03--工厂常用高压电器课件.ppt

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1、第三章第三章常用高压电器常用高压电器3.1高压熔断器、隔离开关和负荷开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关3.2高压断路器高压断路器3.3互感器互感器3.4避雷器和其他常用电力电器避雷器和其他常用电力电器3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关3.1.1高压熔断器高压熔断器1.填充式高压熔断器填充式高压熔断器填充式高压熔断器由熔管、高压绝缘子、触座、底板等组成。填充式高压熔断器由熔管、高压绝缘子、触座、底板等组成。主要的部件是熔管，主要的部件是熔管，其结构如其结构如图图3-1所示，管身是瓷熔管，所示，管身是瓷熔管，管内填充石英砂灭弧，熔体多为多根并联的焊有锡球的紫铜管内填

2、充石英砂灭弧，熔体多为多根并联的焊有锡球的紫铜熔丝。锡是低熔点金属，当电路过流时，锡球首先熔化，包熔丝。锡是低熔点金属，当电路过流时，锡球首先熔化，包围铜熔丝，铜锡相互渗透形成低熔点的铜锡合金，使熔丝能围铜熔丝，铜锡相互渗透形成低熔点的铜锡合金，使熔丝能在较低的温度下熔断，从而使熔断器能在较小的过载电流时在较低的温度下熔断，从而使熔断器能在较小的过载电流时动作，而达到保护电路的作用。动作，而达到保护电路的作用。下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关多根熔丝并联的目的是将粗弧分细，加速灭弧。常用的产品多根熔丝并联的目的是将粗弧分细，加速灭弧。常用的产品有有R

3、N、RW系列系列，其外形如其外形如 图图3-2所示所示，电路图形符号与，电路图形符号与低压熔断器相同低压熔断器相同，其型号含义如其型号含义如 图图3-3所示所示，通常用于常规，通常用于常规变电所中作主变、电压互感器以及高压电容器组的短路保护。变电所中作主变、电压互感器以及高压电容器组的短路保护。RN、RW系列高压熔断器的技术参数见附录六中表系列高压熔断器的技术参数见附录六中表6-1所示。所示。2.跌落式高压熔断器跌落式高压熔断器跌落式高压熔断器主要用于架空配电线路的支线、用户进口跌落式高压熔断器主要用于架空配电线路的支线、用户进口处，以及配电变压器一次侧、电力电容器等设备作为过载或处，以及配电

4、变压器一次侧、电力电容器等设备作为过载或短路保护。跌落式熔断器主要由瓷质绝缘支柱、熔丝元件、短路保护。跌落式熔断器主要由瓷质绝缘支柱、熔丝元件、熔丝管、上下动静触点等部分组成，其基本结构如熔丝管、上下动静触点等部分组成，其基本结构如图图3-4所所示示上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关熔丝是铜、银或铜银合金丝；熔丝管外层是酚醛纸管或环氧熔丝是铜、银或铜银合金丝；熔丝管外层是酚醛纸管或环氧玻璃布管，内层为钢化纸管或虫胶桑皮纸管，为固体产气材玻璃布管，内层为钢化纸管或虫胶桑皮纸管，为固体产气材料，增强其灭弧能力；上动触点借熔丝拉力拉紧后推入上静料，增

5、强其灭弧能力；上动触点借熔丝拉力拉紧后推入上静触座并锁紧，熔丝一旦熔断，上动触点失去拉力而松动，熔触座并锁紧，熔丝一旦熔断，上动触点失去拉力而松动，熔丝管在自身重力及上下静触座磷铜弹簧片的作用下回转跌落，丝管在自身重力及上下静触座磷铜弹簧片的作用下回转跌落，形成明显的开断点，以便寻找故障和检修设备。跌落式熔断形成明显的开断点，以便寻找故障和检修设备。跌落式熔断器按工作原理和作用可分为双尾式、纽扣式、负荷式及重合器按工作原理和作用可分为双尾式、纽扣式、负荷式及重合式几种。式几种。负荷式跌落式熔断器在上静触点端加装了两片消弧片，熔丝负荷式跌落式熔断器在上静触点端加装了两片消弧片，熔丝管上动触点加装

6、消弧杆构成，所以能起到负荷开关的作用。管上动触点加装消弧杆构成，所以能起到负荷开关的作用。重合式跌落式熔断器，每相装有两个熔丝管，一个常用，另重合式跌落式熔断器，每相装有两个熔丝管，一个常用，另一个备用，在备用熔丝管下面有一自合操作曲柄，当常用熔一个备用，在备用熔丝管下面有一自合操作曲柄，当常用熔丝管跌落时，会带动自合操作曲柄使备用熔丝管自动重合，丝管跌落时，会带动自合操作曲柄使备用熔丝管自动重合，以便提高被保护设备的供电可靠性，防止线路、设备因瞬时以便提高被保护设备的供电可靠性，防止线路、设备因瞬时过电流故障而停电。过电流故障而停电。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔

7、离开关和负荷开关和负荷开关跌落式熔断器型号表示方法为：熔断器第一节的汉语拼音跌落式熔断器型号表示方法为：熔断器第一节的汉语拼音RW代表户外式，第一节数字是设计序号，第二节数字的分代表户外式，第一节数字是设计序号，第二节数字的分子表示额定电压（子表示额定电压（kV）、分母表示额定电流（）、分母表示额定电流（A）和额定熔）和额定熔断容量（断容量（MVA），第二节分子上数字后的字母），第二节分子上数字后的字母F表示负荷式表示负荷式（或在第一汉语拼音（或在第一汉语拼音RW中间加中间加M代表负荷式，非负荷式不代表负荷式，非负荷式不加），加），Z表示重合式。如表示重合式。如RMW3?10Z/100?100

8、表示额定表示额定电压电压10 kV、重合式、额定电流、重合式、额定电流100 A、额定熔断容量、额定熔断容量100 MVA、户外负荷式跌落式熔断器。常用的跌落式熔断器有、户外负荷式跌落式熔断器。常用的跌落式熔断器有RW、RMW系列及系列及PRWG2系列等，其技术参数见附录六系列等，其技术参数见附录六中表中表6-2所示。所示。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关3.1.2高压隔离开关高压隔离开关1.高压隔离开关的用途和分类高压隔离开关的用途和分类隔离开关是在空载或极小负荷时开闭主电路的开关电器。一隔离开关是在空载或极小负荷时开闭主电路的开关电器。一

9、般它没有灭弧装置，所以它除了可以开闭电压互感器、避雷般它没有灭弧装置，所以它除了可以开闭电压互感器、避雷器、母线和直接与母线相连设备的电容电流及励磁电流不超器、母线和直接与母线相连设备的电容电流及励磁电流不超过过2 A的空载变压器外，不得带负荷操作；另外，它有明显的空载变压器外，不得带负荷操作；另外，它有明显的断口，有利于防止人们误合闸。隔离开关的图形符号如的断口，有利于防止人们误合闸。隔离开关的图形符号如图图3-5所示，文字符号为所示，文字符号为QS。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关隔离开关的用途主要如下：隔离开关的用途主要如下：（1）隔离

10、电源。在电力网络及工、农业生产中，为了安全，）隔离电源。在电力网络及工、农业生产中，为了安全，需要将待检修或已经停止运行的线路、设备与电源可靠地隔需要将待检修或已经停止运行的线路、设备与电源可靠地隔离。离。图图3-6所示为变压器所示为变压器TM一次侧主电路，一次侧主电路，QS1、QS2是是高压隔离开关，断开高压隔离开关，断开QS1可以隔断高压电源，断开可以隔断高压电源，断开QS2可以可以隔断可能由隔断可能由TM二次侧倒供过来的高电压，同时断开二次侧倒供过来的高电压，同时断开QS1、QS2就可以对断路器就可以对断路器QF进行检修了。进行检修了。（2）切换电路或设备。指在不停机的前提条件下，做电源

11、或）切换电路或设备。指在不停机的前提条件下，做电源或电路及设备的切换。在电路及设备的切换。在图图3-7中，正常工作时，中，正常工作时，QS1和和QF闭闭合，电动机合，电动机M运行，由工作电源供电，可以先闭合运行，由工作电源供电，可以先闭合QS2，再，再断开断开QS1，就在，就在M不停止运转的条件下，切换到备用电源进不停止运转的条件下，切换到备用电源进行供电。行供电。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关（3）开闭小负荷电流。按规定隔离开关可以直接开闭极小的）开闭小负荷电流。按规定隔离开关可以直接开闭极小的负荷电流，如电压互感器、避雷器、空载母线等。

12、但一般情负荷电流，如电压互感器、避雷器、空载母线等。但一般情况下，用隔离开关开闭小负荷电流时应与熔断器配合使用，况下，用隔离开关开闭小负荷电流时应与熔断器配合使用，如如图图3-8所示。所示。隔离开关主要根据装设地点、电压等级、极数和构造可以分隔离开关主要根据装设地点、电压等级、极数和构造可以分为以下几类：为以下几类：（1）按装设地点可分为户内式和户外式。）按装设地点可分为户内式和户外式。（2）按极数可分为单极、三极两种。所谓极数就是一具隔离）按极数可分为单极、三极两种。所谓极数就是一具隔离开关上触点的对数。开关上触点的对数。（3）按支柱数目可分为单柱式、双柱式和三柱式）按支柱数目可分为单柱式、

