高壓斷路器培訓(xùn)講義(用)

斷路器培訓(xùn)講義

當(dāng)前第1頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)2內(nèi)容簡(jiǎn)介1、斷路器的現(xiàn)狀與發(fā)展過程2、參數(shù)與名詞3、電弧的產(chǎn)生與熄滅4、對(duì)平電公司的各電壓等級(jí)的斷路器進(jìn)行介紹5、重點(diǎn)以ZN12-10型斷路器為例，說明原理、檢修與消缺的過程（實(shí)操需要）6、交流當(dāng)前第2頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)3一、現(xiàn)狀1、高壓及以上

SF6斷路器（組合電器GIS）2、中壓油、真空、SF63、低壓空氣（聯(lián)想壓縮空氣）當(dāng)前第3頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)4二、發(fā)展1、油斷路器

1895年就已制成了這種斷路器；

1930年以前，廣泛使用。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜缺點(diǎn)：火災(zāi)、爆炸；檢修周期短、檢修費(fèi)用高。

當(dāng)前第4頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)52、真空斷路器：利用真空滅弧和絕緣。（1）國(guó)外真空斷路器的發(fā)展

1895年英國(guó)RittenHause首先制造出真空滅弧室模型，進(jìn)行了開斷電弧的研究。以后30多年，英國(guó)和美國(guó)等國(guó)家不斷研究真空開關(guān)，并取得成果。20世紀(jì)60年代真空開關(guān)才發(fā)展成為實(shí)用產(chǎn)品。GE公司在1961年成功研制出第一臺(tái)商用三相真空斷路器，電壓15kV，額定電流600A，額定開斷電流12kA。德國(guó)和日本雖然起步較晚，但在吸收別國(guó)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷研究和創(chuàng)新，發(fā)展很快。日本于20世紀(jì)70年代末開始大力發(fā)展真空斷路器，在中壓領(lǐng)域很快就取代了油斷路器，到90年代初，市場(chǎng)占有率就達(dá)到80％，并成為世界上真空斷路器的生產(chǎn)大國(guó)，在21世紀(jì)初還成功研制出123kV單斷口戶外真空斷路器。德國(guó)西門子公司和ABB公司在世界上已銷售真空斷路器總計(jì)30萬臺(tái)，取得200萬運(yùn)行年經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前第5頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)6（2）合資合作情況引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)和合資企業(yè)生產(chǎn)的真空斷路器較多，包括有ABB公司的VD4系列，西門子公司的3AF、3AG、3AH3、3AH5系列，東芝公司的VK系列，Alston公司的HVX型，以及引進(jìn)比利時(shí)EIB公司、荷蘭HOIEC公司的產(chǎn)品等。世界上生產(chǎn)真空斷路器的大公司差不多在中國(guó)都有合資或合作企業(yè)。（3）國(guó)內(nèi)真空斷路器的發(fā)展簡(jiǎn)況我國(guó)在20世紀(jì)60年代就開始研究真空滅弧室，70年代初開始生產(chǎn)真空滅弧室和真空斷路器。通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過30年來的努力，我國(guó)已進(jìn)入了真空斷路器生產(chǎn)大國(guó)的行例，真空滅弧室和真空斷路器技術(shù)水平日趨成熟，12kV及40.5kV級(jí)有逐漸取代SF6斷路器的趨勢(shì)，20世紀(jì)初已研制成功單斷口126kV戶外真空斷路器。

我國(guó)自行開發(fā)的ZN28型真空開關(guān)額定電流最大為4000A,額定短路開斷電流最大為63kA.在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已成就了一批較為知名品牌的產(chǎn)品,如：ZN12型（北京開關(guān)廠生產(chǎn)）、ZN18型（廣州南洋電器廠生產(chǎn)）、ZN21型（福州第一開關(guān)廠生產(chǎn)）、ZN28型（西安高壓電器研究所開發(fā)）、ZN63型（西安森原公司生產(chǎn)）和ZN64型（廈門ABB公司生產(chǎn),其型號(hào)標(biāo)記為VD4）等中壓真空開關(guān)的系列產(chǎn)品.這些品牌的產(chǎn)品機(jī)械壽命一般都達(dá)到10000次（連續(xù)無故障）,有的達(dá)到2萬次,個(gè)別達(dá)到6萬次,短路開斷次數(shù)一般都達(dá)30次,有的達(dá)到50次或以上.

當(dāng)前第6頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)7（4）真空斷路器的發(fā)展方向

a.開發(fā)低過電壓產(chǎn)品。真空斷路器最大的缺點(diǎn)是開斷小電流時(shí)容易發(fā)生截流而產(chǎn)生過電壓。過去抑制過電壓普遍采用的方法是加裝過電壓吸收裝置（如RC回路、ZnO避雷器），使真空斷路器復(fù)雜化且增加了成本和事故隱患。電壓越高抑制過電壓越難。近年來日本在采用低過電壓觸頭材料解決真空斷路器過電壓的技術(shù)方面走在前列：富士公司開發(fā)了CuCr添加高蒸汽材料，三菱公司開發(fā)了CuCrBiα多元觸頭材料，東芝公司開發(fā)了新型AgWC觸頭材料，日立為Co－Ag－Se。實(shí)踐證明采用低過電壓觸頭材料來抑制過電壓的方法是十分有效的，可以使過電壓降低到1/10，滿足使用需要。

b.向大容量、小型化、高可靠性、免維護(hù)和智能化邁進(jìn)。國(guó)外近年來在真空斷路器大容量、小型化、高可靠性、免維護(hù)和智能化方面發(fā)展很快，新產(chǎn)品頻出。我國(guó)也在加快這些方面的研制和生產(chǎn)。真空斷路器邁向大容量化，首先是由于觸頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。觸頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)經(jīng)歷了平板觸頭——橫磁場(chǎng)觸頭——縱磁場(chǎng)觸頭。平板觸頭的開斷電流在8kA以下，橫磁場(chǎng)觸頭將開斷電流提高到40kA，而縱磁場(chǎng)觸頭又將開斷電流大大提高，達(dá)到目前的63～80kA；另外是觸頭材料的不斷改進(jìn)，提高了開斷性能（觸頭材料目前主要有兩大體系：CuBi和CuCr。與CuBi相比，CuCr材料具有短路電流開斷能力強(qiáng)、介質(zhì)強(qiáng)度高、耐燒蝕、截流低等優(yōu)點(diǎn)。觸頭材料直接影響截流水平，如CuBi材料的截流水平一般為10～12A，而CuCr材料將截流水平降至3～5A。）當(dāng)前第7頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)83、SF6

