，到斷路器觸頭側(cè)分離的一段時(shí)間。這段時(shí)間包括操動機(jī)構(gòu)和高壓斷路器本身在觸頭分離以前的執(zhí)行電氣命令和機(jī)構(gòu)動作的時(shí)間，具體說，由以下幾部分組成（1）啟動時(shí)間從脫扣機(jī)構(gòu)受電到脫扣器動作并使操動機(jī)構(gòu)解扣時(shí)止或者分閘動力控制系統(tǒng)的初級閥門觸動時(shí)止的時(shí)間。

（2）分閘控制時(shí)間從分閘動力控制系統(tǒng)受能到機(jī)構(gòu)傳動觸動的時(shí)間，對于機(jī)械連桿式操動系統(tǒng)，無分閘動力控制521、分閘半波和剛分之后半波的測量值的1、分閘

故無此項(xiàng)時(shí)間。（3）分閘寄生時(shí)間從機(jī)械傳動觸動開始到觸頭開始運(yùn)動的時(shí)間。（4）逆超程時(shí)間從觸頭開始運(yùn)動到觸頭分離時(shí)止的時(shí)間。上述第三部分的時(shí)間是指機(jī)構(gòu)運(yùn)動鏈的間隙位移和彈性變形引起的時(shí)間消耗。對于機(jī)械傳動來說，運(yùn)動鏈在合閘位置處于受力的緊張狀態(tài)，鏈中各個環(huán)節(jié)有一定的彈性變形，當(dāng)解扣時(shí)，在觸頭獲得運(yùn)動之前，這些環(huán)節(jié)由于力的松弛，應(yīng)變消失而需要一定的時(shí)間。只有應(yīng)變消失之后觸頭才能從分閘動力獲得相應(yīng)的運(yùn)動（假設(shè)不產(chǎn)生反向應(yīng)變）。這種由于彈性應(yīng)變而引起的時(shí)間延遲約為1～3ms。531、分閘故無此項(xiàng)時(shí)間。531、分閘

5.全開斷時(shí)間全開斷時(shí)間是指在全開斷電流下，分閘過程從操動機(jī)構(gòu)接到分閘命令時(shí)起到電弧熄滅時(shí)止的時(shí)間，也就是固分時(shí)間加燃弧時(shí)間。燃弧時(shí)間與起弧相角有關(guān)，其下限稱短燃弧時(shí)間，其上限稱長燃弧時(shí)間。三相斷路器在單相試驗(yàn)時(shí)，既要求用短燃弧時(shí)間驗(yàn)證首相的開斷性能，同時(shí)還要求一長燃弧時(shí)間驗(yàn)證后兩相開斷的性能。后兩相的電流過零比首相開斷過零的時(shí)間滯后一定的電角度（如在三相不接地短路試驗(yàn)中為90°）。又考慮三相之間的相位差，故長燃弧時(shí)間與短燃弧時(shí)間的時(shí)間差可認(rèn)為是8.33ms（在三相不接地短路試驗(yàn)中），而IEC目前的規(guī)定是7ms，這只能理解是多種形式短路的綜合反映。541、分閘5.全開斷時(shí)間541、分閘

縮短斷路器的全開斷時(shí)間對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高輸電線路的輸送容量有很大好處。對60周交流來說為33.3ms，

若考慮現(xiàn)代斷路器的長燃弧時(shí)間為一周波左右，則此種斷路器的固分時(shí)間對于50周或60周系統(tǒng)來說，相應(yīng)地分別要求為20左右或16.6ms左右。551、分閘縮短斷路器的全開斷時(shí)間對2、合閘二、合閘線路的正常送電，負(fù)荷的倒換，電壓的引入等都必須由斷路器的合閘動作來完成。合閘以后，斷路器本身就處于警戒狀態(tài)，在它所保護(hù)的范圍內(nèi)出現(xiàn)任何故障，隨時(shí)可以受命跳閘。斷路器在合閘狀態(tài)下，必須保證具有足夠的長期通流能力和經(jīng)受短路電流和電動力作用能力，而這些性能與機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有密切的聯(lián)系。若機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，或操動系統(tǒng)不能制鎖，則在短路電動力作用下，斷路器觸頭會自行脫開；或因機(jī)構(gòu)的輸出力矩不夠，觸頭的輕微熔焊造成斷路器不能開斷，均將釀成事故。因而合閘狀態(tài)下的可靠性亦是十分重要的。562、合閘二、合閘562、合閘1.合閘速度：合閘速度是指斷路器觸頭以前半波內(nèi)的平均速度。它標(biāo)志著斷路器的運(yùn)動系統(tǒng)在趨近于合閘時(shí)所應(yīng)具有的動能水平。待觸頭接觸以后，由于阻力突然增大，動觸頭的運(yùn)動速度受到很大的阻力而降低。合閘速度還影響預(yù)擊穿特性，當(dāng)合閘速度高時(shí)，預(yù)擊穿距離就小，其阻礙斷路器關(guān)合的作用也??；反之，影響就大.合閘速度是在合閘裝置的動力處于額定參數(shù)下所測得的數(shù)據(jù)，可是在運(yùn)行中，動力源的特性參數(shù)常常偏離其額定值。對液壓操動機(jī)構(gòu)來說流體輸出功有隨操作負(fù)荷大小而變化的適應(yīng)性，因而動力額定參數(shù)的變化而導(dǎo)致運(yùn)動系統(tǒng)的功能的差異不很大。572、合閘1.合閘速度：572、合閘

2.合閘時(shí)間：合閘時(shí)間是指從發(fā)合閘令到斷路器的主觸頭剛合時(shí)止的這段時(shí)間。在制造和運(yùn)行過程中，測定合閘時(shí)間往往可以得知斷路器的操動系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)。合閘時(shí)間由以下幾部分組成：（1）啟動時(shí)間從啟動電磁鐵的線圈受電到電磁鐵剛頂開控制閥門時(shí)止的時(shí)間。（2）合閘控制時(shí)間從合閘控制裝置得電到合閘裝置觸動的時(shí)間（3）合閘寄生時(shí)間從合閘裝置觸動到斷路器的主回路動觸頭觸動的時(shí)間，此為消耗于機(jī)構(gòu)的間隙和機(jī)構(gòu)傳動的彈性變形的時(shí)間。（4）逆開距時(shí)間從動觸頭觸動到與靜觸頭剛接觸的時(shí)間。582、合閘2.合閘時(shí)間：582、合閘