13、双柱式和三柱式3种。种。（4）按闸刀动作方式可分为闸刀式、旋转式和插入式）按闸刀动作方式可分为闸刀式、旋转式和插入式3种。种。（5）按所配操动机构可分为手动、电动、气动和液压）按所配操动机构可分为手动、电动、气动和液压4种。种。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关隔离开关的型号用下述方法来表示隔离开关的型号用下述方法来表示G产品名称：高压隔离开关。产品名称：高压隔离开关。a装设地点：装设地点：W为户外式；为户外式；N为户内式。为户内式。b设计序号：如设计序号：如7表示三柱式；表示三柱式；4、12表示双柱式；表示双柱式；6、10表示单柱式。表示单柱

14、式。c额定电压：数字，单位为额定电压：数字，单位为kV。d特征标志：如特征标志：如G为改进型；为改进型；T为统一设计；为统一设计；W为防污型；为防污型；D为带接地刀；为带接地刀；C为套管。为套管。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关e额定电流：数字，单位为额定电流：数字，单位为A。f动稳定电流或热稳定电流，数字，单位为动稳定电流或热稳定电流，数字，单位为kA。g特别说明：如特别说明：如G为高原型，为高原型，TH为湿热带型等。为湿热带型等。例如，例如，GW4-35DW/630-50G表示为表示为35 kV、630 A带带接地刀的高原防污型户外高压隔

15、离开关，动稳定电流为接地刀的高原防污型户外高压隔离开关，动稳定电流为50 kA。2.高压隔离开关的结构及典型产品高压隔离开关的结构及典型产品图图3-9所示为所示为GW5系列高压隔离开关的基本结构示意系列高压隔离开关的基本结构示意图。主要由以下几个部分组成：图。主要由以下几个部分组成：（1）支持底座：是起支持固定作用。）支持底座：是起支持固定作用。（2）导电部分：包括触头、闸刀、接线座；起传导电路）导电部分：包括触头、闸刀、接线座；起传导电路 中电流的作用。中电流的作用。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关（3）绝缘子：包括支持绝缘子和操作绝缘子；

16、是将带电部分）绝缘子：包括支持绝缘子和操作绝缘子；是将带电部分与接地部分绝缘开来。与接地部分绝缘开来。（4）操动机构：通过手动、电动、气动或液压向隔离开关的）操动机构：通过手动、电动、气动或液压向隔离开关的动作提供能源。动作提供能源。（5）传动机构：是接受操动机构的力矩，通过拐臂、连杆、）传动机构：是接受操动机构的力矩，通过拐臂、连杆、齿轮或操作绝缘子将运动传递给触头，以完成闸刀的分、合齿轮或操作绝缘子将运动传递给触头，以完成闸刀的分、合动作。动作。GW系列为户外式隔离开关，因户外工作条件比较恶劣，无系列为户外式隔离开关，因户外工作条件比较恶劣，无论是冰、雪、风、灰尘、严寒、酷暑的条件下都应保

17、证可靠论是冰、雪、风、灰尘、严寒、酷暑的条件下都应保证可靠地工作，所以要求其有较高的绝缘强度和机械强度，而且要地工作，所以要求其有较高的绝缘强度和机械强度，而且要求触头在操作时应具有破冰能力。求触头在操作时应具有破冰能力。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关常用的户外式高压隔离开关产品有常用的户外式高压隔离开关产品有GW4、GW5系列，后者系列，后者为单极双柱为单极双柱V形结构，外形如形结构，外形如图图3-9所示，前者为单极双柱所示，前者为单极双柱结构，外形如结构，外形如图图3-10所示。它们既可以单独使用，也可以三所示。它们既可以单独使用，也可

18、以三个一组，通过绝缘连杆三相联动。其技术参数见附录六中表个一组，通过绝缘连杆三相联动。其技术参数见附录六中表6-3所示。所示。常用的户内式高压隔离开关产品有常用的户内式高压隔离开关产品有GN1、GN8、GN19、GN22、GN24、N30等系列，其外形如等系列，其外形如图图3-11所示，其所示，其技术参数见附录六中表技术参数见附录六中表6-4所示。所示。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关3.1.3高压负荷开关高压负荷开关负荷开关是一种带有简单灭弧装置的开关电器，用于极少发负荷开关是一种带有简单灭弧装置的开关电器，用于极少发故障的线路中，用来不频

19、繁开闭不大于其额定电流的负荷电故障的线路中，用来不频繁开闭不大于其额定电流的负荷电流。流。灭弧装置比较简单，所以不能开闭大于额定电流的过载电流、灭弧装置比较简单，所以不能开闭大于额定电流的过载电流、尖峰更不能开断短路电流，因此它多与熔断器配合使用。高尖峰更不能开断短路电流，因此它多与熔断器配合使用。高压负荷开路符号如压负荷开路符号如图图3-12所示，文字符号为所示，文字符号为QL。大多数负。大多数负荷开关都有断口，能够起到隔离开关的作用。荷开关都有断口，能够起到隔离开关的作用。负荷开关的额定电流与隔离开关的额定电流含义不同，负荷负荷开关的额定电流与隔离开关的额定电流含义不同，负荷开关的额定电流