跨世紀(jì)的氣體：1900年由法國(guó)的兩位化學(xué)家合成；

20世紀(jì)六十年代起，SF6成功用作高壓開關(guān)的絕緣和滅弧介質(zhì)?；瘜W(xué)性質(zhì)：無色、無味、無毒、無嗅、不燃、不溶于水、不活躍（惰性）物理性質(zhì)：最重的氣體之一電氣特性：分子的負(fù)電性，具有吸附自由電子而構(gòu)成重離子的明顯趨向；工作壓力為0.6MPa時(shí)，擊穿場(chǎng)強(qiáng)為空氣的10倍；根據(jù)SF6斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)的變化，SF6斷路器的發(fā)展過程可劃分為以下幾個(gè)階段：(1)第一代SF6斷路器:雙壓式沿用壓縮空氣斷路器的原理，配置壓縮機(jī)將SF6氣體壓縮到高壓罐(1.2-1.5MPa)內(nèi)。當(dāng)觸頭開斷時(shí)打開主氣閥，高壓力的SF6氣體通過主氣閥，在滅弧室噴口中形成高速氣流經(jīng)過弧隙噴向低壓區(qū)(0.2-0.3Mpa)，使電流過零時(shí)熄滅。因?yàn)闇缁∈医Y(jié)構(gòu)有兩種氣體壓力，所以稱它為雙壓式滅弧室。這種SF6斷路器需要壓氣泵和加壓裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)境適應(yīng)能力差，已經(jīng)被淘汰。當(dāng)前第8頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)9(2)第二代SF6斷路器:單壓式隨著各國(guó)對(duì)SF6斷路器的不斷研制和開發(fā)，設(shè)計(jì)出了單壓式(又稱壓氣式)滅弧室，產(chǎn)生了單壓式SF6斷路器。它與第一代SF6斷路器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、滅弧性能好、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。這種SF6斷路器只充入較低壓力的SF6氣體(一般為0.5-0.7MPa，20℃)分閘時(shí)靠動(dòng)觸頭帶動(dòng)壓氣缸，產(chǎn)生瞬時(shí)壓縮氣體吹弧。但是，依靠機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生滅弧高氣壓，所需操動(dòng)機(jī)構(gòu)操動(dòng)功率大，機(jī)械壽命短，開斷小電感電流和小電容電流時(shí)易產(chǎn)生截流過電壓。一般配用較大輸出功率的液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)或壓縮空氣操動(dòng)機(jī)構(gòu)，固有分閘時(shí)間比較長(zhǎng)。(3)第三代SF6斷路器

第三代SF6斷路器是指具有“自能”滅弧功能的SF6斷路器。它具有開斷能力強(qiáng)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)操動(dòng)功率小的優(yōu)點(diǎn)，有利于新型操動(dòng)機(jī)構(gòu)的小型化，應(yīng)用前景廣闊。這種SF6斷路器在開斷短路電流時(shí)，依靠短路電流電弧自身的能量加熱SF6氣體，產(chǎn)生滅弧所需要的高氣壓；在開斷小電感電流和小電容電流時(shí)，電弧自身的能量不足于加熱SF6氣體，這時(shí)依靠機(jī)械輔助壓氣建立氣壓，不易產(chǎn)生截流過電壓。所需操動(dòng)機(jī)構(gòu)操動(dòng)功率小，可配用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)等，操作可靠，機(jī)械壽命長(zhǎng)，固有分閘時(shí)間短，可以制造成斷口少、單斷口電壓等級(jí)很高的SF6斷路器。目前，國(guó)內(nèi)外主要的電力設(shè)備生產(chǎn)廠商都已生產(chǎn)這種SF6斷路器，并大量投入了運(yùn)行。例如：日本的三菱公司、日立公司，法國(guó)的MG公司，瑞士的ABB公司，德國(guó)的西門子公司等等，都已生產(chǎn)這種SF6斷路器。大大提高了電力系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。當(dāng)前第9頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)104、組合電器GIS：（占地面積少、城網(wǎng)）

所謂的GIS，就是指充SF6氣體的氣體絕緣金屬封閉式組合電器。組合、封閉諸多高壓原件（斷路器、隔離開關(guān)、快速或慢速接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線以及這些元器件的封閉外殼、伸縮節(jié)、出線套管），以SF6作為絕緣和滅弧介質(zhì)。

1966年，世界上第一套以SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的GIS在美國(guó)投入運(yùn)行，使高壓電器發(fā)生了質(zhì)了變化，也給高壓配電裝置帶來了一次革命。550kV及以上電壓等級(jí)的GIS在20世紀(jì)70年代末和80年代初相繼投人運(yùn)行。我國(guó)從20世紀(jì)60年代末開始研制GIS，第一套是西安高壓電器研究所研制的110kVGIS(斷路器為雙斷口，開斷電流為25kA)，1971年6月研制成功，并于1972年10月在湖北省丹江口水電廠投入運(yùn)行。我國(guó)在1990年生產(chǎn)出第一套500kVGIS，如1990年廣西天生橋水電廠和1994年湖南省五強(qiáng)溪電站投入運(yùn)行的500kVGIS就是西安高壓開關(guān)廠與日本三菱公司合作生產(chǎn)的，沈陽高壓開關(guān)廠利用日本技術(shù)生產(chǎn)的500kVGIS于1992年在沈陽500kV變電站并網(wǎng)運(yùn)行。目前，我國(guó)西安高壓開關(guān)廠、沈陽高壓開關(guān)廠等利用引用國(guó)外技術(shù)，都能夠生產(chǎn)550kVGIS，在許多省、市相繼建成了126-550kVGIS變電站。在許多大、中型火電廠、水電廠、核電廠也相繼使用了GIS。目前，GIS國(guó)外生產(chǎn)廠家主要有ABB、東芝、三菱、日立、西門子、阿爾斯通等，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家有西開、沈高、平高等。我國(guó)通過技術(shù)引進(jìn)，消化吸收，目前已掌握500千伏GIS的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。自主研發(fā)的1000千伏GIS（包括核心部件滅弧室和操動(dòng)機(jī)構(gòu)）將完全自主設(shè)計(jì)制造，預(yù)計(jì)2009年6月可提供產(chǎn)品。當(dāng)前第10頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)11三、概述高壓斷路器的作用高壓斷路器在正常運(yùn)行時(shí)用它接通或切斷負(fù)荷電流；在電氣設(shè)備或線路發(fā)生短路故障或嚴(yán)重過負(fù)荷時(shí)，由繼電保護(hù)裝置控制其自動(dòng)迅速地切斷故障電流，切斷發(fā)生短路故障的設(shè)備或線路，以防止擴(kuò)大事故范圍。當(dāng)前第11頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)121．多油斷路器：利用絕緣油作為滅弧介質(zhì)、相間及相對(duì)地絕緣介質(zhì)。2．少油斷路器：絕緣油只作滅弧介質(zhì)。載流部分是借空氣和陶器絕緣材料或有機(jī)絕緣材料來絕緣，滅弧方式多為橫向吹動(dòng)電弧。3．空氣斷路器：利用壓縮空氣的吹動(dòng)來熄滅電弧的。和控制斷路器的分合闡動(dòng)作。4．SF6斷路器：用SF6氣體作絕緣和滅弧介質(zhì)。5．磁吹式斷路器：當(dāng)電弧電流通過吹弧線圈以產(chǎn)生磁束來吹弧及消弧。6．真空斷路器：利用真空滅弧和絕緣，滅弧時(shí)間一般只有半個(gè)周波。按滅弧介質(zhì)分類當(dāng)前第12頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)13型號(hào)特征額定斷流容量，MVAS─少油斷路器額定電流，AD─多油斷路器