上述四部分時(shí)間之中，占主要的是逆開距時(shí)間，因?yàn)閯佑|頭觸動時(shí)，其速度為零，只有在合閘過程中才能得到加速。所以剛接觸時(shí)，往往要經(jīng)過一段較長的時(shí)間。在合閘的前一段行程中速度在預(yù)擊穿距離內(nèi)才有意義，而這時(shí)動觸頭恰已加速到需要的速度，當(dāng)代的新型斷路器行程都很小，因而合閘時(shí)間亦縮短，合閘時(shí)間的縮短給斷路器的操動帶來很大的好處，即合閘的分散性可以縮小，因而電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以提高。592、合閘上述四部分時(shí)間之中，占主要的是逆開距時(shí)間，因2、合閘

從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度去縮短合閘時(shí)間，主要從縮短啟動時(shí)間和控制時(shí)間入手。采用快速啟動裝置可以將啟動時(shí)間從10ms縮短到2ms。合理地選擇控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，改善控制閥的運(yùn)動特性可以獲得最短的控制時(shí)間。但若對合閘時(shí)間沒有嚴(yán)格的要求，過分地追求的合閘時(shí)間，可能不是合理的辦法，因?yàn)橛纱丝赡芤雽?dǎo)致操動不可靠的因素。

602、合閘從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度去縮短合閘時(shí)3、合分三、合分

高壓斷路器在合閘過程中可能遇到線路故障（如短路）而要求它立即跳閘的情況，因而斷路器應(yīng)具有及時(shí)跳閘反應(yīng)的能力，即當(dāng)斷路器合到底立刻能進(jìn)行無任何延遲的正常分閘。這種反應(yīng)能力依賴控制系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)的實(shí)用性。斷路器合閘之后，立即進(jìn)行分閘，則線路接通的時(shí)間很短。在電力系統(tǒng)中，希望短路合閘時(shí)斷路器以最快的動作將短路斷開，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，因而對斷路器合分時(shí)的接通時(shí)間，有一定的要求，而此時(shí)間成為金屬短接時(shí)間。613、合分三、合分613、合分最短的金屬短接時(shí)間應(yīng)由下列部分組成：（1）關(guān)合超程時(shí)間:合閘過程中，從觸頭剛接觸開始到合到底停止之間的時(shí)間。（2）停頓時(shí)間:從合到停止到斷路器因執(zhí)行分閘命令而觸動時(shí)止的這段時(shí)間。（3）逆超行程時(shí)間:分閘過程中，從動觸頭到與靜觸頭脫離時(shí)止的這段時(shí)間。

斷路器的金屬短接時(shí)間與運(yùn)行中的繼電保護(hù)有相互交叉的關(guān)系，因而在合分任務(wù)中要確定電力系統(tǒng)承受短路的時(shí)間需對設(shè)備和保護(hù)作詳細(xì)的分析才能獲知，而且設(shè)備的調(diào)整必須得當(dāng)。623、合分最短的金屬短接時(shí)間應(yīng)由下4、重合和重合閘

四、重合和重合閘在高壓電力系統(tǒng)中常要求斷路器在事故跳閘后進(jìn)行快速重合閘，以獲得高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。這種重合閘往往能排除系統(tǒng)中的一段偶然性的短路事故而獲得成功。但當(dāng)重合后短路仍未消除時(shí)，斷路器在繼電保護(hù)裝置的作用下又可立即跳閘，這時(shí)的操作任務(wù)為重合閘，即分閘以后再一個合分，如需再次強(qiáng)送電，則可再設(shè)置一個合分，即為分-合分-合分，后一個合分前的時(shí)延要長一些，由具體的系統(tǒng)保護(hù)確定。634、重合和重合閘四、重合和重合閘635、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求5、高壓斷路器對操作機(jī)構(gòu)的要求對操動機(jī)構(gòu)的要求很嚴(yán)格。作為電網(wǎng)主要保護(hù)和控制元件的高壓斷路器，其動作可靠性是極為重要的。斷路器該動時(shí)不動，不該動時(shí)亂動，都會造成線路事故，給電力系統(tǒng)帶來巨大的損失。在電力設(shè)備中，斷路器及其操動機(jī)構(gòu)的機(jī)械故障比之其它設(shè)備要多。這主要是：1）操動機(jī)構(gòu)的潤滑系統(tǒng)差，動作環(huán)節(jié)多。故出現(xiàn)故障的可能性就大。2）高壓斷路器工作條件比較惡劣。3）斷路器工作狀態(tài)是非連續(xù)性的，有時(shí)甚至一年也動不了幾次，這樣，隱患不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)。645、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求5、高壓斷路器對操作機(jī)構(gòu)的要求5、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求

4）斷路器及其操動機(jī)構(gòu)類型多，結(jié)構(gòu)差異大，因此，在制造和維修方面積累經(jīng)驗(yàn)比較困難。因此，在設(shè)計(jì)操動機(jī)構(gòu)時(shí)，必須特別注意下述幾個動作的性能及其動作的可靠性：1.合閘在電網(wǎng)正常工作時(shí)，用操動機(jī)構(gòu)使斷路器關(guān)合，這時(shí)電路中流過的是工作電流，關(guān)合是比較容易的。但在電網(wǎng)事故情況下，如斷路器關(guān)合到有預(yù)伏短路故障的電路上時(shí)，電路中出現(xiàn)短路電流，斷路器導(dǎo)電回路將受到較大電動力的作用，電動力F可用下式表示：F=1.02×10ˉ7CI2max式中C——回路系數(shù)，數(shù)值在幾十至幾百之間；Imax——短路電流最大值（A）。由式可見，當(dāng)電流Imax在幾千安以下時(shí)，斷路器導(dǎo)體間的電動力通?？梢月远挥?jì)。655、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求4）斷路器及其操動機(jī)構(gòu)類型多5、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求