20、不仅指它的载流能力，还指它的开闭能力。开关的额定电流不仅指它的载流能力，还指它的开闭能力。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关高压负荷开关往往以组合电器的形式出现，它由隔离开关、高压负荷开关往往以组合电器的形式出现，它由隔离开关、熔断器、热脱扣器、分励脱扣器及灭弧装置组成，只要配合熔断器、热脱扣器、分励脱扣器及灭弧装置组成，只要配合合理，将其有机地结合起来，一般可以满足供、配电系统各合理，将其有机地结合起来，一般可以满足供、配电系统各种正常和故障下运行操作保护的要求，这样既省去了对复杂、种正常和故障下运行操作保护的要求，这样既省去了对复杂、昂贵的

21、断路器的严格要求，又能满足实际需要。昂贵的断路器的严格要求，又能满足实际需要。常用的高压负荷开关产品介绍如下。常用的高压负荷开关产品介绍如下。1.FN、FW系列高压负荷开关系列高压负荷开关型号含义如型号含义如图图3-13所示。所示。若若FW或或FN之间加有其他字母则表示灭弧介质代号：如之间加有其他字母则表示灭弧介质代号：如Z表表示真空介质；示真空介质；K为空气介质；为空气介质；L为为SF6介质（也有的直接记为介质（也有的直接记为RL系列）等；若无字母则表示为油介质。系列）等；若无字母则表示为油介质。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关常用的高压负

22、荷开关有常用的高压负荷开关有FN1、FN2、N3、FN6、FZN21等户等户内型，外形及结构如内型，外形及结构如图图3-14所示；户外型有所示；户外型有FW1、FW6、FW11、FZW28等，外形及结构如等，外形及结构如图图3-15所示。主要技术所示。主要技术参数见附录六中表参数见附录六中表6-5所示。所示。2.666 kV户外隔离负荷开关（户外隔离负荷开关（GFW1系列）系列）666 kV户外隔离负荷开关是专门为户外型无人值守的变户外隔离负荷开关是专门为户外型无人值守的变电所及城市、农村配电网而设计的，与熔断器配合使用可代电所及城市、农村配电网而设计的，与熔断器配合使用可代替价格昂贵的断路器

23、作为主变的保护，使变电所的造价降低，替价格昂贵的断路器作为主变的保护，使变电所的造价降低，并能提高其可靠性。有明显的断口，负荷开关的分、合闸操并能提高其可靠性。有明显的断口，负荷开关的分、合闸操作可采用弹簧机构，既可以电动也可以手动操作，还可以进作可采用弹簧机构，既可以电动也可以手动操作，还可以进行就地和远方操作，实现遥控，为变电所无人值守提供了条行就地和远方操作，实现遥控，为变电所无人值守提供了条件。件。上一页 下一页返回3.1高压熔断器、隔离开关高压熔断器、隔离开关和负荷开关和负荷开关 666 kV户外隔离负荷开关适用于额定电压户外隔离负荷开关适用于额定电压666 kV的的三相交流三相交流

24、50 Hz电力系统，用于对变电所容量在电力系统，用于对变电所容量在6 300 kVA及以下主变的保护和变电所进出线的保护，也可以用于及以下主变的保护和变电所进出线的保护，也可以用于配电线路的分段、并联、旁路和隔离。主要产品有配电线路的分段、并联、旁路和隔离。主要产品有GFW1-10、GFW1-12、GFW1-35等系列，主要的技术参数见等系列，主要的技术参数见附录六中表附录六中表6-6所示。所示。上一页返回3.2高压断路器高压断路器3.2.1高压断路器的用途、要求、分类和高压断路器的用途、要求、分类和主要技术参数主要技术参数1.高压断路器用途、作用高压断路器用途、作用高压断路器是电力系统中非常

25、重要的控制和保护设备，是能高压断路器是电力系统中非常重要的控制和保护设备，是能带大负荷及在负载短路的状态下可靠断开主电路的开关电器。带大负荷及在负载短路的状态下可靠断开主电路的开关电器。高压断路器的用途及作用如下：高压断路器的用途及作用如下：（1）控制作用。在不频繁操作的电路中作为直接开闭大负荷）控制作用。在不频繁操作的电路中作为直接开闭大负荷电流的主开关，将部分电气设备或部分线路投入或退出运行。电流的主开关，将部分电气设备或部分线路投入或退出运行。（2）保护作用。在电气设备或电力线路发生故障时，继电保）保护作用。在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护装置发出跳闸信号时，启动断路器跳闸，将故

26、障设备或线护装置发出跳闸信号时，启动断路器跳闸，将故障设备或线路从电力网中迅速切除，确保电力网中无故障设备或线路的路从电力网中迅速切除，确保电力网中无故障设备或线路的正常运行。正常运行。下一页返回3.2高压断路器高压断路器2.高压断路器的基本要求高压断路器的基本要求高压断路器在正常工作时要开闭负荷电流，在短路时要开断高压断路器在正常工作时要开闭负荷电流，在短路时要开断短路电流，并受装设地点环境变化的影响，所以高压断路器短路电流，并受装设地点环境变化的影响，所以高压断路器应满足以下要求：应满足以下要求：（1）工作可靠。在给定的技术条件下工作时，应能够可靠长）工作可靠。在给定的技术条件下工作时，应