K─空氣斷路器派生標(biāo)志

Q─產(chǎn)氣斷路器C─帶有手車裝置

Z─真空斷路器G─改進(jìn)型

L─六氟化硫斷路器D─帶有電磁操作結(jié)構(gòu)

C─磁吹斷路器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ─斷流容量額定電壓，kV安裝條件

N─戶內(nèi)設(shè)計(jì)序號(hào)

W─戶外斷路器的主要性能參數(shù)當(dāng)前第13頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)14斷路器的主要性能參數(shù)額定電壓及額定電流（1）額定電壓指斷路器長(zhǎng)期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓（對(duì)三相系統(tǒng)指線電壓）。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中允許有±5％的波動(dòng)，斷路器必須適應(yīng)在電壓變化范圍內(nèi)能長(zhǎng)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。如：對(duì)3～220kV范圍內(nèi)，其最高工作電壓較額定電壓約高15％左右；對(duì)330kV以上，規(guī)定最高工作電壓較額定電壓高10%。（2）額定電流指在額定頻率下長(zhǎng)期通過此電流時(shí)，斷路器無損傷，且各部分發(fā)熱不超過長(zhǎng)期工作時(shí)最高允許發(fā)熱溫度。我國(guó)規(guī)定額定電流為：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A。當(dāng)前第14頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)152．額定開斷電流和額定斷流容量（1）斷路器在開斷操作時(shí)，首先起弧的某相電流稱為開斷電流。在額定電壓下，能保證正常開斷的最大短路電流稱為額定開斷電流。它是標(biāo)志斷路器開斷能力的一個(gè)重要參數(shù)。我國(guó)規(guī)定額定開斷電流為：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等。（2）把額定條件下的開斷能力稱為額定斷流容量。三相電路的額定斷流容量，以MVA表示。我國(guó)根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）的規(guī)定，現(xiàn)只把額定開斷電流作為表征開斷能力的唯一參數(shù)，而斷流容量?jī)H作為描述斷路器特性的一個(gè)數(shù)值。當(dāng)前第15頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)163．關(guān)合能力說明斷路器關(guān)合短路故障能力的參數(shù)為額定關(guān)合電流。其數(shù)值以關(guān)合操作時(shí)，瞬態(tài)電流第一個(gè)大半波峰值來表示，制造部門對(duì)關(guān)合電流一般取額定開斷電流的倍即

式中——額定關(guān)合電流，kA；

——額定開斷電流，kA。斷路器關(guān)合短路電流的能力除與滅弧裝置性能有關(guān)外，還與斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘功率的大小有關(guān)。當(dāng)前第16頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)174．耐受性能斷路器應(yīng)具有足夠的耐受短時(shí)短路電流作用的能力，簡(jiǎn)稱耐受能力。（1）短時(shí)熱電流（熱穩(wěn)定電流）在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為2s，需要大于2s時(shí)推薦4s）斷路器在合閘位置，可能經(jīng)受的短時(shí)熱電流有效值（kA），稱為短時(shí)熱電流（或短時(shí)耐受電流），斷路器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定短時(shí)熱電流通過斷路器時(shí)，各零部件的溫度不應(yīng)超過短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度，且不致出現(xiàn)觸頭熔接或軟化變形，以及其它妨礙正常運(yùn)行的異?，F(xiàn)象。允許發(fā)熱最高溫度數(shù)值隨材料而異。當(dāng)前第17頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)18（2）峰值耐受電流峰值耐受電流亦稱動(dòng)穩(wěn)定電流，即在規(guī)定的使用條件和性能下，斷路器在合閘位置時(shí)所能經(jīng)受的電流峰值。它與關(guān)合電流不同的是，峰值耐受電流是斷路器處于合閘位置時(shí)通過的短路電流，而關(guān)合電流則是由于斷路器關(guān)合短路故障所產(chǎn)生的短路電流。峰值耐受電流也是以短路電流的第一個(gè)大半波峰值電流來表示，且峰值耐受電流反映了斷路器承受由于短路電流產(chǎn)生電動(dòng)力的耐受性能，它決定斷路器的導(dǎo)電部分和絕緣支撐件的機(jī)械強(qiáng)度以及觸頭的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)前第18頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)195．操作性能（1）全開斷時(shí)間是指斷路器接到分閘命令瞬間起到電弧熄滅為止的時(shí)間間隔。即

式中——全開斷時(shí)間，s；

——分閘時(shí)間，s；從斷路器接到分閘命令瞬間到所有相的觸頭都分離的時(shí)間間隔，亦稱為斷路器固有分閘時(shí)間；

——燃弧時(shí)間，s；是指某一相首先起弧瞬間到所有相電弧全部熄滅的時(shí)間間隔。當(dāng)前第19頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)20全開斷時(shí)間是說明斷路器開斷過程快慢的主要參數(shù)，它直接影響故障對(duì)設(shè)備的損壞程度、故障范圍、傳輸容量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

斷路器開斷時(shí)間示意圖

（2）合閘時(shí)間處于分閘位置的斷路器，從接到合閘命令瞬間起到所有相的觸頭均接觸為止的時(shí)間稱為合閘時(shí)間。當(dāng)前第20頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)216．自動(dòng)重合閘性能