而在短路故障時(shí)，電流可達(dá)幾萬安以上，此時(shí)，電動力的數(shù)值就很可觀了，有時(shí)可達(dá)幾千牛頓以上。另一方面，從斷路器導(dǎo)電回路的布置以及觸頭的結(jié)構(gòu)來看，電動力的方向又常常是妨礙斷路器關(guān)合的。因此，在關(guān)合有預(yù)伏短路故障的電器時(shí)，由于電動力過大，斷路器有可能出現(xiàn)不能可靠關(guān)合，如觸頭合不到底，則會引起觸頭嚴(yán)重?zé)齻?，甚至斷路器爆炸等?yán)重事故。因此，操動機(jī)構(gòu)必須是以克服短路電動力的阻礙，也就是具有關(guān)合短路故障的能力。665、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求而在短路故障時(shí)，電流可達(dá)5、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求2.保持合閘由于在合閘過程中，合閘命令的持續(xù)時(shí)間很短，而且操動機(jī)構(gòu)的操作功也只在短時(shí)間內(nèi)提供，因此操動機(jī)構(gòu)中必須有保持合閘狀態(tài)的裝置，以保證在合閘命令和操動功能消失后使斷路器保持在合閘位置。3.分閘操動機(jī)構(gòu)要能夠進(jìn)行電動或手動分閘。為滿足滅弧性能的要求，斷路器還應(yīng)具有一定的分?jǐn)嗨俣?。使分?jǐn)鄷r(shí)間盡可能縮短，以減少短路故障存在的時(shí)間。4.自由脫扣與防跳躍自由脫扣的含義是：在斷路器合閘過程中如操動機(jī)構(gòu)又接到分閘命令，則操動機(jī)構(gòu)不應(yīng)繼續(xù)執(zhí)行合閘命令而應(yīng)立即分閘。675、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求2.保持合閘675、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求當(dāng)斷路器關(guān)合有預(yù)伏短路故障的電路時(shí)，若操動機(jī)構(gòu)沒有自由脫扣能力，則必須等到斷路器的觸頭關(guān)合到底后才能分閘。這樣有可能使斷路器連續(xù)多次合、分短路電流，這一現(xiàn)象稱為“跳躍”。出現(xiàn)“跳躍”現(xiàn)象時(shí)，會造成觸頭嚴(yán)重?zé)齻酥帘ㄊ鹿?。對具有自由脫扣的操動機(jī)構(gòu)，則不管觸頭關(guān)合到什么位置，也不管合閘命令是否解除，只要接到分閘命令，斷路器觸頭即執(zhí)行分閘動作。所以，操動機(jī)構(gòu)中必須要有自由脫扣裝置。高壓斷路器操動機(jī)構(gòu)有彈簧操動機(jī)構(gòu)、液壓操動機(jī)構(gòu)、電磁操動機(jī)構(gòu)、手動操動機(jī)構(gòu)、氣動操動機(jī)構(gòu)、電動機(jī)操動機(jī)構(gòu)、永磁操動機(jī)構(gòu)等。685、高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的要求當(dāng)斷路器關(guān)合有預(yù)伏第三章、ZN12型斷路器概述1、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹69第三章、ZN12型斷路器概述1、ＺＮ１２－１０型真空斷路器1、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況

１９８３年，由西安高壓電器研究所、北京開關(guān)廠、寶光電工廠和桂林粉末冶金研究所等單位聯(lián)合與原西德西門子公司簽定技術(shù)合同，引進(jìn)西門子公司生產(chǎn)１０ＫＶ真空斷路器的先進(jìn)技術(shù)。于１９９０年８月由原機(jī)電部和原能源部組織并通過了樣機(jī)鑒定。真空斷路器主要由北京開關(guān)廠研制成功。此后，由西安高壓電器研究所發(fā)證定型ＺＮ１２－１０型真空斷路器。（用在我公司2X600MW發(fā)電機(jī)組的廠用電中壓系統(tǒng)中。開關(guān)柜全部安裝北京開關(guān)廠生產(chǎn)的GFC-3F型開關(guān)柜。）該型斷路器主要由外屏蔽罩式陶瓷外殼真空滅弧室、彈簧操動機(jī)構(gòu)和絕緣支撐組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、開斷能力大和壽命長等特點(diǎn)。圖1在用鋼板焊接成的機(jī)構(gòu)箱上固定有６只環(huán)氧樹脂絕緣子，每相兩只絕緣子呈Ｖ形布置。701、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況

１９８３年，1、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況

絕緣子上固定著鑄合金材料制成的上下接線座，籍以安裝真空滅弧室。下出線部分裝有軟連接，其一端與滅弧室動導(dǎo)電桿上的導(dǎo)電夾相連。在動導(dǎo)電桿下端裝有萬向桿端軸承６，通過軸銷７與下出線座上的轉(zhuǎn)向杠桿相連。開關(guān)傳動主軸９上的拐臂未端連有絕緣拉桿１０，從而驅(qū)動導(dǎo)電桿進(jìn)行分合操作。在絕緣拉桿與主軸上拐臂的連接處裝有觸頭彈簧。觸頭彈簧設(shè)計(jì)有一定的預(yù)壓力，其預(yù)壓行程和終壓行程之差常常稱為觸頭的超行程。711、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況絕緣子上固定著鑄合金材1、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況34215721、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況34215721、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況一、技術(shù)參數(shù)1、額定雷擊沖擊耐受電壓（全波）KV

752、額定短時(shí)，工頻耐受電壓（1分鐘）KV

423、合閘時(shí)間：S≤0.0754、分閘時(shí)間：S≤0.045-0.0655、儲能電機(jī)功率：W≈2756、儲能電動機(jī)額定電壓：V≈1102207、儲能時(shí)間：S158、合閘電磁鐵Ue：V≈1102209、分閘—Ue：V≈11022010、操作順序：分-0.3S-合分-180S-合分；分-180S-合分-180S-合分731、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況731、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況二、機(jī)械特性調(diào)整參數(shù)1、觸頭行程：11±1mm

