1、第四章第四章高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置进进 网网 电电 工工 培培 训训 在电力系统中，在电力系统中，高压开关电器是最重要的电高压开关电器是最重要的电气设备之一，气设备之一，其所承担的任务是：其所承担的任务是： 1 1、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路；、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路； 2 2、在改变运行方式时灵活地切换操作；、在改变运行方式时灵活地切换操作； 3 3、在系统发生故障时迅速切除故障部分，以保、在系统发生故障时迅速切除故障部分，以保 证非故障部分的正常运行；证非故障部分的正常运行； 4 4、在设备检修时隔离带电部分以保证工作人员、在设备检修时隔离带电
2、部分以保证工作人员 的安全。的安全。 第三章第三章 高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置第一节 高压电器相关知识第二节 高压断路器第三节 隔离开关第四节 高压负荷开关第五节 高压熔断器第六节 高压电容器第七节 高压成套配电装置第八节 高压/低压预装箱式变电站第三章第三章 高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识第一节 高压电器相关知识一、电力系统短路基本概念一、电力系统短路基本概念 “短路短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。电弧或其他较小阻抗的一种非
3、正常连接。 （P52P52） 电力系统在运行中电力系统在运行中 ，如发生短路会流过非常大的电流。，如发生短路会流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流其电流值远大于额定电流 ，并取决于短路点距电源的电气距，并取决于短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的最大瞬时值可达额定电流的10101515倍。大容量电力系统中，倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。影响和后果。 第一节第一节 高压电器相
4、关知识高压电器相关知识三相系统中发生的短路有三相系统中发生的短路有 4 4 种基本类型：（种基本类型：（P52)P52)三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短。三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短。其中其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路对称短路外外，其余三类均属不对称短路。在中性点接其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的全部故障的9090。在中性点非直接接地的电力网络中。在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间
5、短路。，短路故障主要是各种相间短路。 第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识短短路路类类型型示示意意图图代代表表符符号号三三相相短短路路两两相相短短路路单单相相短短路路两两相相接接地地短短路路k kk kk kk k(3)(2)(1)(1,1)各种短路故障示意图和代表符号各种短路故障示意图和代表符号第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识1 1）由于在短路电流忽然增大时，其瞬间放热量很大，由于在短路电流忽然增大时，其瞬间放热量很大， 大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘 烧毁，而且能使金属熔化。引起可燃物燃烧发生灾。烧毁，而且能
6、使金属熔化。引起可燃物燃烧发生灾。 短路电流的主要危害：（短路电流的主要危害：（5353）2 2）短路电流通过电气设备时，在相间会产生很大的电短路电流通过电气设备时，在相间会产生很大的电动力作用于导体之上，可造成设备的变形和损坏。动力作用于导体之上，可造成设备的变形和损坏。3 3）在短路处一般会有电弧产生，高温电弧可烧毁故障在短路处一般会有电弧产生，高温电弧可烧毁故障 设备或烧伤周围的人员，也可引起可燃物燃烧而发生设备或烧伤周围的人员，也可引起可燃物燃烧而发生灾。灾。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识4 4）短路电流通过变压器、线路等阻抗元件时，将产生短路电流通过变压器、线路等阻抗