自動(dòng)重合閘的操作循環(huán)：分—

—合分—

—合分。為斷路器開斷故障電路，從電弧熄滅起到電路重新接通的時(shí)間，稱為無電流間隔時(shí)間，一般為0.3s或0.5s；為強(qiáng)送電時(shí)間，一般為180s。斷路器開斷時(shí)間與無電流間隔時(shí)間之和稱為自動(dòng)重合閘時(shí)間。金屬短接時(shí)間系指斷路器重合閘操作后，觸頭閉合到第二次觸頭分開所需用的時(shí)間。當(dāng)前第21頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)22高壓斷路器的操作要求1．正常操作的要求（1）新裝或大修后的斷路器，投運(yùn)前必須驗(yàn)收合格才能施加運(yùn)行電壓。（2）斷法器的分、合閘指示器應(yīng)指示正確，且與當(dāng)時(shí)實(shí)際運(yùn)行相符。（3）斷路器接線板的連接處或其它必要的地方應(yīng)有監(jiān)視運(yùn)行溫度的措施，如示溫蠟片等。（4）斷路器金屬外殼接地良好且有明顯的接地標(biāo)志，接地體的截面積符合規(guī)程要求。（5）油斷路器的油色應(yīng)正常，油位應(yīng)在油位指示的上、下限油位監(jiān)視線中，絕緣油牌號(hào)和性能應(yīng)滿足當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁氐囊獊?，油質(zhì)合格。（6）六氟化硫斷路器，為監(jiān)視其氣體壓力，應(yīng)裝有密度繼電器或壓力表，并附有壓力表和壓力溫度關(guān)系曲線，其有SF6氣體補(bǔ)氣接口。（7）真空斷路器應(yīng)配有限制操作過電壓的保護(hù)裝置。當(dāng)前第22頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)232.斷路器操作機(jī)構(gòu)的要求（1）操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作電壓應(yīng)滿足：低于額定電壓的30％時(shí)不動(dòng)作；高于額定電壓的65％時(shí)可靠動(dòng)作。（2）機(jī)構(gòu)箱應(yīng)具有防塵、防潮、防小動(dòng)物進(jìn)入及通風(fēng)措施，液壓與氣動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)有加熱裝置和恒溫控制措施。（3）電磁操作機(jī)構(gòu)的合閘電源應(yīng)保持穩(wěn)定。運(yùn)行中電源電壓如有變化，其電壓不低于額定電壓的80％，最高不得高于額定電壓的110％。（4）液壓操作機(jī)構(gòu)應(yīng)具有防“失壓慢分”裝置，并用有防“失壓慢分”的機(jī)構(gòu)卡具。所謂“失壓慢分”是指液壓操作機(jī)因某種原因壓力降到零，然后重新啟動(dòng)油泵打壓時(shí)，造成斷路器緩慢分閘、采用液壓或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，其工作壓力大于1MPa（表壓）時(shí)，應(yīng)有壓力釋放裝置。（5）彈簧操作機(jī)構(gòu)在斷路器合閘釋放能量后，應(yīng)能自動(dòng)再次儲(chǔ)能。當(dāng)前第23頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)24高壓開關(guān)

高壓開關(guān)設(shè)備術(shù)語

1.高壓開關(guān)——額定電壓1kV及以上主要用于開斷和關(guān)合導(dǎo)電回路的電器。

2.高壓開關(guān)設(shè)備——高壓開關(guān)與控制、測(cè)量、保護(hù)、調(diào)節(jié)裝置以及輔件、外殼和支持件等部件及其電氣和機(jī)械的聯(lián)結(jié)組成的總稱。

3.戶內(nèi)高壓開關(guān)設(shè)備——不具有防風(fēng)、雨、雪、冰和濃霜等性能，適于安裝在建筑場(chǎng)所內(nèi)使用的高壓開關(guān)設(shè)備。

4.戶外高壓開關(guān)設(shè)備——能承受風(fēng)、雨、雪、污穢、凝露、冰和濃霜等作用，適于安裝在露天使用的高壓開關(guān)設(shè)備。

5.金屬封閉開關(guān)設(shè)備；開關(guān)柜——除進(jìn)出線外，其余完全被接地金屬外殼封閉的開關(guān)設(shè)備。

6.鎧裝式金屬封閉開關(guān)設(shè)備——主要組成部件(例如斷路器、互感器、母線等)分別裝在接地的金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。當(dāng)前第24頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)25

7.間隔或金屬封閉開關(guān)設(shè)備——與鎧裝式金屬封閉開關(guān)設(shè)備一樣，其某些元件也分裝于單獨(dú)的隔室內(nèi)，但具有一個(gè)或多個(gè)符合一定防護(hù)等級(jí)的非金屬隔板。

8.箱式金屬封閉開關(guān)設(shè)備——除鎧裝式、間隔式金屬封閉開關(guān)設(shè)備以外的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。

9.充氣式金屬封閉開關(guān)設(shè)備——金屬封閉開關(guān)設(shè)備的隔室內(nèi)具有下列壓力系統(tǒng)之一用來保護(hù)氣體壓力的一種金屬封閉開關(guān)設(shè)備。

a.可控壓力系統(tǒng)；b.封閉壓力系統(tǒng)；c.密封壓力系統(tǒng)。

10.絕緣封閉開關(guān)設(shè)備——除進(jìn)出線外，其余完全被絕緣外殼封閉的開關(guān)設(shè)備。

11.組合電器——將兩種或兩種以上的高壓電器，按電力系統(tǒng)主接線要求組成一個(gè)有機(jī)的整體而名電器仍保持原規(guī)定功能的裝置。當(dāng)前第25頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)2612.氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備——封閉式組合電器，至少有一部分采用高于大氣壓的氣體作為絕緣介質(zhì)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。

13.斷路器——能關(guān)合、承載、開斷運(yùn)行回路正常電流、也能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)關(guān)合、承載及開斷規(guī)定的過載電流(包括短路電流)的開關(guān)設(shè)備。

14.六氟化硫斷路器——觸頭在六氟化硫氣體中關(guān)合、開斷的斷路器。

15.真空斷路器——觸頭在真空中關(guān)合、斷的斷路器。

16.隔離開關(guān)——在分位置時(shí)，觸頭間符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標(biāo)志；在合位置時(shí)，能承載正?；芈窏l件下的電流及規(guī)定時(shí)間內(nèi)異常條件(例如短路)下的電流開關(guān)設(shè)備。

17.接地開關(guān)——用于將回路接地的一種機(jī)械式開關(guān)裝置。在異常條件（如短路下，可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)承載規(guī)定的異常電流；在正?；芈窏l件下，不要求承載電流。