2、觸頭超行程：8±2mm

3、三相觸頭分、合閘同期性：≤2ms

4、每相回路電阻：

≤25uΩ5、相間中心距離：210±1.5mm

741、ＺＮ１２－１０型真空斷路器概況二、機(jī)械特性調(diào)整參數(shù)742、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹3AF型斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示,主要由儲能機(jī)構(gòu)、鎖定機(jī)構(gòu)、合閘彈簧、分閘彈簧、開關(guān)主傳動軸、緩沖器和控制裝置等部件組成。

752、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹3AF型斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖2操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖762、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖2操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖762、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹

儲能機(jī)構(gòu)主體是一個外殼為鑄鋁的減速箱1，其內(nèi)部裝有兩套蝸輪蝸桿。儲能軸O3橫穿減速箱，與蝸輪蝸桿無機(jī)械聯(lián)系。儲能軸上套一軸套，該軸套用鍵連在大蝸輪上，軸套上設(shè)有軸銷，并裝有棘爪。在儲能軸的右端裝有一凸輪3，棘爪通過凸輪上的缺口帶動凸輪轉(zhuǎn)動。在儲能軸的左端裝有曲柄，其外端掛有合閘彈簧2。減速箱的軸O2上裝有三角形杠桿4，在該杠桿A軸銷處裝有滾針軸承作為合閘滾輪。合閘時(shí)，合閘彈簧的能量通過凸輪傳遞給合閘滾輪。在三角形杠桿的B軸銷處，連接有連桿9，其另一端與主軸O1上的拐臂O1C相連，這樣就形成了一組O1CBo2 四連桿機(jī)構(gòu)，用來傳遞合閘作用力。減速箱儲能軸上還安裝有帶扣合滾輪（滾針軸承）的拐臂，用來鎖住合閘掣子13。

772、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹儲能機(jī)構(gòu)主2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹電動儲能時(shí)，接通電動機(jī)電源，軸套由減速箱中的大蝸輪帶動。當(dāng)棘爪進(jìn)入凸輪缺口時(shí)，使帶動儲能軸O3轉(zhuǎn)動，從而使掛在儲能軸曲柄上的合閘彈簧拉伸而實(shí)現(xiàn)儲能。儲能完畢后，減速箱軸銷上的合閘滾輪被合閘掣子鎖住，維持儲能狀態(tài)。同時(shí)，曲柄上的小連桿推動一彎板使微動開關(guān)打開，切斷電機(jī)電源。在面板孔中顯示有機(jī)構(gòu)已儲能的機(jī)械指示。電機(jī)儲能時(shí)間應(yīng)大于15s。凸輪儲能系統(tǒng)的兩種狀態(tài)如下圖所示，其中，圖（a）為未儲能狀態(tài)，此時(shí)儲能杠桿在合閘彈簧初拉力作用下處于接近死點(diǎn)位置（三點(diǎn)接近在一條直線上）。儲能開始后，杠桿3繞O3軸作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，合閘彈簧被拉伸儲能。當(dāng)杠桿3越過上死點(diǎn)位置時(shí)[見圖（b）]，該杠桿就脫離減速箱中大蝸輪的制約，782、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹電動儲能時(shí)2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹

圖3凸輪儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1---凸輪；2---扣合杠桿；3---杠桿；4---合閘鎖扣；5---合閘彈簧792、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹792、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹

并在合閘彈簧拉力作用下，自動向逆時(shí)針方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直到扣合杠桿2被合閘鎖扣4扣住為止。這時(shí)儲能機(jī)構(gòu)就被鎖定在儲能狀態(tài)。與此同時(shí)，微動開關(guān)動作切斷電機(jī)電源。儲能時(shí)，扣合杠桿上的滾輪對合閘鎖扣作用力的大小決定于∠O6Ao3的大小，該角度越大，其合閘鎖扣力度越大，合閘脫扣電壓也就越高。手動儲能時(shí)，先將手搖把插入減速箱前方的孔中，并順時(shí)針搖動約25圈，使棘爪進(jìn)入凸輪缺口。然后再繼續(xù)手搖25圈，直到合閘彈簧儲能完畢為止。手動儲能結(jié)束后應(yīng)隨即卸下手把。802、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹并在合閘彈簧拉力作用下，自2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹3AF型斷路器合閘操作:先電動或手動按合閘按鈕使合閘電磁鐵通電，此時(shí)（見圖3）合閘掣子13與減速箱軸銷上的合閘滾輪脫開，并在合閘彈簧力作用下，儲能軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，凸輪3壓下三角形杠桿4上的滾針軸承A。然后通過連桿9將合閘力傳給主軸，并使之逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，于是導(dǎo)電桿實(shí)現(xiàn)向上合閘操作。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)約60度時(shí)即被分閘掣子鎖住，使開關(guān)維持在合閘狀態(tài)。在合閘過程中，分閘彈簧12被拉伸，觸頭彈簧被壓縮，為分閘作好了準(zhǔn)備。合閘終了后，由橡皮緩沖器8吸收剩余動能，并在面板孔中有“合閘位置”指示。812、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹3AF型斷路器合閘操作:先電動

2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹合閘過程中的連桿系統(tǒng)如圖4所示，其中，圖（a）的合閘彈簧已儲能但斷路器處于分閘位置。此時(shí)接到合閘信號后，合閘鎖扣5作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，使扣合杠桿上的滾輪脫扣。儲能軸O3在合閘彈簧力逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，從而使軸O3上的凸輪1壓動三角形杠桿3上A點(diǎn)處的合閘滾輪4。于是三角形杠桿繞O2軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)連桿6推動O1軸旋轉(zhuǎn)，從而使斷路器合閘。822、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹合閘過程中的連桿系統(tǒng)如圖4所示，