7、元件时，将产生很大的电压降，还会引起发电机端电压的降低，因很大的电压降，还会引起发电机端电压的降低，因此影响电力系统的正常供电。此影响电力系统的正常供电。造成短路的主要原因有：造成短路的主要原因有： 线路老化，绝缘破坏而造成短路；线路老化，绝缘破坏而造成短路； 电源过电压，造成绝缘击穿；电源过电压，造成绝缘击穿； 小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上；小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上； 人为的多种乱拉乱接造成；人为的多种乱拉乱接造成； 室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞；室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞； 线路安装过低与各种运输物品或金属物品相线路安装过低与各种运输物品或金属物品
8、相碰造成短路碰造成短路。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识二、高压电器中的电弧什么是电弧什么是电弧 电弧是一种气体游离的放电现象。电弧是一种气体游离的放电现象。 第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 1 1、开关电器中电弧的产生与熄灭、开关电器中电弧的产生与熄灭 当用开关电器开断电流时，如果电路电压不低于当用开关电器开断电流时，如果电路电压不低于10102020伏，伏，电流不小于电流不小于8080100mA100mA，电器的触头间便会产生电弧。，电器的触头间便会产生电弧。(P53)(P53) 大量自由电子由阴极到阳极的定向运动大量自由电子由阴极到阳极的定向运动 就形成了电
9、弧。就形成了电弧。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识1 1）电弧的形成：）电弧的形成： 热电子发射热电子发射 当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导致阴极表面温度急剧升高而发射电子致阴极表面温度急剧升高而发射电子 ，形成热电子发射。，形成热电子发射。 强电场发射强电场发射 开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触头间的电场强度就非常大头间的电场强度就非常大 ，使触头内
10、部的电子在强电场作，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来用下被拉出来 ，就形成强电场发射。，就形成强电场发射。电弧的本质：电弧的本质：电弧的实质是一种气体放电电弧的实质是一种气体放电( (离子导电）现象。离子导电）现象。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 热游离热游离 从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动，从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动，在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生碰撞。当高在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性质点中打速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性质点
11、中打出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称为碰撞游离。出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称为碰撞游离。 碰撞游离碰撞游离 弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。 第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识2 2）电弧的电弧的特征特征： 电弧由三部分组成。包括阴极区、阳极区和