當(dāng)前第26頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)2718.負(fù)荷開關(guān)——能在正?；芈窏l件下關(guān)合、承載和開斷電流以及在規(guī)定的異常回路條件（如短路條件）下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載電流的開關(guān)裝置。

19.接觸器——手動(dòng)操作除外，只有一個(gè)休止位置，能關(guān)合、承載及開斷正常電流及規(guī)定的過載電流的開斷和關(guān)合裝置。

20.熔斷器——當(dāng)電流超規(guī)定值一定時(shí)間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔化而開斷電路的開關(guān)裝置。

21.限流式熔斷器——在規(guī)定電流范圍內(nèi)動(dòng)作時(shí)，以它本身所具備的功能將電流限制到低于預(yù)期電流峰值的一種熔斷器。

22.噴射式熔斷器——由電弧能量產(chǎn)生氣體的噴射而熄滅電弧的熔斷器。

23.跌落式熔斷器——?jiǎng)幼骱筝d熔件自動(dòng)跌落，形成斷口的熔斷器。

24.避雷器——一種限制過電壓的保護(hù)電器，它用來保護(hù)設(shè)備的絕緣，免受過電壓的危害。當(dāng)前第27頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)28

25.無間隙金屬氧化物避雷器——由非線性金屬氧化物電阻片串聯(lián)和(或)并聯(lián)組成且無或串聯(lián)放電間隙的避雷器。

26.復(fù)合外套無間隙金屬氧化物避雷器——由非線性金屬氧化物電阻片和相應(yīng)的零部件組成且其外套為復(fù)合絕緣材料的無間隙避雷器。

特性參量術(shù)語

1.額定電壓——在規(guī)定的使用和性能的條件下能連續(xù)運(yùn)行的最高電壓，并以它確定高壓開關(guān)設(shè)備的有關(guān)試驗(yàn)條件。

2.額定電流——在規(guī)定的正常使用和性能條件下，高壓開關(guān)設(shè)備主回路能夠連續(xù)承載的電流數(shù)值。

3.額定頻率——在規(guī)定的正常使用和性能條件下能連續(xù)運(yùn)行的電網(wǎng)頻率數(shù)值，并以它和額定電壓、額定電流確定高壓開關(guān)設(shè)備的有關(guān)試驗(yàn)條件。

當(dāng)前第28頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)294.額定電流開斷電流——在規(guī)定條件下，斷路器能保證正常開斷的最大短路電流。

5.額定短路關(guān)合電流——在額定電壓以及規(guī)定使用和性能條件下，開關(guān)能保證正常開斷的電大短路峰值電流。

6.額定短時(shí)耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流)——在規(guī)定的使用和性能條件下，在確定的短時(shí)間內(nèi)，開關(guān)在閉合位置所能承載的規(guī)定電流有效值。

7.額定峰值耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流)——在規(guī)定的使用和性能條件下，開關(guān)在閉合位置所能耐受的額定短時(shí)耐受電流第一個(gè)大半波的峰值電流。

8.額定短路持續(xù)時(shí)間(額定動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間)——開關(guān)在合位置所能承載額定短時(shí)耐受電流的時(shí)間間隔。

9.溫升——開關(guān)設(shè)備通過電流時(shí)各部位的溫度與周圍空氣溫度的差值。

當(dāng)前第29頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)3010.功率因數(shù)(回路的)——開關(guān)設(shè)備開合試驗(yàn)回路的等效回路，在工頻下的電阻與感抗之比，不包括負(fù)荷的阻抗。11.額定短時(shí)工頻耐受電壓——按規(guī)定的條件和時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備耐受的工頻電壓標(biāo)準(zhǔn)值（有效值）。12.額定操作（雷電）沖擊耐受電壓——在耐壓試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備絕緣能耐受的操作(雷電)沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)值。

操作術(shù)語

1.操作——?jiǎng)佑|頭從一個(gè)位置轉(zhuǎn)換至另一個(gè)位置的動(dòng)作過程。

2.分（閘）操作——開關(guān)從合位置轉(zhuǎn)換到分位置的操作。

3.合（閘）操作——開關(guān)從分位置轉(zhuǎn)換換到合位置的操作。

4.“合分”操作——開關(guān)合后，無任何有意延時(shí)就立即進(jìn)行分的操作。

5.操作循環(huán)——從一個(gè)位置轉(zhuǎn)換到另一個(gè)裝置再返回到初始位置的連續(xù)操作；當(dāng)前第30頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)31如有多位置，則需通過所有的其他位置。

6.操作順序——具有規(guī)定時(shí)間間隔和順序的一連串操作。

7.自動(dòng)重合（閘）操作——開關(guān)分后經(jīng)預(yù)定時(shí)間自動(dòng)再次合的操作順序。

8.關(guān)合（接通）——用于建立回路通電狀態(tài)的合操作。

9.開斷（分?jǐn)啵谕姞顟B(tài)下，用于回路的分操作。

10.自動(dòng)重關(guān)合——在帶電狀態(tài)下的自動(dòng)重合（閘）操作。

11.開合——開斷和關(guān)合的總稱。

12.短路開斷——對(duì)短路故障電流的開斷。

13.短路關(guān)合——對(duì)短路故障電流的關(guān)合。

14.近區(qū)故障開斷——對(duì)近區(qū)故障短路電流的開斷。

15.觸頭開距——分位置時(shí)，開關(guān)的一極各觸頭之間或具連接的任何導(dǎo)電部分之間的總間隙。

當(dāng)前第31頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)32

16.行程觸頭的——分、合操作中，開關(guān)動(dòng)觸頭起始位置到任一位置的距離。

17.超行程——合閘操作中，開關(guān)觸頭接觸后動(dòng)觸頭繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的距離。

18.分閘速度——開關(guān)分（閘）過程中，動(dòng)觸頭的運(yùn)行速度。

19.觸頭剛分速度——開關(guān)合（閘）運(yùn)程中，動(dòng)觸頭與靜觸頭的分離瞬間運(yùn)動(dòng)速度。

20.合閘速度——開關(guān)合（閘）過程中，動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)速度。

21.觸頭剛合速度——開關(guān)合（閘）過程中，動(dòng)觸頭與靜觸頭的接觸瞬間運(yùn)動(dòng)速度。

22.開斷速度——開關(guān)在開斷過程中，動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)的速度。

23.關(guān)合速度——開關(guān)在關(guān)合過程中，動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)的速度。

當(dāng)前第32頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)33三、電弧的產(chǎn)生與熄滅1、電弧的產(chǎn)生