2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖4操動機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)狀態(tài)示意圖（a）分閘狀態(tài)已儲能；（b）合閘狀態(tài)未儲能；（c）分閘狀態(tài)未儲能1---凸輪；2---儲能扣合杠桿；3---三角形杠桿；4---合閘滾輪；5---合閘鎖扣6---連桿；7---分閘鎖扣；8---分閘扣合杠桿；9---扣合滾輪832、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖4操動機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)狀態(tài)示意2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖（b）為開關(guān)合閘但合閘彈簧未儲能狀態(tài)。此時(shí)分閘扣分杠桿8上的滾輪D被分閘鎖扣7扣住，由于合理選擇了凸輪已將三角形杠桿驅(qū)動至合閘位置后，儲能杠桿尚距下死點(diǎn)最終位置約60度左右。這時(shí)，儲能杠桿在合閘彈簧力繼續(xù)作用下轉(zhuǎn)動，直至圖（b）所示的死點(diǎn)位置。這時(shí)，凸輪釋放了三角形杠桿，為分閘操作作好了準(zhǔn)備，因而也就具備了自由脫扣功能。842、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖（b）為開關(guān)合閘但合閘彈簧未儲能2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖（c）為開關(guān)合閘后尚未儲能而立即分閘的狀態(tài)。3AF型斷路器如何實(shí)現(xiàn)分閘操作？電動或手動按分閘按鈕使分閘電磁鐵通電，分閘掣子解脫，主軸在分閘彈簧和觸頭彈簧作用下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動導(dǎo)電桿向下運(yùn)動而使開關(guān)分閘。油緩沖器用來吸收分閘終了時(shí)的剩余動能，并且可作為分閘定位。分閘位置顯示呈現(xiàn)在面板孔中。852、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹圖（c）為開關(guān)合閘后尚未儲能而立即2、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹862、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹862、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹872、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹872、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹棘爪882、彈簧操動機(jī)構(gòu)的簡單介紹棘爪88第四章、真空滅弧室結(jié)構(gòu)及原理

1、真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)2、真空滅弧室滅弧原理3、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)89第四章、真空滅弧室結(jié)構(gòu)及原理1、真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)891、真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)（一）真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)中間封接式：主屏蔽罩固定在絕緣外殼中部的金屬圓環(huán)上。觸頭間的電場分布比較均勻。波紋管能在動觸頭往復(fù)運(yùn)動時(shí)保證真空滅弧室外殼的完全密封。從機(jī)械上講，它是真空滅弧室中最薄弱的元件。動、靜觸頭每分合一次，波紋管的波紋狀薄壁就要產(chǎn)生一次大的機(jī)械變形。長期頻繁和劇烈的變形容易使波紋管困材料疲勞而損壞，導(dǎo)致滅弧室漏氣無法使用。因此真空滅弧室的機(jī)械壽命主要決定于波紋管。波紋管的種類很多，用在真空滅弧室中的有液壓成形的波紋管和薄片焊接成形波紋管由于受到加工條件的限制，波紋管不能做得很長，加上波紋管的最大壓縮行程僅為自由長度的20%--30%，因此它的絕對行程也不可能做得很大。

901、真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)（一）真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)中間封接式2、真空滅弧室滅弧原理

（一）真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)屏蔽罩真空滅弧室內(nèi)常用的屏蔽罩有主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和無法壓屏蔽罩。主屏蔽罩環(huán)繞著電弧間隙，主要作用如下：1、真空滅弧室開斷電流時(shí)，電弧會使觸頭材料熔化、蒸發(fā)和噴濺。有了主屏蔽罩后可以有效地防止金屬蒸汽噴濺到絕緣外殼的內(nèi)表面，避免內(nèi)表面絕緣性能下降，912、真空滅弧室滅弧原理

（一）真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)912、真空滅弧室滅弧原理2、屏蔽罩可使交流電流過零時(shí)，滅弧室內(nèi)剩余的金屬蒸汽和導(dǎo)電粒子徑向快速地?cái)U(kuò)散到屏蔽罩上，冷卻、復(fù)合和凝結(jié)，有利于電流過零后弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的提高，改善了滅弧室的開斷性能。屏蔽罩的溫度愈低，冷凝效果越好，。20℃時(shí)的冷凝系數(shù)為0.899，175℃時(shí)為0.797，500℃時(shí)則降到0.5左右。顯然在一定程度上加大屏蔽罩的表面積增大散熱效果將有利于開斷性能的提高。922、真空滅弧室滅弧原理2、屏蔽罩可使交流電流過零時(shí)，滅弧室內(nèi)2、真空滅弧室滅弧原理3、屏蔽罩的存在會影響動、靜觸頭間的電場分布。屏蔽罩設(shè)計(jì)得當(dāng)將有利于觸頭間絕緣強(qiáng)度的提高。主屏蔽罩要求散熱性能好，材料大多采用銅，厚度在1mm左右。主屏蔽罩的固定方式分兩大燈，即固定電位式和懸浮電位式。固定電位式是將屏蔽罩固定在動觸頭（或靜觸頭上）上，如圖3.1所示，因而電位是固定的。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單。932、真空滅弧室滅弧原理3、屏蔽罩的存在會影響動、靜觸頭間的電2、真空滅弧室滅弧原理