12、弧柱区。电弧由三部分组成。包括阴极区、阳极区和弧柱区。 电弧的能量集中，温度极高，亮度很强。电弧的能量集中，温度极高，亮度很强。 电弧是一种自持放电现象。电弧是一种自持放电现象。 电弧是一束游离的的气体。电弧是一束游离的的气体。3 3）电弧的危害：）电弧的危害： 电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重 了电力系统短路故障的危害。了电力系统短路故障的危害。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘 材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸
13、等危险。材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。 由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧 短路和伤人，或引起事故的扩大。短路和伤人，或引起事故的扩大。4 4）电弧的熄灭）电弧的熄灭： 在开关电器的触头间，发生游离过程的同时，还发生着在开关电器的触头间，发生游离过程的同时，还发生着使带电质点减少的去游离过程。使带电质点减少的去游离过程。要使电弧熄灭，就必须使去游离作用大于游离。要使电弧熄灭，就必须使去游离作用大于游离。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识交流电弧熄灭交流电弧熄灭第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相
14、关知识 交流电弧电流过零期间，同时存在两个对立的基本过程，一交流电弧电流过零期间，同时存在两个对立的基本过程，一是是介质强度恢复过程介质强度恢复过程，一是，一是弧隙电压恢复过程弧隙电压恢复过程。 交流电弧过零时自然熄灭，交流电弧过零时自然熄灭，过零后是否重燃，取决于电源加过零后是否重燃，取决于电源加在弧隙上的恢复电压与弧隙介质强度的耐压能力的恢复情况在弧隙上的恢复电压与弧隙介质强度的耐压能力的恢复情况。 第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识交流电弧熄灭条件为：交流电弧熄灭条件为： 交流电弧电流过零后，交流电弧电流过零后，如果弧隙介质强度
15、恢复的如果弧隙介质强度恢复的速度超过了弧隙电压恢复速度超过了弧隙电压恢复的速度，则电弧熄灭的速度，则电弧熄灭。反。反之，电弧重燃之，电弧重燃 。 第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识2 2、加速电弧熄灭的方法、加速电弧熄灭的方法开关电器中广泛采用的灭弧方法有开关电器中广泛采用的灭弧方法有 利用气体或油吹动电弧利用气体或油吹动电弧 气体或液体吹弧即能加强对流散热，强烈冷却弧隙，又可气体或液体吹弧即能加强对流散热，强烈冷却弧隙，又可部分取代原弧隙间已游离的气体或高温气体。部分取代原弧隙间已游离的气体或高温气体。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 加快断路器触头的分离速度，快速
16、拉长电弧，可使加快断路器触头的分离速度，快速拉长电弧，可使电弧的长度和表面积增大，有利于冷却电弧和带电电弧的长度和表面积增大，有利于冷却电弧和带电质点的扩散，去游离作用增强，加快介质强度的恢复。（质点的扩散，去游离作用增强，加快介质强度的恢复。（P55) P55) 吹弧方式吹弧方式主要有主要有纵吹纵吹与与横吹两种横吹两种。纵吹是吹动方向与电弧平。纵吹是吹动方向与电弧平行，它促使电弧冷却变细；横吹是吹动方向与电弧垂直，它把电行，它促使电弧冷却变细；横吹是吹动方向与电弧垂直，它把电弧拉长，弧拉长，而切断。而切断。(P55) (P55) 拉长电弧拉长电弧 吹弧越强烈，对流散热能力越强，弧隙温度降低越
17、快，弧隙吹弧越强烈，对流散热能力越强，弧隙温度降低越快，弧隙间的带电质点扩散和复合越迅速，介质强度恢复就越快。间的带电质点扩散和复合越迅速，介质强度恢复就越快。 第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 固体介质能使电弧迅速冷却，并使金属蒸汽大量在固体介质固体介质能使电弧迅速冷却，并使金属蒸汽大量在固体介质表面凝结。（表面凝结。（P55P55） 电弧与固体介质接触电弧与固体介质接触 特殊介质灭弧特殊介质灭弧 SF6 SF6气体是一种人工合成气体，它具有强电负性，易俘获电气体是一种人工合成气体，它具有强电负性，易俘获电子形成低活性的负离子，该负离子的运动速度要慢得多，使得子形成低活性的负离
18、子，该负离子的运动速度要慢得多，使得去游离的几率增加。弧隙介质强度恢复过程极快，其灭弧能力去游离的几率增加。弧隙介质强度恢复过程极快，其灭弧能力相当于同等条件下空气的相当于同等条件下空气的100100倍。倍。 采用熔点高、导热系数大、耐高温的金属材料做成灭弧触头采用熔点高、导热系数大、耐高温的金属材料做成灭弧触头，可减少游离过程中的金属蒸汽、抑制游离作用。，可减少游离过程中的金属蒸汽、抑制游离作用。 第二节第二节 高压断路器高压断路器 一、高压断路器的用途、类型和主要技术数据一、高压断路器的用途、类型和主要技术数据第二节 高压断路器 高压断路器是变电所主要的电力控制设备高压断路器是变电所主要的