當(dāng)用開關(guān)電器斷開電流時(shí)，如果電路電壓不低于10—20伏，電流不小于80~100mA，電器的觸頭間便會(huì)產(chǎn)生電弧。

電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子(分子和原子)被游離的過程。開關(guān)觸頭分離時(shí)，觸頭間距離很小，電場(chǎng)強(qiáng)度E很高(E

=

U/d)。陰極表面的電子就會(huì)被電場(chǎng)力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為：強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射。

從陰極表面發(fā)射出來的自由電子和觸頭間原有的少數(shù)電子，在電場(chǎng)力的作用下向陽極作加速運(yùn)動(dòng)，途中不斷地和中性質(zhì)點(diǎn)相碰撞。只要電子的運(yùn)動(dòng)速度v足夠高，電子的動(dòng)能A

=

mv2足夠大，就可能從中性質(zhì)子中打出電子，形成自由電子和正離子。這種現(xiàn)象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽極作加速運(yùn)動(dòng)，同樣地會(huì)與中性質(zhì)點(diǎn)碰撞而發(fā)生游離。碰撞游離連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和正離子，具有很大的電導(dǎo)；在外加電壓下，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧，相當(dāng)于電路再次被導(dǎo)通。

觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成后，弧隙間的高溫使陰極表面的電子獲得足夠的能量而向外發(fā)射，形成熱電場(chǎng)發(fā)射。同時(shí)在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達(dá)10000℃以上)，氣體中性質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度增加。當(dāng)具有足夠動(dòng)能的中性質(zhì)點(diǎn)相互碰撞時(shí)，將被游離而形成電子和正離子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。

隨著觸頭分開的距離增大，觸頭間的電場(chǎng)強(qiáng)度E逐漸減小，這時(shí)電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。

當(dāng)前第33頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)34三、電弧的產(chǎn)生與熄滅2、電弧的熄滅條件

在開關(guān)的觸頭間，發(fā)生游離過程的同時(shí)，還發(fā)生著使帶電質(zhì)點(diǎn)減少的去游離過程。去游離大于游離。

工業(yè)配電系統(tǒng)主要是交流系統(tǒng)，所以電弧也主要是交流電弧，其性質(zhì)是半個(gè)周期要經(jīng)過零值一次，而電流過零時(shí)，電弧會(huì)暫時(shí)熄滅。斷路器開斷電路時(shí)，充分利用交流電弧電流每半周過零一次自然熄弧的特點(diǎn)，加強(qiáng)去游離使電弧不再復(fù)燃。其介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)主要由斷路器滅弧裝置和介質(zhì)特性所決定。3、息弧的方法當(dāng)前第34頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)35（1）速拉滅弧當(dāng)交流電流經(jīng)過零值的瞬間，拉大觸頭間距離（降低電弧中的電場(chǎng)強(qiáng)度），當(dāng)觸頭間所加電壓不足以擊穿其間距時(shí)，電弧就不會(huì)重新點(diǎn)燃。觸頭的分離速度越快，電弧熄滅就越快，通常在高壓斷路器中裝設(shè)強(qiáng)力的跳脫彈簧來加快觸頭分開的速度。當(dāng)前第35頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)36（2）吹弧滅弧法利用外力（如氣流、油流或電磁力）來吹動(dòng)電弧，使電弧加速冷卻，同時(shí)拉長(zhǎng)電弧，降低電弧中的電場(chǎng)強(qiáng)度，加速電弧的熄滅。按吹弧的方向來分，有橫吹和縱吹兩種。

a）橫吹b）縱吹當(dāng)前第36頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)37

當(dāng)?shù)蛪洪_關(guān)迅速拉開刀閘時(shí)，不僅迅速拉長(zhǎng)了電弧，同時(shí)使本身回路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力作用于電弧，吹動(dòng)電弧，使其拉長(zhǎng)電弧直到電弧熄滅。如果開關(guān)利用專門吹弧線圈來吹動(dòng)電弧，使電弧移動(dòng)，電弧移動(dòng)的力實(shí)際上是電弧電流在線圈磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電動(dòng)力。也有的開關(guān)利用鐵磁物質(zhì)（鋼片等），來吸動(dòng)電弧。（3）冷卻滅弧法（電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的）

降低電弧的溫度，使正負(fù)離子的復(fù)合增強(qiáng)，有助于電弧迅速熄滅，這是一種基本的滅弧方法。（4）短弧滅弧法利用金屬片將長(zhǎng)弧切成若干短弧，則電弧上的壓降將近似地增大若干倍。當(dāng)外施電壓小于電弧上的壓降時(shí)，則電弧就不能維持而迅速熄滅。通常采用鋼滅弧柵，讓電弧進(jìn)入鋼片，一是利用了電動(dòng)力吹弧，二是利用了鐵磁吸弧，同時(shí)鋼片對(duì)電弧還有冷卻作用。當(dāng)前第37頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)38（5）狹縫滅弧法電弧在固體介質(zhì)所形成的窄溝內(nèi)燃燒，將電弧冷卻，同時(shí)電弧在狹縫窄溝中燃燒，壓力增大，有利于電弧的熄滅。有的熔絲在熔管內(nèi)充填石英砂，就是利用這種狹溝滅弧原理，還有一種用耐弧的絕緣材料（陶瓷類）制成滅弧柵，也是利用了這種滅弧原理。（6）真空滅弧法真空具有較高的絕緣強(qiáng)度，如果將開關(guān)觸頭裝置置于真空容器，則在電流過零時(shí)，即能熄滅電弧。為防止產(chǎn)生過電壓，應(yīng)當(dāng)不使觸頭分開時(shí)，電流突變?yōu)榱?。一般?yīng)在觸頭間產(chǎn)生少量金屬蒸汽，形成電弧通道。當(dāng)交流電流自然下降過零前后，這些等離子態(tài)的金屬蒸汽便在真空中迅速飛散而熄滅電弧。當(dāng)前第38頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)39（一）500KV/220KV斷路器1、第一種BBC公司的，第二代SF6斷路器（1）斷口