圖3.1真空滅弧室結(jié)構(gòu)示意圖

1---絕緣電殼；2---端蓋；3---靜觸頭；4---動觸頭；5---主屏蔽罩；6---波紋管屏蔽罩；7---端蓋；8---波紋管942、真空滅弧室滅弧原理

圖3.1真空滅2、真空滅弧室滅弧原理但在開斷大電流時(shí)電弧可能轉(zhuǎn)移到靜觸頭與屏蔽罩間，導(dǎo)致屏蔽罩損壞。另外，也可將屏蔽罩固定在動觸頭上，這可能導(dǎo)致觸頭間電場分布惡化，影響電流過零后介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)。因而這種固定方式只用在電壓不高、開斷電流不大的真空接觸器和負(fù)荷開關(guān)中。懸浮電位式屏蔽罩有四種不同的固定方式，如圖3.2所示。1、中間封接式：主屏蔽罩固定在絕緣外殼中部的金屬圓環(huán)上。觸頭間的電場分布比較均勻。952、真空滅弧室滅弧原理但在開斷大電流時(shí)電弧可能轉(zhuǎn)移到靜觸頭與2、真空滅弧室滅弧原理圖2懸浮式電位的屏蔽罩1---靜觸頭；2---動觸頭3---主屏蔽罩；4---波紋管；5---瓷柱962、真空滅弧室滅弧原理圖2懸浮式電位的屏蔽罩962、真空滅弧室滅弧原理2、絕緣支柱式：由瓷柱或玻璃圓筒來支撐屏蔽罩。生產(chǎn)工藝簡單，成本較低。3、外屏蔽罩式：絕緣外殼焊在主屏蔽罩的兩端。主屏蔽罩是外殼的組成部分，有利于屏蔽罩的散熱。4、絕緣端蓋式：主屏蔽罩就是真空滅弧室的外殼。動、靜觸頭的沿面放電距離由高氧化鋁瓷盤制成的端蓋承擔(dān)，因而沿面放電距離受到滅弧室直徑的限制，一般只用于12KV及以下的真空滅弧室中。波紋管屏蔽罩包在波紋管四周，防止金屬蒸汽濺落在波紋管上，妨礙波紋管工作和降低其使用壽命，波紋管屏蔽罩的厚度較薄，約為0.5—1.0mm，材料為銅，也可采用不銹鋼。均壓屏蔽罩裝置在觸頭附近，用以改善觸頭間的電場分布。972、真空滅弧室滅弧原理2、絕緣支柱式：由瓷柱或玻璃圓筒來支撐2、真空滅弧室滅弧原理波紋管波紋管能在動觸頭往復(fù)運(yùn)動時(shí)保證真空滅弧室外殼的完全密封。從機(jī)械上講，它是真空滅弧室中最薄弱的元件。動、靜觸頭每分合一次，波紋管的波紋狀薄壁就要產(chǎn)生一次大的機(jī)械變形。長期頻繁和劇烈的變形容易使波紋管困材料疲勞而損壞，導(dǎo)致滅弧室漏氣無法使用。因此真空滅弧室的機(jī)械壽命主要決定于波紋管。波紋管的種類很多，用在真空滅弧室中的有液壓成形的波紋管和薄片焊接成形波紋管，如圖3.2所示。982、真空滅弧室滅弧原理波紋管982、真空滅弧室滅弧原理（a）液壓成形（b）薄片焊接成形圖3.2波紋管外形

992、真空滅弧室滅弧原理（a）液壓成形（b）薄片焊接成形圖3.2、真空滅弧室滅弧原理液壓成形的波紋管由0.1mm—0.2mm厚的不銹鋼管經(jīng)液壓成形后成為波紋管的主坯，再經(jīng)過加工、修正和熱處理后，制成具有一定彈性和標(biāo)準(zhǔn)尺寸的波紋管。由于受到加工條件的限制，波紋管不能做得很長，加上波紋管的最大壓縮行程僅為自由長度的20%--30%，因此它的絕對行程也不可能做得很大。在最大壓縮行程下，波紋管的疲勞壽命只有數(shù)萬次，這對真空斷路器的機(jī)械壽命要求幾萬次乃至十萬次，負(fù)荷開關(guān)10萬次—30萬次，真空接觸器上百萬次的要求就很難適應(yīng)了。理論分析表明，波紋管的疲勞壽命與壓縮行程的3.5次冪成正比，顯然減小壓縮行程對提高波紋管的機(jī)械壽命是非常有效的。因此在調(diào)試真空開關(guān)時(shí)經(jīng)防止波紋管受到過量的壓縮，開關(guān)操作時(shí)還應(yīng)注意過沖行程不宜過大以防止波紋管因壓縮行程過大而降低使用壽命。液壓成形的波紋管的加工工藝相對簡單，價(jià)格也比較便宜。1002、真空滅弧室滅弧原理液壓成形的波紋管由0.2、真空滅弧室滅弧原理薄片焊接波紋管是用0.10—0.15mm厚的非導(dǎo)磁不銹鋼片沖壓成環(huán)形薄片后依次逐個用氬弧焊焊接成形的，薄片焊接波紋管的長度可以根據(jù)需要任意增長，同時(shí)工作行程可達(dá)自由長度的60%以上，另外由于波紋管的厚度比較均勻，每片的變形又不太大，因此疲勞壽命長，一般可達(dá)幾百萬次，比液壓成形波紋管的壽命長得多。由于焊接工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴，使它的應(yīng)用受到一定的限制。通常用于機(jī)械壽命要求長、額定電壓等級高、觸頭行程大的真空開關(guān)中。1012、真空滅弧室滅弧原理薄片焊接波紋管是用0.10—0.15m2、真空滅弧室滅弧原理二、交流真空電弧的熄滅原理交流真空電弧的電弧電壓隨著正弦的電流變化而變化。小電流下，電弧電壓的瞬時(shí)值隨著電流的增大而增加，經(jīng)過電流峰值后，電弧電壓又會減小，如圖3.3（a）所示。圖3.3交流真空電弧的電弧電壓隨著電流的增大，在電流峰值附近如果出現(xiàn)離子貧乏，電弧電壓就會突然升高3.3(b)，電弧變得不穩(wěn)定，有顯著的高頻分量。以后，隨著電流瞬時(shí)值的減小，電弧電壓重新減小，電弧也變得穩(wěn)定了。繼續(xù)增大電流，在電流到達(dá)峰值時(shí)值繼續(xù)增大，可能形成陽極斑點(diǎn)，陽極表面熔化，蒸發(fā)出大量金屬蒸氣，這時(shí)的電弧電壓又突然減小，電弧也由擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變志集聚型。一旦出現(xiàn)這個轉(zhuǎn)變，在工頻半波隨后的時(shí)間內(nèi)，電弧將一直維持為集聚型圖3.3(c)，電弧也就難以熄滅了。1022、真空滅弧室滅弧原理二、交流真空電弧的熄滅原理1022、真空滅弧室滅弧原理圖3.3中，交流真空電弧電壓的變化反映了真空電弧形態(tài)的變化。根據(jù)電弧電壓的波形可以大致判斷真空電弧是否將轉(zhuǎn)變成集聚型，真空開關(guān)的開斷真空電弧是否已接近極限。另外，由于真空電弧的正伏安特性，使交流真空電弧電壓的變化不像其它高氣壓交流電弧那樣具有馬鞍形的特點(diǎn)，也沒有燃弧和熄弧尖峰。圖3.3交流真空電弧的電弧電壓1032、真空滅弧室滅弧原理圖3.3中，交流真空電弧電壓的變化反映2、真空滅弧室滅弧原理交流電弧的電流是隨時(shí)間作正弦變化的且有電流自然過零的特點(diǎn)，這給熄滅交流真空電弧帶來極大的方便。