27、能够可靠长期地正常工作。期地正常工作。（2）应有足够的断路能力。由于电网发生短路时会产生很大）应有足够的断路能力。由于电网发生短路时会产生很大的短路电流，所以断路器在断开电路时，要有很强的灭弧能的短路电流，所以断路器在断开电路时，要有很强的灭弧能力才能可靠地切断电路，并能保证有足够的热稳定性和动稳力才能可靠地切断电路，并能保证有足够的热稳定性和动稳定性。定性。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器（3）尽可能短的切断时间。当电网发生短路故障时，要求断）尽可能短的切断时间。当电网发生短路故障时，要求断路器能迅速地将故障线路或设备切除，这样可以缩短电力网路器能迅速地将故障线路或设备切除，这样

28、可以缩短电力网带故障运行时间，减轻短路电流对电气设备的危害，提高电带故障运行时间，减轻短路电流对电气设备的危害，提高电力系统的稳定性。力系统的稳定性。（4）实现自动重合闸。架空输电线路的短路故障多为瞬时性）实现自动重合闸。架空输电线路的短路故障多为瞬时性的，为了提高电力系统的稳定性，线路保护多采用自动重合的，为了提高电力系统的稳定性，线路保护多采用自动重合闸方式。当发生故障时，瞬时跳闸，经很短时间又自动重合闸方式。当发生故障时，瞬时跳闸，经很短时间又自动重合闸，恢复电路供电。闸，恢复电路供电。（5）结构简单、价格低廉。在保证安全、可靠的同时，还要）结构简单、价格低廉。在保证安全、可靠的同时，还

29、要考虑到断路器的结构、尺寸和它的经济性。考虑到断路器的结构、尺寸和它的经济性。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器3.高压断路器的分类、技术参数及型号含义高压断路器的分类、技术参数及型号含义高压断路器一般按灭弧介质进行分类，有以下几种：油断路高压断路器一般按灭弧介质进行分类，有以下几种：油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、六氟化硫（器、压缩空气断路器、真空断路器、六氟化硫（SF6）断路）断路器等；此外，高压断路器按装设地点不同，分为户外和户内器等；此外，高压断路器按装设地点不同，分为户外和户内两种，两种，35 kV以下高压断路器只有户内式，以下高压断路器只有户内式，35 kV以上的高

30、以上的高压断路器只有户外式，而压断路器只有户外式，而35 kV高压断路器则是内外兼有高压断路器则是内外兼有。高压断路器主要的技术参数如下高压断路器主要的技术参数如下：（1）额定电压。指断路器长期运行能承受的正常工作电压，）额定电压。指断路器长期运行能承受的正常工作电压，它不仅决定了断路器的绝缘水平，而且在相当大的程度上决它不仅决定了断路器的绝缘水平，而且在相当大的程度上决定了断路器的总体尺寸和灭弧条件。定了断路器的总体尺寸和灭弧条件。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器（2）最高工作电压。考虑输电线路的压降，线路供电端母线）最高工作电压。考虑输电线路的压降，线路供电端母线的电压高于受电

31、端母线的电压，那么断路器就有可能在高于的电压高于受电端母线的电压，那么断路器就有可能在高于额定电压下长期工作，因此，就规定了断路器有一最高工作额定电压下长期工作，因此，就规定了断路器有一最高工作电压。按国标规定，电压。按国标规定，220 kV及以下设备，最高工作电压是及以下设备，最高工作电压是额定电压的额定电压的1.15倍，对于倍，对于330 kV及以上的设备，规定为及以上的设备，规定为1.1倍。倍。（3）额定电流。指断路器在额定容量下允许长期通过的电流，）额定电流。指断路器在额定容量下允许长期通过的电流，它决定了断路器导电部分的截面积。它决定了断路器导电部分的截面积。（4）额定开断电流。指断

32、路器在额定电压下，能可靠切断的）额定开断电流。指断路器在额定电压下，能可靠切断的最大周期分量电流。它表明最大周期分量电流。它表明了断路器的断路能力。了断路器的断路能力。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器（5）额定断流容量。它表明断路器的切断能力，在三相电路）额定断流容量。它表明断路器的切断能力，在三相电路中，其大小为额定电压与额定开断电流乘积的中，其大小为额定电压与额定开断电流乘积的3倍。倍。（6）热、动稳定电流。热稳定电流是指断路器在规定时间内）热、动稳定电流。热稳定电流是指断路器在规定时间内允许通过的最大电流；动稳定电流是指断路器在合闸或关合允许通过的最大电流；动稳定电流是指断路

33、器在合闸或关合瞬间，允许通过的电流最大峰值电流。瞬间，允许通过的电流最大峰值电流。（7）分、合闸时间。合闸时间是指从发出合闸指令起至断路）分、合闸时间。合闸时间是指从发出合闸指令起至断路器接通时为止所经过的时间；分闸时间是指从发出分闸指令器接通时为止所经过的时间；分闸时间是指从发出分闸指令起至断路器开断三相电弧完全熄灭时所经过的时间。高压断起至断路器开断三相电弧完全熄灭时所经过的时间。高压断路器的图形及文字符号与低压断路器相同，其产品型号命名路器的图形及文字符号与低压断路器相同，其产品型号命名方法及含义为：方法及含义为：上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器a产品名称：产品名称：S少油断

34、路器；少油断路器；D多油断路器；多油断路器；K空气断路器；空气断路器；L六氟化硫断路器；六氟化硫断路器；Z真空断路器；真空断路器；C磁吹断路器；磁吹断路器；Q自产气断路器。自产气断路器。b装设地点：装设地点：N户内式；户内式；W户外式。户外式。c设计序号：数字设计序号：数字。d额定电压：数字，单位为额定电压：数字，单位为kV。e特征标识：特征标识：W防污型；防污型；G改进型；改进型；N防凝露型；防凝露型；C手车型；手车型；F分相操作；分相操作；T弹簧操作机构。弹簧操作机构。f额定电流：数字，单位为额定电流：数字，单位为A。g额定开断电流：数字，单位为额定开断电流：数字，单位为kA。如如ZW8-

35、12T/830-20表示户外表示户外12 kV真空断路器，额定真空断路器，额定电流电流830 A，额定开断电流，额定开断电流20 kA，弹簧操作机构，弹簧操作机构。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器3.2.2油断路器油断路器油断路器是以变压器油为灭弧介质的高压断路器。它是使用油断路器是以变压器油为灭弧介质的高压断路器。它是使用最久、技术最成熟的一类断路器，分为多油式和少油式两种。最久、技术最成熟的一类断路器，分为多油式和少油式两种。多油式断路器中，变压器油不仅作为灭弧介质，而且还用作多油式断路器中，变压器油不仅作为灭弧介质，而且还用作绝缘介质，耗油量与体积都较大，维修周期短，现在基本

36、上绝缘介质，耗油量与体积都较大，维修周期短，现在基本上已经不使用（尤其是在已经不使用（尤其是在35 kV以下的线路中），绝大部分被以下的线路中），绝大部分被少油式断路器所取代，其基本结构和原理与少油式断路器大少油式断路器所取代，其基本结构和原理与少油式断路器大致相同，所以在这里就不阐述多油式断路器，而只介绍少油致相同，所以在这里就不阐述多油式断路器，而只介绍少油式断路器式断路器。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器少油式断路器中，导电部分间的绝缘是空气和陶瓷绝缘材料少油式断路器中，导电部分间的绝缘是空气和陶瓷绝缘材料或有机绝缘材料，它的灭弧室装在绝缘筒或不接地的金属桶或有机绝缘材料，它

37、的灭弧室装在绝缘筒或不接地的金属桶中，变压器油仅用作灭弧介质和触头间绝缘，用油量少，体中，变压器油仅用作灭弧介质和触头间绝缘，用油量少，体积小，重量轻，运输方便，便于防火。它在户内、户外基本积小，重量轻，运输方便，便于防火。它在户内、户外基本已取代多油式断路器，在户外已取代多油式断路器，在户外35 kV及以上电力系统和户内及以上电力系统和户内6 kV、10 kV、35 kV系统中都有广泛的应用。但现在少系统中都有广泛的应用。但现在少油式断路器正逐步被真空和油式断路器正逐步被真空和SF6断路器所取代。少油式断路断路器所取代。少油式断路器的主触点采用瓣形结构，运行时箱体带电，箱体色为红色器的主触点

38、采用瓣形结构，运行时箱体带电，箱体色为红色并标注带电标记，其典型产品有以下几种：并标注带电标记，其典型产品有以下几种：上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器（1）户内开关柜式断路器，如）户内开关柜式断路器，如SN10-10、SN10-35型，型，用于户内用于户内6 kV、10 kV、35 kV电力系统，电力系统，图图3-16所示为所示为SN10系列的外形示意图；系列的外形示意图；图图3-17所示为单相结构示意图，所示为单相结构示意图，它由框架、传动机构和油箱它由框架、传动机构和油箱3部分组成。部分组成。当在合闸时，其导电回路是由上出线座，经瓣形静触头、动当在合闸时，其导电回路是由上出线座

39、，经瓣形静触头、动触杆，到下出线座。当分闸时，在分闸弹簧的作用下，主轴触杆，到下出线座。当分闸时，在分闸弹簧的作用下，主轴转动，经绝缘拉杆，使主拐臂转动，动触杆脱离瓣形静触头转动，经绝缘拉杆，使主拐臂转动，动触杆脱离瓣形静触头向下运动，动触杆与静触头间产生电弧。在电弧高温作用下，向下运动，动触杆与静触头间产生电弧。在电弧高温作用下，油分解成气体，使耐弧材料制成的灭弧室中压力升高，并使油分解成气体，使耐弧材料制成的灭弧室中压力升高，并使瓣形静触头座中的小钢球逆止瓣形静触头座中的小钢球逆止阀迅速上升堵住中心孔。随着动触头杆向下移动，分别打开阀迅速上升堵住中心孔。随着动触头杆向下移动，分别打开三个横

40、向吹弧道口和两个纵吹油囊口，使油和气体的混合体三个横向吹弧道口和两个纵吹油囊口，使油和气体的混合体强烈吹冷电弧强烈吹冷电弧上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器同时，由于动触杆向下运动，在灭弧室形成附加油流，射向同时，由于动触杆向下运动，在灭弧室形成附加油流，射向电弧。由于动触头杆向下运动，电弧根部始终与新鲜油接触；电弧。由于动触头杆向下运动，电弧根部始终与新鲜油接触；利用逆流冷却原理，能有效冷却电弧，增加熄弧能力。被电利用逆流冷却原理，能有效冷却电弧，增加熄弧能力。被电弧分解的油气上升到断路器顶部的油气分离室，进行油气分弧分解的油气上升到断路器顶部的油气分离室，进行油气分离离。（2）Y

41、系列户外断路器，如系列户外断路器，如W3-110G型、型、SW6-110型、型、SW6-220型、型、SW7-220型等，用于型等，用于110 kV、220 kV电力系统，单极式，由底座、支撑绝缘瓷套、中间机构箱，电力系统，单极式，由底座、支撑绝缘瓷套、中间机构箱，灭弧装置等组成，系单柱结构，采用多断口灭弧室，两个断灭弧装置等组成，系单柱结构，采用多断口灭弧室，两个断口成口成V形排列，对称地固定在三角形传动机构箱上，对地用形排列，对称地固定在三角形传动机构箱上，对地用一个瓷套，组成一个瓷套，组成Y形单元。形单元。SW6-220型断路器每相由两个型断路器每相由两个单柱组成，每个单柱对地用两个瓷套

42、，每相共有四个断口，单柱组成，每个单柱对地用两个瓷套，每相共有四个断口，每个断口都并联均压电容，用来改善电压分布。每个断口都并联均压电容，用来改善电压分布。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器采用双断口（或多断口）串联，多油囊纵吹、横吹灭弧，三采用双断口（或多断口）串联，多油囊纵吹、横吹灭弧，三相机械联动。相机械联动。图图3-18所示为所示为SW6-110的外形及结构。的外形及结构。（3）I系列户外式断路器，如系列户外式断路器，如SW4-35型、型、SW7-110型型等，适用于等，适用于35 kV、110 kV电力系统中，单断口，灭弧原电力系统中，单断口，灭弧原理与理与Y系列相似，三相

43、联动。系列相似，三相联动。图图3-19所示为所示为SW4?35型的型的外形及结构。少油断路器的主要技术参数见附录七中表外形及结构。少油断路器的主要技术参数见附录七中表7-1所示。所示。油断路器的优点有：结构简单，性能可靠，成本低廉，无操油断路器的优点有：结构简单，性能可靠，成本低廉，无操作过电压。缺点有：电弧影响油质，检修周期短，至少一年作过电压。缺点有：电弧影响油质，检修周期短，至少一年要换油一次；而且存在有渗油，动触杆受潮，燃烧和爆炸的要换油一次；而且存在有渗油，动触杆受潮，燃烧和爆炸的危险，不能频繁操作；运行时箱体带电危险，不能频繁操作；运行时箱体带电。上一页 下一页返回3.2高压断路器

44、高压断路器3.2.3真空断路器真空断路器在真空容器中进行电流的开断与关合的断路器称为真空断路在真空容器中进行电流的开断与关合的断路器称为真空断路器。真空是一种理想的绝缘介质，在很小的真空间隙就具有器。真空是一种理想的绝缘介质，在很小的真空间隙就具有很高的介电强度，因此真空断路器的触头间隙很小，一般只很高的介电强度，因此真空断路器的触头间隙很小，一般只有有10 mm左右。左右。在真空断路器分断电路瞬间，由于两触头间电容的存在，使在真空断路器分断电路瞬间，由于两触头间电容的存在，使触头间绝缘介质击穿，产生真空电弧。由于触头特殊的形状触头间绝缘介质击穿，产生真空电弧。由于触头特殊的形状和结构，使得电