ELFSL7-4為雙柱四斷口結(jié)構(gòu)，ELFSL4-2為單柱雙斷口結(jié)構(gòu)，都是雙滅弧室結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如下：（雙叉罩殼、兩個(gè)滅弧室）三、平電斷路器簡(jiǎn)介當(dāng)前第39頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)40當(dāng)前第40頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)41當(dāng)前第41頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)422、液壓機(jī)構(gòu)（HKA-8）當(dāng)前第42頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)432、第二種ABB公司的，第三代SF6斷路器(A)500KV為瑞典ABB公司的HPL550B2型、SF6單壓式、雙斷口，不帶合閘電阻。當(dāng)前第43頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)44當(dāng)前第44頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)45（B)220KV為瑞典ABB公司的HPL550B2型、SF6單壓式、雙斷口，不帶合閘電阻。當(dāng)前第45頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)46當(dāng)前第46頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)47當(dāng)前第47頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)48當(dāng)前第48頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)49當(dāng)前第49頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)50當(dāng)前第50頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)51（二）中壓10KV/3KV斷路器改造前為ZN12-10型和3AF型系列斷路器改造后為VD4型系列斷路器當(dāng)前第51頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)52ＺＮ１２－１０型真空斷路器當(dāng)前第52頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)53ＺＮ１２－１０型真空斷路器維護(hù)當(dāng)前第53頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)54ＺＮ１２－１０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(dòng)機(jī)構(gòu)和絕緣支撐組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開斷能力大和壽命長(zhǎng)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。當(dāng)前第54頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)55

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(dòng)導(dǎo)電桿上的導(dǎo)電夾相連。在動(dòng)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(dòng)主軸９上的拐臂未端連有絕緣拉桿１０，從而驅(qū)動(dòng)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。當(dāng)前第55頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)56當(dāng)前第56頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)57一、技術(shù)參數(shù)1、額定雷擊沖擊耐受電壓（全波）KV752、額定短時(shí)，工頻耐受電壓（1分鐘）KV423、合閘時(shí)間：S≤0.0754、分閘時(shí)間：S≤0.045-0.0655、儲(chǔ)能電機(jī)功率：W≈2756、儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)額定電壓：V≈1102207、儲(chǔ)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-合分當(dāng)前第57頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)58機(jī)械特性調(diào)整參數(shù)1、觸頭行程：11±1mm2、觸頭超行程：8±2mm3、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

當(dāng)前第58頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)59彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示,主要由儲(chǔ)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(dòng)軸、緩沖器和控制裝置等部件組成。

當(dāng)前第59頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)60彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖當(dāng)前第60頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)61

彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹

儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)主體是一個(gè)外殼為鑄鋁的減速箱1，其內(nèi)部裝有兩套蝸輪蝸桿。儲(chǔ)能軸O3橫穿減速箱，與蝸輪蝸桿無機(jī)械聯(lián)系。儲(chǔ)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(chǔ)能軸的右端裝有一凸輪3，棘爪通過凸輪上的缺口帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在儲(chǔ)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(chǔ)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。

當(dāng)前第61頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)62彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹

電動(dòng)儲(chǔ)能時(shí)，接通電動(dòng)機(jī)電源，軸套由減速箱中的大蝸輪帶動(dòng)。當(dāng)棘爪進(jìn)入凸輪缺口時(shí)，使帶動(dòng)儲(chǔ)能軸O3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使掛在儲(chǔ)能軸曲柄上的合閘彈簧拉伸而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。儲(chǔ)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(chǔ)能狀態(tài)。同時(shí)，曲柄上的小連桿推動(dòng)一彎板使微動(dòng)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(chǔ)能的機(jī)械指示。電機(jī)儲(chǔ)能時(shí)間應(yīng)大于15s。凸輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的兩種狀態(tài)如下圖所示，其中，圖（a）為未儲(chǔ)能狀態(tài)，此時(shí)儲(chǔ)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(chǔ)能開始后，杠桿3繞O3軸作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，合閘彈簧被拉伸儲(chǔ)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，當(dāng)前第62頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)63

彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹

凸輪儲(chǔ)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---合閘彈簧當(dāng)前第63頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)64

彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹

并在合閘彈簧拉力作用下，自動(dòng)向逆時(shí)針方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到扣合杠桿2被合閘鎖扣4扣住為止。這時(shí)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)就被鎖定在儲(chǔ)能狀態(tài)。與此同時(shí)，微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作切斷電機(jī)電源。儲(chǔ)能時(shí)，扣合杠桿上的滾輪對(duì)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(dòng)儲(chǔ)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(dòng)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(chǔ)能完畢為止。手動(dòng)儲(chǔ)能結(jié)束后應(yīng)隨即卸下手把。當(dāng)前第64頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)65

彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹3AF型斷路器合閘操作:先電動(dòng)或手動(dòng)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(chǔ)能軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)，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(dòng)能，并在面板孔中有“合閘位置”指示。當(dāng)前第65頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)66彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)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(chǔ)能但斷路器處于分閘位置。此時(shí)接到合閘信號(hào)后，合閘鎖扣5作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使扣合杠桿上的滾輪脫扣。儲(chǔ)能軸O3在合閘彈簧力逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使軸O3上的凸輪1壓動(dòng)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(dòng)，經(jīng)連桿6推動(dòng)O1軸旋轉(zhuǎn)，從而使斷路器合閘。當(dāng)前第66頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)67彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹圖4操動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)狀態(tài)示意圖（a）分閘狀態(tài)已儲(chǔ)能；（b）合閘狀態(tài)未儲(chǔ)能；（c）分閘狀態(tài)未儲(chǔ)能1---凸輪；2---儲(chǔ)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---扣合滾輪當(dāng)前第67頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)68彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹圖（b）為開關(guān)合閘但合閘彈簧未儲(chǔ)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(dòng)至合閘位置后，儲(chǔ)能杠桿尚距下死點(diǎn)最終位置約60度左右。這時(shí)，儲(chǔ)能杠桿在合閘彈簧力繼續(xù)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，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。當(dāng)前第68頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)69彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹圖（c）為開關(guān)合閘后尚未儲(chǔ)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(dòng)或手動(dòng)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(dòng)導(dǎo)電桿向下運(yùn)動(dòng)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(dòng)能，并且可作為分閘定位。分閘位置顯示呈現(xiàn)在面板孔中。當(dāng)前第69頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)70彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹當(dāng)前第70頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)71彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹棘爪當(dāng)前第71頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)72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)當(dāng)前第72頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)73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(chǎng)分布比較均勻。波紋管能在動(dòng)觸頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(dòng)、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(zhǎng)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(zhǎng)，加上波紋管的最大壓縮行程僅為自由長(zhǎng)度的20%--30%，因此它的絕對(duì)行程也不可能做得很大。

當(dāng)前第73頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)74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(huì)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，當(dāng)前第74頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)75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。當(dāng)前第75頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)76真空滅弧室滅弧原理3、屏蔽罩的存在會(huì)影響動(dòng)、靜觸頭間的電場(chǎng)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(dòng)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(jiǎn)單。當(dāng)前第76頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)77真空滅弧室滅弧原理