交流真空電弧一般在電流過零時(shí)熄滅（出現(xiàn)截流時(shí)除外）。如果電流過零前，真空電弧保持為擴(kuò)散型，無陽極斑點(diǎn)出現(xiàn)，則在電弧過零后，原來的陽極變?yōu)樾碌年帢O，新的陰極表面溫度低，不會有新的金屬蒸氣和電子、離子產(chǎn)生。1042、真空滅弧室滅弧原理交流電弧的電流是隨時(shí)間作正弦變化的且有2、真空滅弧室滅弧原理原來的陰極在電流過零后10-2us—10-1us內(nèi)也失去了發(fā)射電子的能力，因此只要原來弧柱中殘留的電子和離子能夠快速地向徑向擴(kuò)散到屏蔽罩表面，經(jīng)過冷卻重新結(jié)合成中性原子和分子，電弧就能熄滅。一般擴(kuò)散型電弧在電流過零瞬間，各種粒子的密度約為1014/cm3—1016/cm3。對于銅和銀電極的真空電弧，在電流過零1us后的粒子密度能降低到1012/cm3，相當(dāng)于弧柱區(qū)的真空度已恢復(fù)到4×10-3Mpa以上，電弧間隙已經(jīng)具有良好的絕緣性能。1052、真空滅弧室滅弧原理原來的陰極在電流過零后10-2、真空滅弧室滅弧原理只要真空開關(guān)的觸頭開距夠大，足以耐受恢復(fù)電壓的作用，就能防止電弧復(fù)燃。這也是真空開關(guān)能夠在很高的恢復(fù)電壓上升率下仍具有良好開斷性能的主要原因。

集聚型真空電弧與擴(kuò)散型不同。雖然電流過零電弧熄滅后，弧柱的等離子體也會向周圍快速擴(kuò)散。但新的陰極表面留有面積為1cm2—2cm2，厚度又較深的熔化區(qū)，仍在蒸發(fā)出大量的金屬蒸氣，使弧柱區(qū)的粒子密度在電流過零后1ms—2ms時(shí)間內(nèi)仍維持很高的水平，嚴(yán)重影響弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)，電弧難以熄滅。

1062、真空滅弧室滅弧原理只要真空開關(guān)的觸頭開距夠大，足以耐受恢2、真空滅弧室滅弧原理當(dāng)用鎢、鉬等難熔金屬作電極時(shí)，在熔點(diǎn)溫度下具有很強(qiáng)的熱發(fā)射電子的能力，嚴(yán)重影響弧柱區(qū)介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)，使開斷性能惡化。一般采用鎢、鉬作為觸頭材料的真空開關(guān)的開斷電流只能達(dá)到3KA—4KA。1072、真空滅弧室滅弧原理當(dāng)用鎢、鉬等難熔金屬作電極時(shí)，在熔3、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)圖示動觸頭為純紫銅；觸頭頂部凸臺為銅鉻合金材料。杯狀螺旋槽1083、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)圖示3、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)波紋管動觸頭1093、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)波紋3、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)觸頭￠75電動力旋轉(zhuǎn)方向1103、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)觸頭3、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)橫向磁場就是與弧柱軸線相垂直的磁場，它與電弧電流產(chǎn)生的電磁力能使電弧在電極表面運(yùn)動，防止電弧停留在某一點(diǎn)上，延緩陽極斑點(diǎn)的產(chǎn)生，提高了開斷性能。橫向磁場是靠觸頭中的電流流線產(chǎn)生的。螺旋槽觸頭較為詳細(xì)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。觸頭的圓盤直徑較大，在中間突起的圓環(huán)形接觸面的外側(cè)加工出幾條螺旋形的槽口，用以限定電流的流向。動、靜觸頭的結(jié)構(gòu)基本相同，只是螺旋槽的螺旋方向相反。1113、ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)橫向付：3AH真空滅弧室外型內(nèi)屏蔽罩112付：3AH真空滅弧室外型內(nèi)屏蔽罩112第五章、ZN12型斷路器檢修1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法2、ZN12型斷路器真空滅弧室的更換3、

ZN12型斷路器超、行程的測量113第五章、ZN12型斷路器檢修1、ZN12型斷路器故障分析1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

㈠ZN12型斷路器故障分析及處理方法：1、不儲能⑴電機(jī)不轉(zhuǎn)動;發(fā)現(xiàn)此類故障后，將斷路器一、二次回路電源全部切斷，用萬用表測量儲能電氣回路(見圖1)中微動開關(guān)的常閉觸點(diǎn)WK1,WK2，如直阻較大，將會造成儲能電機(jī)的兩端電壓過低直至無電壓，使電機(jī)無法轉(zhuǎn)動，故應(yīng)對其進(jìn)行清洗或更換;然后測量電機(jī)繞組的直阻，若直阻不正常，則應(yīng)考慮電機(jī)繞組的引線處是否脫焊，電機(jī)繞組是否燒壞。1141、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

㈠ZN12型斷路1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法緊急情況下，可先更換儲能電機(jī)備品，然后對換下的電機(jī)進(jìn)行維修。若是直流電機(jī)，還應(yīng)檢查碳刷與換向器的接觸情況，若接觸不良，應(yīng)更換碳刷，或調(diào)整碳刷壓緊彈簧，增大碳刷的壓緊力。萬用表測址儲能電氣回路示意圖1151、ZN12型斷路器故障分析及處理方法緊急情況下1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法⑵電機(jī)轉(zhuǎn)動不停而彈簧儲不上能;此故障發(fā)生在儲能機(jī)構(gòu)。儲能電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，通過蝸輪、蝸桿帶動軸套轉(zhuǎn)動，軸套上裝一軸銷，軸銷匕面裝有一只棘爪，棘爪通過儲能軸右端的缺口來帶動儲能軸轉(zhuǎn)動，從而使儲能彈簧儲能。出現(xiàn)此類故障后，應(yīng)首先檢查棘爪的壓緊彈簧是否疲勞、折斷或脫落，若損壞，可用專用工具對其進(jìn)行更換;若壓緊彈簧正常，可用手動搖把搖動儲能機(jī)構(gòu)，看軸套是否轉(zhuǎn)動，若軸套不轉(zhuǎn)動，則為減速箱內(nèi)的蝸輪、蝸桿等部件故障，應(yīng)更換減速箱;若軸套轉(zhuǎn)動，則搖動25圈，看棘爪是否進(jìn)入了凸輪缺口，棘爪與缺口的接觸是否良好，然后繼續(xù)搖動，看棘爪與缺口之間是否打滑，如接觸不良而出現(xiàn)打滑現(xiàn)象應(yīng)更換棘爪。1161、ZN12型斷路器故障分析及處理方法⑵電機(jī)轉(zhuǎn)動不停而彈簧1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法2、合閘失敗

⑴檢查合閘控制回路(見圖2)中微動開關(guān)WK3的常開觸點(diǎn)、防跳躍繼電器ZLC的常閉觸點(diǎn)、輔助開關(guān)HK的常閉觸點(diǎn)、聯(lián)鎖限制開關(guān)WKS常開觸點(diǎn)接觸是否良好。如有接觸不良現(xiàn)象，將造成合閘電磁鐵HQ的線圈無電壓或電壓過低，使斷路器拒合，故應(yīng)對其進(jìn)行清洗或更換。圖合間控制回路示意圖。1171、ZN12型斷路器故障分析及處理方法2、合閘失敗1171、ZN12型斷路器故障分析及處理方法⑵檢查合閘電磁鐵，若合閘電磁鐵燒壞、脫落或卡澀，將直接造成斷路器合閘機(jī)構(gòu)不動作。處理方法如下:①用萬用表測合閘電磁鐵線圈的直阻，如直阻偏離正常值過大，則應(yīng)更換合閘電磁鐵;②檢查合閘電磁鐵有無松動或脫落現(xiàn)象，如松動、脫落則進(jìn)行緊固;③檢查合聞電磁鐵的動鐵芯有無卡澀現(xiàn)象，如有則將合閘電磁鐵拆下，抽出動鐵芯，用酒精擦洗電磁鐵內(nèi)部和動鐵芯上的污跡，然后看看動鐵芯端部有無彎曲現(xiàn)象，如彎曲則對其進(jìn)行校正或更換新的合閘電磁鐵⑶檢查合閘滾子及合閘掣子的表面有無裂痕及凹凸現(xiàn)象、合閘滾子轉(zhuǎn)動時(shí)有無卡澀和偏心現(xiàn)象。如存在上述缺陷將會使得合閘滾子和合閘掣子脫離時(shí)的摩擦力增大。另外，合閘滾子或合閘掣子因缺油或灰塵等原因，也可引起轉(zhuǎn)動困難，這些都可能造成合閘電磁鐵帶電而斷路器拒合。1181、ZN12型斷路器故障分析及處理方法⑵檢查合閘電磁鐵，若1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

處理方法:對轉(zhuǎn)動時(shí)卜澀的部位進(jìn)行清洗.加油;對轉(zhuǎn)動時(shí)偏心或表面有裂痕及凹凸現(xiàn)象的部件進(jìn)行更換.⑷

檢查分閘掣子與分閘滾子的扣入深度是否在1/2--3/5的全碰面范圍內(nèi)，若分閘掣子或分閘滾子表面磨損量過大，或分閘掣子位置調(diào)整不當(dāng)，將使分閘滾子和分閘掣子間的扣人深度減少。當(dāng)對斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，分閘滾子在主軸帶動下使分閘掣子抬起，而分閘掣子下落時(shí)產(chǎn)生的彈跳極有可能使分閘滾子在下落時(shí)失去支撐，造成斷路器合閘失敗。分閘掣子的位置是通過位于其上部的調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)整的，旋進(jìn)則扣入深度減少，旋出則扣人深度增加;如用調(diào)節(jié)螺絲無法將扣入深度調(diào)節(jié)到上述范圍內(nèi)，則為分閘掣子或分閘滾子磨損量超標(biāo)，應(yīng)更換相應(yīng)部件。1191、ZN12型斷路器故障分析及處理方法處理方法:對轉(zhuǎn)動1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法⑸檢查分閘掣子組件的回轉(zhuǎn)軸是否卡澀。當(dāng)對斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，分閘滾子使分閘掣子抬起，待觸頭閉合，分閘滾子回落到位時(shí)，分閘掣子由于回轉(zhuǎn)軸卡澀沒有回轉(zhuǎn)到位，使分閘滾子失去支撐，斷路器跳閘。處理方法:對回轉(zhuǎn)軸進(jìn)行清洗、加油。⑹檢查機(jī)構(gòu)箱內(nèi)三角形杠桿上的滾針軸承(合閘滾輪)是否損壞。如損壞將造成合閘掣子釋放合IV]滾子此時(shí)，凸輪因壓不到合閘滾輪而空轉(zhuǎn)，連桿不動作，斷路器拒合。合閘滾輪的更換方法如下:首先拆去連桿與主軸拐臂間的軸銷，使連桿處于自由狀態(tài)，然后向前下方拉動連桿至易于更換軸承的位置，拆去舊軸承，在新軸承內(nèi)部加適量潤滑油后，重新裝回，最后裝上連上連桿。1201、ZN12型斷路器故障分析及處理方法⑸檢查分閘掣子組件的1、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

經(jīng)以上處理后，必須對該斷路器進(jìn)行低電壓試驗(yàn)，合格后方能投人運(yùn)行。3、拒分⑴檢查分閘控制回路(見圖3)中輔助開關(guān)HK的常開觸點(diǎn)接觸是否良好，如接觸不良，將會使分閘線圈TQ上無電壓或電壓過低，造成斷路器拒分。處理方法:對其進(jìn)行清洗或更換。⑵檢查分閘電磁鐵，若分閘電磁鐵卡澀、脫落、燒壞，將直接造成斷路器分閘機(jī)構(gòu)不動作。處理方法如下：觸面氧化，這時(shí)可將觸頭拐臂拆下，用金相砂紙將氧化層去除后，重新緊固即可。分閘控制回路示意圖1211、ZN12型斷路器故障分析及處理方法經(jīng)以上處理