19、电力控制设备, ,具有灭弧特性具有灭弧特性, ,它的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事它的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行故扩大，保证安全运行 。1 1、高压断路器的用途、高压断路器的用途断路器的工作状态（断开和闭合）是由它的操作机构控制的。断路器的工作状态（断开和闭合）是由它的操作机构控制的。2 2、高压断路器的类型、高压断路器的类型第二节第二节 高压断路器高压断路器 2 2、高压断路器的类型、高压断路器的类型按安装地点分：户内式和户外式两种按安装地点分：户内式和户外式两种。按灭弧原理和灭弧介质分按灭弧原理和灭弧介质分： 油断路器、六氟化
20、硫断路器（油断路器、六氟化硫断路器（SF6SF6断路器）、真空断路器、断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等。压缩空气断路器等。 油断路器油断路器 油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质，根据油量的多少它油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质，根据油量的多少它又可分为多油断路器和少油断路器又可分为多油断路器和少油断路器第二节第二节 高压断路器高压断路器 （P56P56）第二节第二节 高压断路器高压断路器 （P56P56）第二节第二节 高压断路器高压断路器 真空断路器真空断路器 真空断路器是利用真空断路器是利用“真空真空”作绝缘介质和灭弧介质来灭弧。作绝缘介质和灭弧介质来灭弧。 （P56P56） 真空断路器
21、是将其动、静触头安装在真空断路器是将其动、静触头安装在“真空真空”的密闭容器的密闭容器（真空灭弧室）内而制成的一种断路器。（真空灭弧室）内而制成的一种断路器。第二节第二节 高压断路器高压断路器 (3) (3) 六氟化硫六氟化硫(SF6)(SF6)断路器断路器 SF6 SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6SF6气体作为气体作为灭弧介质灭弧介质, ,具有开断能力强、动作快、体积小、不自燃等优点具有开断能力强、动作快、体积小、不自燃等优点, ,但但金属消耗多金属消耗多, ,价格较贵。近年来价格较贵。近年来SF6SF6断路器发展很快断路器发展很快,
22、,在高压和超在高压和超高压系统中得到广泛应用。高压系统中得到广泛应用。 压缩压缩空气断路器空气断路器 压缩空气断路器是利用压缩空气吹灭电弧。此种介质虽防火、压缩空气断路器是利用压缩空气吹灭电弧。此种介质虽防火、防爆、无毒、无腐蚀性防爆、无毒、无腐蚀性, ,取用方便，但结构复杂取用方便，但结构复杂, ,工艺要求高工艺要求高, ,有色有色金属消耗多，现已逐渐被金属消耗多，现已逐渐被SF6SF6断路器取代。断路器取代。第二节第二节 高压断路器高压断路器 3 3、高压断路器的主要参数、高压断路器的主要参数 额定电压额定电压额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级。额定电压是指高压断路器正常工
23、作时所能承受的电压等级。额定电压额定电压U UN N是指其线电压是指其线电压。 额定电流额定电流 额定电流是指在规定的环境温度下，断路器长期允许通额定电流是指在规定的环境温度下，断路器长期允许通过的最大工作电流（有效值）。过的最大工作电流（有效值）。断路器规定的环境温度是断路器规定的环境温度是4040。（。（P57P57）第二节第二节 高压断路器高压断路器 额定开断电流额定开断电流 表征断路器的开断能力的参数表征断路器的开断能力的参数, ,即在额定电压下即在额定电压下, ,断路器断路器能可靠开断的最大短路电流能可靠开断的最大短路电流, ,通常也简称为额定开断电流。通常也简称为额定开断电流。 额
24、定关合电流额定关合电流 额定关合电流是表征断路器关合电流能力的参数。额定关合电流是表征断路器关合电流能力的参数。 额定关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发额定关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时，断路器所允许接通的最大短路生触头熔焊或其他损伤时，断路器所允许接通的最大短路电流。电流。第二节第二节 高压断路器高压断路器 断路器型号及含义断路器型号及含义第二节第二节 高压断路器高压断路器 断路器型号及含义断路器型号及含义 NbrNNbrI U 3 S第二节第二节 高压断路器高压断路器 二、高压真空断路器二、高压真空断路器 真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘的介质，其