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(dòng)觸頭；

5---主屏蔽罩；6---波紋管屏蔽罩；7---端蓋；8---波紋管當(dāng)前第77頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)78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(dòng)觸頭上，這可能導(dǎo)致觸頭間電場(chǎng)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(chǎng)分布比較均勻。當(dāng)前第78頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)79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(dòng)觸頭3---主屏蔽罩；4---波紋管；5---瓷柱當(dāng)前第79頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)80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(jiǎn)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(dòng)、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(chǎng)分布。當(dāng)前第80頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)81真空滅弧室滅弧原理波紋管波紋管能在動(dòng)觸頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(dòng)、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(zhǎng)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。當(dāng)前第81頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)82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

當(dāng)前第82頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)83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(zhǎng)，加上波紋管的最大壓縮行程僅為自由長(zhǎng)度的20%--30%，因此它的絕對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格也比較便宜。當(dāng)前第83頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)84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(gè)用氬弧焊焊接成形的，薄片焊接波紋管的長(zhǎng)度可以根據(jù)需要任意增長(zhǎng)，同時(shí)工作行程可達(dá)自由長(zhǎng)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(zhǎng)，一般可達(dá)幾百萬次，比液壓成形波紋管的壽命長(zhǎng)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(zhǎng)、額定電壓等級(jí)高、觸頭行程大的真空開關(guān)中。當(dāng)前第84頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)85真空滅弧室滅弧原理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(huì)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(huì)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(gè)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。當(dāng)前第85頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)86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當(dāng)前第86頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)87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(huì)有新的金屬蒸氣和電子、離子產(chǎn)生。當(dāng)前第87頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)88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(duì)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。當(dāng)前第88頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)89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(huì)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。

當(dāng)前第89頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)90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。當(dāng)前第90頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)91ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)圖示動(dòng)觸頭為純紫銅；觸頭頂部凸臺(tái)為銅鉻合金材料。杯狀螺旋槽當(dāng)前第91頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)92ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)波紋管動(dòng)觸頭當(dāng)前第92頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)93ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)觸頭￠75電弧旋轉(zhuǎn)方向當(dāng)前第93頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)94ＺＮ１２－１０型真空斷路器（3AF）真空滅弧室的特點(diǎn)橫向磁場(chǎng)就是與弧柱軸線相垂直的磁場(chǎng)，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(dòng)，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(chǎng)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(dòng)、靜觸頭的結(jié)構(gòu)基本相同，只是螺旋槽的螺旋方向相反。當(dāng)前第94頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)95附：3AH真空滅弧室外型內(nèi)屏蔽罩當(dāng)前第95頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)96ZN12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(cè)量當(dāng)前第96頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)97ZN12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(chǔ)能⑴電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng);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(cè)量?jī)?chǔ)能電氣回路(見圖1)中微動(dòng)開關(guān)的常閉觸點(diǎn)WK1,WK2，如直阻較大，將會(huì)造成儲(chǔ)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(dòng)，故應(yīng)對(duì)其進(jìn)行清洗或更換;然后測(cè)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。當(dāng)前第97頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)981、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

緊急情況下，可先更換儲(chǔ)能電機(jī)備品，然后對(duì)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(cè)址儲(chǔ)能電氣回路示意圖當(dāng)前第98頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)991、ZN12型斷路器故障分析及處理方法⑵電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不停而彈簧儲(chǔ)不上能;

此故障發(fā)生在儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)。儲(chǔ)能電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過蝸輪、蝸桿帶動(dòng)軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，軸套上裝一軸銷，軸銷匕面裝有一只棘爪，棘爪通過儲(chǔ)能軸右端的缺口來帶動(dòng)儲(chǔ)能軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使儲(chǔ)能彈簧儲(chǔ)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(duì)其進(jìn)行更換;若壓緊彈簧正常，可用手動(dòng)搖把搖動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，看軸套是否轉(zhuǎn)動(dòng)，若軸套不轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)，則搖動(dòng)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(dòng)，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。當(dāng)前第99頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)1001、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(dòng)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(duì)其進(jìn)行清洗或更換。圖合間控制回路示意圖。當(dāng)前第100頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)1011、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(dòng)作。處理方法如下:①用萬用表測(cè)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(dòng)或脫落現(xiàn)象，如松動(dòng)、脫落則進(jìn)行緊固;③檢查合聞電磁鐵的動(dòng)鐵芯有無卡澀現(xiàn)象，如有則將合閘電磁鐵拆下，抽出動(dòng)鐵芯，用酒精擦洗電磁鐵內(nèi)部和動(dòng)鐵芯上的污跡，然后看看動(dòng)鐵芯端部有無彎曲現(xiàn)象，如彎曲則對(duì)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(dòng)時(shí)有無卡澀和偏心現(xiàn)象。如存在上述缺陷將會(huì)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(dòng)困難，這些都可能造成合閘電磁鐵帶電而斷路器拒合。當(dāng)前第101頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)1021、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

處理方法:對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卜澀的部位進(jìn)行清洗.加油;對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，分閘滾子在主軸帶動(dòng)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。當(dāng)前第102頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)1031、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(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(rùn)滑油后，重新裝回，最后裝上連上連桿。當(dāng)前第103頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)1041、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

經(jīng)以上處理后，必須對(duì)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(huì)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(duì)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(dòng)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當(dāng)前第104頁\共有152頁\編于星期三\12點(diǎn)1051、ZN12型斷路器故障分析及處理方法

①用萬用表測(cè)分閘電磁鐵線圈的直阻，如燒壞則更換分閘電磁鐵;②檢查分閘電磁鐵有無松動(dòng)和脫落現(xiàn)象，并對(duì)其固定螺絲進(jìn)行緊固;③檢查分閘電磁鐵的動(dòng)鐵芯有無卡澀現(xiàn)象，如有則拆下分閘電磁鐵，抽出動(dòng)鐵芯，用酒精擦洗電磁鐵內(nèi)部及動(dòng)鐵芯上的污跡，動(dòng)鐵芯端部如彎曲，則對(duì)其進(jìn)行校正或更換新的分閘電磁鐵。⑶檢查分閘滾子及分閘掣子組件，看分閘滾子及分閘掣子轉(zhuǎn)動(dòng)軸是否因缺油或灰塵等原因而轉(zhuǎn)動(dòng)困難，分閘滾子和分閘掣子的表面是否有凹凸現(xiàn)象，如有其一將可能造成分閘電磁鐵帶電保持而分閘機(jī)構(gòu)拒動(dòng)。處理方法: