斷路器的原理和技術(shù)參數(shù)

斷路器的原理和技術(shù)參數(shù)第1頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、斷路器的原理主要內(nèi)容（1）電弧的形成與熄滅（2）交流電弧的特點(diǎn)、熄滅條件（3）熄滅交流電弧的基本方法（4）斷路器的種類和型號(hào)斷路器作用在正常運(yùn)行時(shí)倒換運(yùn)行方式，將設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出，起控制作用。在設(shè)備或線路故障時(shí)，迅速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。特點(diǎn)：能斷開(kāi)電路中負(fù)荷電流和短路電流第2頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、電弧的形成與熄滅(1)電弧產(chǎn)生的條件：電源電壓大于10~20V，電流大于80~100mA，動(dòng)靜觸頭分離瞬間，觸頭間產(chǎn)生電弧。觸頭分開(kāi)后，電路中有電流，電弧導(dǎo)電，電弧中有大量自由電子。(2)電弧的危害電弧的溫度很高，可達(dá)5000～7000度以上，常超過(guò)金屬的汽化點(diǎn)，可能燒壞開(kāi)關(guān)電器的金屬觸頭。燒壞開(kāi)關(guān)電器的絕緣。如，燒壞瓷絕緣的表面，或者使有機(jī)絕緣材料炭化，以致失去絕緣性能。若電弧長(zhǎng)時(shí)間不熄滅，不僅燒壞開(kāi)關(guān)電器，而且造成系統(tǒng)事故，威脅電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。第3頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電弧的產(chǎn)生和維持是觸頭間中性質(zhì)點(diǎn)（分子和原子）被游離的結(jié)果。游離就是中性質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點(diǎn)。游離的過(guò)程有四種形式：熱電子發(fā)射熱運(yùn)動(dòng)觸頭分離最初瞬間，陰極表面發(fā)射電子強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射電場(chǎng)力弧隙間最初產(chǎn)生電子的主要原因碰撞游離電場(chǎng)力帶電粒子撞中性粒子電弧的形成熱游離熱運(yùn)動(dòng)中性粒子撞中性粒子維持電弧燃燒(3)電弧產(chǎn)生的物理過(guò)程第4頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)合去游離正負(fù)粒子中和 降低電子速度措施： 拉長(zhǎng)電?。ń档碗妶?chǎng)力）； 加快電弧的冷卻（降低熱運(yùn)動(dòng)）； 加大氣體介質(zhì)的壓力（碰撞阻止電子運(yùn)動(dòng)） 氣體介質(zhì)吸附電子能力強(qiáng)（增大電子質(zhì)量）擴(kuò)散去游離帶電粒子從電弧內(nèi)部逸出 濃度擴(kuò)散； 溫度擴(kuò)散； 措施：用高速冷氣吹弧(4)去游離的形式第5頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、交流電弧的特點(diǎn)過(guò)零自然熄滅動(dòng)態(tài)伏安特性電弧的熱慣性

----交流電弧溫度的變化滯后于電流的變化。燃弧電壓熄弧電壓第6頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、交流電弧的熄滅條件

弧隙介質(zhì)強(qiáng)度-電弧電流過(guò)零電弧熄滅時(shí)，弧隙絕緣能力的恢復(fù)過(guò)程，用耐受電壓Ud(t)表示。

--由滅弧裝置的結(jié)構(gòu)和滅弧介質(zhì)的性質(zhì)決定

弧隙電源電壓-電弧電流自然過(guò)零后，電源施加于弧隙的電壓的恢復(fù)過(guò)程，用恢復(fù)電壓Ur(t)表示。

-與線路參數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)等有關(guān)Ur1Ur2Ud第7頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月近陰極效應(yīng):在電流過(guò)零瞬間，介質(zhì)強(qiáng)度突然升高第8頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、高壓斷路器熄滅交流電弧

的基本方法(1)利用滅弧介質(zhì)：介質(zhì)特性決定去游離程度，傳熱能力、介電強(qiáng)度、熱游溫度和熱容量。 空氣 1 油（氫） 7.5 SF6 100 真空 15(2)采用特殊金屬材料作滅弧觸頭：銅鎢和銀鎢合金熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量大的金屬，減少熱電子發(fā)射。(3)利用氣體或油吹動(dòng)電?。簲U(kuò)散和冷卻 空氣：2.3MPaSF6:0.3~0.6MPa 縱吹、橫吹、環(huán)吹(4)采用強(qiáng)有力的分閘機(jī)構(gòu)，提高觸頭分離速度，拉長(zhǎng)電弧第9頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月C0CQC0CQCQCQ(5)采用多斷口熄?。涸谙嗟鹊挠|頭行程下，拉長(zhǎng)電弧缺點(diǎn)：各斷口電壓分布不相等措施：各斷口加并聯(lián)電容U1U2U>UCCC>>CQ,C0U1=U2均壓電容第10頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、斷路器的種類和型號(hào)1、斷路器的種類按滅弧介質(zhì)和滅弧方式分為：

SF6 真空 多油、少油 壓縮空氣操動(dòng)機(jī)構(gòu)：斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作，并保持在合閘狀態(tài)，這些任務(wù)全靠操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成。包括： 氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)手動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁機(jī)構(gòu)、第11頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SF6壓力表斷路器實(shí)物圖1：220kVSF6兩斷口液壓機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)箱第12頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月彈簧儲(chǔ)能指示斷路器實(shí)物圖2：220kVSF6單斷口彈簧機(jī)構(gòu)SF6壓力表斷路器分合位置指示第13頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月斷路器實(shí)物圖3：220kV少油4斷口液壓機(jī)構(gòu)油壓力表斷路器分合位置指示油位計(jì)第14頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、斷路器的型號(hào)額定開(kāi)斷電流（KA）額定電流（KA）其他標(biāo)志額定電壓（KV）設(shè)計(jì)序號(hào)安裝場(chǎng)所產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱：S—少油斷路器，Z—真空斷路器，D—多油斷路器，

L—SF6斷路器安裝場(chǎng)所：N—戶內(nèi)型，W—戶外型其他標(biāo)志：G—改進(jìn)型；I、II、III斷流能力代號(hào)；Q—防震型；C—手車式舉例：SN10-10I、SW2-110I、ZN10/1250、LW2-220第15頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、隔離開(kāi)關(guān)的種類和型號(hào)2、隔離開(kāi)關(guān)的種類 安裝地點(diǎn)：屋內(nèi)式和屋外式 絕緣支柱數(shù)目：?jiǎn)沃?、雙柱、三柱1、隔離開(kāi)關(guān)的主要用途隔離電壓倒閘操作分合小電流：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線 分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器 關(guān)、合電容電流不超過(guò)5A的空載線路第16頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隔離開(kāi)關(guān)實(shí)物圖1：?jiǎn)沃怪鄙毂圻B接軟母線連接硬母線注意接地刀閘第17頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隔離開(kāi)關(guān)實(shí)物圖2：雙柱握手第18頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隔離開(kāi)關(guān)實(shí)物圖3：雙柱伸臂第19頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隔離開(kāi)關(guān)實(shí)物圖4：三柱第20頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)其他標(biāo)志額定電壓（KV）設(shè)計(jì)序號(hào)安裝場(chǎng)所產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱：G—隔離開(kāi)關(guān)安裝場(chǎng)所：N—戶內(nèi)型，W—戶外型其他標(biāo)志：D—帶有接地刀；K—快分型舉例：GN-10、GW2-110、GW2-110D第21頁(yè)，課件共22頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)1.高壓斷路器有哪些功能？由哪些部分組成？按滅弧介質(zhì)有哪些種類？2.交流電弧電流有何特點(diǎn)？熄滅交流電弧的條件是什么？3.什么叫介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過(guò)程？什么叫電壓恢復(fù)過(guò)程？它們與哪些因素有關(guān)？4.高壓斷路器熄弧的主要措施。采