25、核心部件是真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘的介质，其核心部件是真空灭弧室。真空灭弧室。基本特点基本特点：价格高、但体积小、重量轻、噪音小、无可燃物、价格高、但体积小、重量轻、噪音小、无可燃物、维护工作量少。维护工作量少。大量使用于大量使用于3KV3KV35KV35KV发电厂、变电所及高压用户变电所。发电厂、变电所及高压用户变电所。应用：应用：1）真空灭弧室真空灭弧室 真空灭弧室是真空开关的核心部件，真空开关的合、分操真空灭弧室是真空开关的核心部件，真空开关的合、分操作，是通过位于真空灭弧室外的操动机构使真空灭弧室内的一作，是通过位于真空灭弧室外的操动机构使真空灭弧室内的一对对置触头闭合或分断来
26、完成的。对对置触头闭合或分断来完成的。第二节第二节 高压断路器高压断路器 真空灭弧室的基础结构如上图真空灭弧室的基础结构如上图11静端盖板静端盖板; ; 22主屏蔽罩主屏蔽罩; ; 33触头触头; ; 44波纹管波纹管; ; 55动端盖板动端盖板; ; 66静导电杆静导电杆; ; 77绝缘外壳绝缘外壳; ; 88动导电杆动导电杆第二节第二节 高压断路器高压断路器 真空灭弧室的主体结构真空灭弧室的主体结构真空灭弧室主要由：真空灭弧室主要由：气密绝缘系统、导电气密绝缘系统、导电系统、屏蔽系统、触系统、屏蔽系统、触头系统几部分组成。头系统几部分组成。 第二节第二节 高压断路器高压断路器 绝缘外壳绝缘
27、外壳 材料：材料：绝缘外壳的材料有玻璃、陶瓷绝缘外壳的材料有玻璃、陶瓷、微晶玻璃三种。微晶玻、微晶玻璃三种。微晶玻 璃价格昂贵，因而没有得到过实际应用；玻璃结构强度璃价格昂贵，因而没有得到过实际应用；玻璃结构强度 较差，使用量已逐渐减少；陶瓷综合性能最好，因而应较差，使用量已逐渐减少；陶瓷综合性能最好，因而应 用最广泛。用最广泛。主要作用：主要作用：绝缘外壳主要是起绝缘支撑作用，并参与组成气密绝缘外壳主要是起绝缘支撑作用，并参与组成气密 绝缘系统。绝缘系统。第二节第二节 高压断路器高压断路器 波纹管波纹管材料材料：波纹管主要由厚度为波纹管主要由厚度为0.120.120.14mm0.14mm的铬
28、镍钛不锈钢制成。的铬镍钛不锈钢制成。 主要作用主要作用：波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、及高真空：波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、及高真空 密封的功能。密封的功能。 真空灭室要求波纹管具有很高的机械寿命。真空灭室要求波纹管具有很高的机械寿命。真空断路器在每次跳合闸时真空断路器在每次跳合闸时, ,波纹管都会有一次伸缩变形波纹管都会有一次伸缩变形, ,是易损是易损部件部件, ,它的寿命通常决定了断路器的机械寿命。它的寿命通常决定了断路器的机械寿命。第二节第二节 高压断路器高压断路器 触头材料触头材料 触头是导电产生电弧、熄灭电弧的部位，对材料的要求很高。触头是导电产生电弧、熄灭电弧的部
29、位，对材料的要求很高。通常要求触头材料具有到导电性好、耐弧性好、含气量低、通常要求触头材料具有到导电性好、耐弧性好、含气量低、导热好、机械强度高和加工方便等特点。导热好、机械强度高和加工方便等特点。 （P59)P59) 触头材料触头材料: : 主要有铜铋合金、铜铬合金、铜钨合金等几种，主要有铜铋合金、铜铬合金、铜钨合金等几种， 目前断路器用真空灭弧室大量使用的主要是铜铬目前断路器用真空灭弧室大量使用的主要是铜铬 合金。合金。 （P59)P59) 第二节第二节 高压断路器高压断路器 导电杆导电杆 真空灭弧室的动、静导电杆均由真空灭弧室的动、静导电杆均由无氧铜无氧铜制成，它们是主要制成，它们是主要
30、的导电回路，主要起的导电回路，主要起导通电流导通电流的作用。的作用。 断路器动导电杆在波纹管压缩变形范围内运动，而不破坏断路器动导电杆在波纹管压缩变形范围内运动，而不破坏灭弧室的真空。（灭弧室的真空。（P59P59） 屏蔽筒屏蔽筒 材料：材料：屏蔽筒可由无氧铜、不锈钢、电工纯铁或铜铬合金屏蔽筒可由无氧铜、不锈钢、电工纯铁或铜铬合金 等材料制成。等材料制成。第二节第二节 高压断路器高压断路器 主要作用主要作用： （P59P59） 吸附电弧燃烧时释放的金属蒸汽，提高弧隙的击穿电压，吸附电弧燃烧时释放的金属蒸汽，提高弧隙的击穿电压，防止弧隙的金属喷溅到绝缘外壳内壁上，降低外壳的绝缘强度。防止弧隙的金