45、弧迅速向真空区域扩散。当被分断电流过零和结构，使得电弧迅速向真空区域扩散。当被分断电流过零时，触头间电弧的温度和弧压急剧下降，使电弧不能继续维时，触头间电弧的温度和弧压急剧下降，使电弧不能继续维持而熄灭，电弧熄灭后几微秒内，触头间距达到一定数值，持而熄灭，电弧熄灭后几微秒内，触头间距达到一定数值，同时两触头间的真空间隙耐压水平也迅速恢复。所以一般电同时两触头间的真空间隙耐压水平也迅速恢复。所以一般电流过零后，电弧不会重燃，电路被分断。流过零后，电弧不会重燃，电路被分断。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器1.真空断路器的基本结构真空断路器的基本结构真空断路器的总体结构，一般分为悬臂式和

46、落地式两种，主真空断路器的总体结构，一般分为悬臂式和落地式两种，主要由真空灭弧室、支架和操作机构三部分组成。要由真空灭弧室、支架和操作机构三部分组成。真空断路器的核心部件是真空灭弧室，又叫真空开关管。它真空断路器的核心部件是真空灭弧室，又叫真空开关管。它由外壳、屏蔽罩、波纹管、动由外壳、屏蔽罩、波纹管、动/静触头和动静触头和动/静触杆组成，如静触杆组成，如图图3-20所示。所示。（1）外壳。外壳是真空灭弧室的密封容器，一般采用玻璃或）外壳。外壳是真空灭弧室的密封容器，一般采用玻璃或高氧化铝陶瓷等无机绝缘材料。近年来也有采用微晶玻璃作高氧化铝陶瓷等无机绝缘材料。近年来也有采用微晶玻璃作绝缘外壳的

47、，有的真空灭弧室用金属材料做外部圆筒，无机绝缘外壳的，有的真空灭弧室用金属材料做外部圆筒，无机绝缘材料做端盖，既增加了机械强度，又起到屏蔽作用。绝缘材料做端盖，既增加了机械强度，又起到屏蔽作用。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器（2）屏蔽罩。屏蔽罩起到吸附真空电弧产生的金属蒸气分子）屏蔽罩。屏蔽罩起到吸附真空电弧产生的金属蒸气分子的作用。当开断电流时，电弧产生的高温使金属蒸发，向四的作用。当开断电流时，电弧产生的高温使金属蒸发，向四周扩散，金属分子在罩壳上冷却并恢复成固态，灭弧后，灭周扩散，金属分子在罩壳上冷却并恢复成固态，灭弧后，灭弧室内真空度得以迅速恢复。屏蔽罩的体积越大，金属蒸

48、气弧室内真空度得以迅速恢复。屏蔽罩的体积越大，金属蒸气分子吸附越快，温升变化越小，冷凝速度越快，真空度恢复分子吸附越快，温升变化越小，冷凝速度越快，真空度恢复时间越短，灭弧效果越好。时间越短，灭弧效果越好。（3）波纹管。金属波纹管起到动触头运动时的真空密封作用。）波纹管。金属波纹管起到动触头运动时的真空密封作用。波纹管的一端固定在灭弧室的一个端面上，另一端与动触头波纹管的一端固定在灭弧室的一个端面上，另一端与动触头的导电杆连接，随导电杆的运动而伸缩。断路器每分合一次，的导电杆连接，随导电杆的运动而伸缩。断路器每分合一次，波纹管就随之产生一次机械变形，其制造材料现多为不锈钢，波纹管就随之产生一次

49、机械变形，其制造材料现多为不锈钢，而而FeCrNi不锈钢为最佳。不锈钢为最佳。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器（4）触头。触头是灭弧室内最重要的元件，其动、静触头是）触头。触头是灭弧室内最重要的元件，其动、静触头是对接式的，真空断路器的开断能力主要由触头系统的结构决对接式的，真空断路器的开断能力主要由触头系统的结构决定，触头的结构分为平板式、横向磁场和纵向磁场式触头，定，触头的结构分为平板式、横向磁场和纵向磁场式触头，平板式触头已经被淘汰，现在使用较多的是横向、纵向磁场平板式触头已经被淘汰，现在使用较多的是横向、纵向磁场触头。横向磁场触头的结构如触头。横向磁场触头的结构如图图3-2

50、1所示，在中间接触面的所示，在中间接触面的四周开有三条螺旋槽的吹弧面，触头闭合时，只有接触面相四周开有三条螺旋槽的吹弧面，触头闭合时，只有接触面相互接触，当开断电流时，最初在接触面上产生的电弧，在电互接触，当开断电流时，最初在接触面上产生的电弧，在电弧磁场的作用下，驱使电弧沿触头四周切线方向运动，即在弧磁场的作用下，驱使电弧沿触头四周切线方向运动，即在触头外缘上不断旋转，避免了电弧固定在某处而烧损触头，触头外缘上不断旋转，避免了电弧固定在某处而烧损触头，电流过零时，电弧熄灭。电流过零时，电弧熄灭。上一页 下一页返回3.2高压断路器高压断路器纵向磁场触头是利用在触头间隙中呈现的纵向磁场来提高开纵