31、属喷溅到绝缘外壳内壁上，降低外壳的绝缘强度。第二节第二节 高压断路器高压断路器 在常温下在常温下 对电气设备无腐蚀。对电气设备无腐蚀。 具有具有和良好的和良好的灭弧性能灭弧性能第二节第二节 高压断路器高压断路器 ，保证环境的安全。（，保证环境的安全。（P61P61）第二节第二节 高压断路器高压断路器 支柱式在支柱式在6KV6KV及及以上的高压电路中广泛使用；罐式以上的高压电路中广泛使用；罐式SF6SF6断路器断路器的特点是设备重心低、结构稳固、抗震性能好、可以加装电流互的特点是设备重心低、结构稳固、抗震性能好、可以加装电流互感器。感器。 罐式罐式SF6SF6断路器特别适用于多地震、污染严重地区
32、的变电所。断路器特别适用于多地震、污染严重地区的变电所。由于罐式断路器耗材量大、制造工艺要求高、系列化产品少，所由于罐式断路器耗材量大、制造工艺要求高、系列化产品少，所以它的应用范围受到限制。以它的应用范围受到限制。SF6SF6断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种。断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种。第二节第二节 高压断路器高压断路器 （1 1）支柱式）支柱式SF6SF6断路器断路器 支柱式支柱式SF6SF6断路器在断路过程中，断路器在断路过程中，由动触头带动压气缸运动使缸由动触头带动压气缸运动使缸体内建立压力。当动、静触头分开体内建立压力。当动、静触头分开后灭弧室的喷口被打开时，压气后灭弧
33、室的喷口被打开时，压气缸内高压缸内高压SF6SF6气体吹动电弧，使电弧气体吹动电弧，使电弧迅速熄灭。在灭弧过程中由于电弧迅速熄灭。在灭弧过程中由于电弧的高温使的高温使SF6SF6分解，体积膨胀后产生分解，体积膨胀后产生一定压力，亦能提供一定的压力，一定压力，亦能提供一定的压力，增强断路器电弧熄灭能力。增强断路器电弧熄灭能力。第二节第二节 高压断路器高压断路器 在电弧熄灭后，被电弧分解的低氟化合物会急剧地结合成在电弧熄灭后，被电弧分解的低氟化合物会急剧地结合成SF6SF6气气体，使体，使SF6SF6气体在密封的断路器内循环使用。气体在密封的断路器内循环使用。（2 2）对断路器）对断路器SF6SF
34、6气体要求气体要求 当断路器中的当断路器中的SF6SF6气体含有水分较多时，在断路器使用过程气体含有水分较多时，在断路器使用过程中，由于电弧使中，由于电弧使SF6SF6气体分解后会产生有严重腐蚀性的氟化物和气体分解后会产生有严重腐蚀性的氟化物和低氟氧化物，会腐蚀断路器内部结构的部件，威胁运行和检修人低氟氧化物，会腐蚀断路器内部结构的部件，威胁运行和检修人员的安全。因此，断路器中的员的安全。因此，断路器中的SF6SF6气体应符合以下要求：气体应符合以下要求： 新装新装SF6SF6断路器投入运行前必须复测气体含水量和漏气率，断路器投入运行前必须复测气体含水量和漏气率，要求灭弧室的含水量应小于要求灭
35、弧室的含水量应小于150ppm150ppm（体积比）其它气室小于（体积比）其它气室小于250ppm250ppm（体积比）；（体积比）；SF6SF6气体的年漏气量小于气体的年漏气量小于1%1%。P63P63第二节第二节 高压断路器高压断路器 （2 2）对断路器）对断路器SF6SF6气体要求气体要求 运行中运行中SF6SF6断路器应定期测量断路器应定期测量SF6SF6气体含水量，断路器新装或气体含水量，断路器新装或大修后，大修后，每三个月测量一次，待含水量稳定后可每年测量一次。每三个月测量一次，待含水量稳定后可每年测量一次。P63P6335KV六氟化硫断路器第二节第二节 高压断路器高压断路器 四、
36、断路器操作机构四、断路器操作机构1 1、作用与要求：、作用与要求： 操动机构是断路器的重要组成部分，断路器的工作可靠性操动机构是断路器的重要组成部分，断路器的工作可靠性在很大程度上依赖于操动机构的动作可靠性。在很大程度上依赖于操动机构的动作可靠性。对操动机构基本要求：对操动机构基本要求： （1 1）具有足够的操作功。）具有足够的操作功。 （2 2）较高的可靠性。有可靠的分闸装置）较高的可靠性。有可靠的分闸装置 （3 3）动作迅速。有足够的分闸速度。）动作迅速。有足够的分闸速度。 （4 4）具有自由脱扣装置。）具有自由脱扣装置。 （5 5）结构简单、体积小、价格便宜、便于维修等。）结构简单、体积
37、小、价格便宜、便于维修等。第二节第二节 高压断路器高压断路器 2 2、操动机构分类：、操动机构分类： 根据所提供能源形式的不同，操动机构可分为手动操动机根据所提供能源形式的不同，操动机构可分为手动操动机构、电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、气动操动构、电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、气动操动机构和电机操动机构等几种。机构和电机操动机构等几种。 电磁式操动机构电磁式操动机构 电磁式操动机构是用直流螺管电磁力驱动断路器合闸。它电磁式操动机构是用直流螺管电磁力驱动断路器合闸。它结构简单、工作可靠、价格低廉结构简单、工作可靠、价格低廉，但直接依赖合闸电源、，但直接依赖合闸电源、所需所
38、需功率较大、结构较笨重、合闸时间较长功率较大、结构较笨重、合闸时间较长，一般只用于，一般只用于110KV110KV及及以下的油断路器。以下的油断路器。P62P62第二节第二节 高压断路器高压断路器 弹簧式操动机构弹簧式操动机构 弹簧式操动机构是利用储能的合闸弹簧使断路器合闸，使弹簧式操动机构是利用储能的合闸弹簧使断路器合闸，使合闸弹簧拉伸、储能的动力源是电动机合闸弹簧拉伸、储能的动力源是电动机，人力也能使合闸弹簧人力也能使合闸弹簧储能储能。断路器合闸时，也使分闸弹簧拉伸、储能，以使断路器。断路器合闸时，也使分闸弹簧拉伸、储能，以使断路器能在脱扣器作用下分闸。能在脱扣器作用下分闸。 弹簧式操动机
39、构的弹簧式操动机构的最大优点最大优点，是，是储能电动机的功率只需很储能电动机的功率只需很小，对电源要求不高（交、直流均可），弹簧式操动机构的寿小，对电源要求不高（交、直流均可），弹簧式操动机构的寿命比电磁式操动机构的要长命比电磁式操动机构的要长，故得到了日益广泛的应用。，故得到了日益广泛的应用。其其缺点是：机械结构比较复杂，对加工工艺、机件强度要求较缺点是：机械结构比较复杂，对加工工艺、机件强度要求较高，安装调试困难。高，安装调试困难。第二节第二节 高压断路器高压断路器 液压式操动机构液压式操动机构 液压操动机构是利用压缩气体储能，用压力油作为传递液压操动机构是利用压缩气体储能，用压力油作为传
40、递动力的介质动力的介质，并借助各种操作油阀进行控制，全面实现操动，并借助各种操作油阀进行控制，全面实现操动机构的各项要求。机构的各项要求。优点是优点是：压力高、动作迅速且准确、平稳，体积小，噪音和压力高、动作迅速且准确、平稳，体积小，噪音和 冲击力冲击力 都很小，也不需要大功率合闸电源，短时都很小，也不需要大功率合闸电源，短时 失去电源仍可进行分合闸。失去电源仍可进行分合闸。缺点是缺点是：结构比较复杂，制造工艺和密封要求较高结构比较复杂，制造工艺和密封要求较高。第二节第二节 高压断路器高压断路器 操动机构操动机构用汉语拼用汉语拼音首位字音首位字母母C表示表示操动方式的操动方式的拼音首位字拼音首
41、位字母：母：S手动，手动，D电磁，电磁，J电动机，电动机，T弹簧，弹簧，Q气动，气动，Y液液压，压，Z重锤重锤设计系设计系列顺序列顺序号号其他标志，其他标志，如如G改改进型，进型，X操动机操动机构带箱子构带箱子特征数字特征数字,一般一般电磁、液压、弹电磁、液压、弹簧、手动等机构簧、手动等机构以其能保证的最以其能保证的最大合闸力矩为特大合闸力矩为特征数字；气动机征数字；气动机构以其活塞直径构以其活塞直径（mm）为特征）为特征数字数字1 12 23 34 45 52 2、操动机构的型号及含义、操动机构的型号及含义例如：例如：CD2CD2为电磁式操动机构，设计序号为为电磁式操动机构，设计序号为2 2
42、；CY3CY3为液压操动机构，设计序号为为液压操动机构，设计序号为3 3。第二节第二节 高压断路器高压断路器 2 2、操动机构的型号及含义、操动机构的型号及含义储能时，电源开关处于分闸状态。CT19型弹簧操动机构通常与10KV真空断路器配套使用。第二节第二节 高压断路器高压断路器 五、断路器运行维护五、断路器运行维护1 1、断路器投入运行、断路器投入运行 断路器投入运行前应符合以下要求：断路器投入运行前应符合以下要求： （1 1）新安装或大修后的断路器，投入运行前）新安装或大修后的断路器，投入运行前必须验收合格必须验收合格才能才能 施加运行电压。施加运行电压。（2 2）新安装的断路器验收项目按
43、）新安装的断路器验收项目按电气装置安装工程及施工验电气装置安装工程及施工验 收规范收规范及有关规定要求执行。及有关规定要求执行。第二节第二节 高压断路器高压断路器 2.2.断路器的操作断路器的操作（1 1）断路器经检修恢复运行，操作前应检查检修中为保证人身）断路器经检修恢复运行，操作前应检查检修中为保证人身 安全所设置的措施（如接地线）是否全部拆除，防误操作安全所设置的措施（如接地线）是否全部拆除，防误操作 闭锁装置是否正常。闭锁装置是否正常。（2 2）长期停运的断路器在重新投入运行前应通过远方控制方式）长期停运的断路器在重新投入运行前应通过远方控制方式 进行进行2 23 3次操作，操作无异常
44、后方能投入运行。次操作，操作无异常后方能投入运行。（3 3）操作前控制回路、辅助回路、控制电源或液压回路均正常、）操作前控制回路、辅助回路、控制电源或液压回路均正常、 弹簧操动机构已储能，弹簧操动机构合闸后能自动储能。弹簧操动机构已储能，弹簧操动机构合闸后能自动储能。（4 4）操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表计的指示及）操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表计的指示及 红绿灯的变化，操作把手不应返回太快。红绿灯的变化，操作把手不应返回太快。第二节第二节 高压断路器高压断路器 3.3.断路器正常运行巡视检查断路器正常运行巡视检查（1 1）投入运行或处于备用状态的高压断路器必须定期进行巡
45、视检）投入运行或处于备用状态的高压断路器必须定期进行巡视检 查，有人值班的变电所由当班值班人员负责巡视检查。无人查，有人值班的变电所由当班值班人员负责巡视检查。无人 值班的变电所按计划日程定期巡视检查。值班的变电所按计划日程定期巡视检查。（2 2）巡视检查的周期：一般有人值班的变电所和升压变电所每天）巡视检查的周期：一般有人值班的变电所和升压变电所每天 巡视不少于一次，无人值班的变电所由当地按具体情况确定巡视不少于一次，无人值班的变电所由当地按具体情况确定 ，通常每月不少于，通常每月不少于2 2次。次。（3 3）对运行断路器及操动机构的一般要求）对运行断路器及操动机构的一般要求第二节第二节 高
46、压断路器高压断路器 断路器应有标出基本参数等内容的制造厂铭牌。断路器如经断路器应有标出基本参数等内容的制造厂铭牌。断路器如经 增容改造，应修改铭牌的相应内容。增容改造，应修改铭牌的相应内容。断路器技术参数必须满断路器技术参数必须满 足装设地点运行工况的要求足装设地点运行工况的要求。断路器的分、合闸指示器易于观察，并且指示正确断路器的分、合闸指示器易于观察，并且指示正确断路器接地金属外壳应用明显的接地标志，接地螺栓不应小断路器接地金属外壳应用明显的接地标志，接地螺栓不应小 于于M12M12，并且要求接触良好，并且要求接触良好断路器接线板的连接处或其它必要的地方应用监视运行温度断路器接线板的连接处
47、或其它必要的地方应用监视运行温度 的措施，如示温蜡片等。的措施，如示温蜡片等。每台断路器应有运行编号和名称每台断路器应有运行编号和名称断路器外露的带电部分应有明显的相位漆标识断路器外露的带电部分应有明显的相位漆标识第二节第二节 高压断路器高压断路器 4.4.油断路器巡视检查油断路器巡视检查（1 1）断路器的分、合位置指示正确，并应与当时实际的运行工）断路器的分、合位置指示正确，并应与当时实际的运行工 况相符。况相符。（2 2）油断路器不过热。少油断路器示温蜡片不熔化，变色漆不）油断路器不过热。少油断路器示温蜡片不熔化，变色漆不 变色，内部无异常声响。变色，内部无异常声响。（3 3）断路器的油位
48、在正常允许的范围之内，油色透明无碳黑悬）断路器的油位在正常允许的范围之内，油色透明无碳黑悬 浮物。浮物。（4 4）无渗、漏油痕迹，放油阀门关闭紧密。）无渗、漏油痕迹，放油阀门关闭紧密。（5 5）套管、瓷瓶无裂痕，无放电声和电晕放电。）套管、瓷瓶无裂痕，无放电声和电晕放电。（6 6）引线的连接部位接触良好，无过热。）引线的连接部位接触良好，无过热。 （7 7）排气装备完好，隔栅完整。）排气装备完好，隔栅完整。第二节第二节 高压断路器高压断路器 （8 8）接地完好。）接地完好。（9 9）断路器环境良好，户外断路器栅栏完好，设备附近无杂草）断路器环境良好，户外断路器栅栏完好，设备附近无杂草 和杂物，
49、防雨帽无鸟窝，配电室的门窗、通风和照明良好。和杂物，防雨帽无鸟窝，配电室的门窗、通风和照明良好。5.SF65.SF6断路器的巡视检查断路器的巡视检查（1 1）每日定时）每日定时SF6SF6气体压力和温度气体压力和温度（2 2）断路器各部分及管道无异声（漏气声、振动声）及异味，管）断路器各部分及管道无异声（漏气声、振动声）及异味，管 道夹头正常。道夹头正常。（3 3）套管无裂痕，无放电声和电晕放电。）套管无裂痕，无放电声和电晕放电。（4 4）旨线连接部位无过热、引线驰度适中。）旨线连接部位无过热、引线驰度适中。（5 5）断路器分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。）断路器分、合位置指示正
50、确，并与当时实际运行工况相符。（6 6）接地完好。）接地完好。（7 7）环境条件良好，断路器的附近无杂物。）环境条件良好，断路器的附近无杂物。第二节第二节 高压断路器高压断路器 （6 6）接地完好。）接地完好。（7 7）环境条件良好，断路器的附近无杂物。）环境条件良好，断路器的附近无杂物。6 6、真空断路器巡视检查、真空断路器巡视检查（1 1）分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。）分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。（2 2）支持绝缘子无裂痕及放电异声，绝缘杆、撑板、绝缘子洁净）支持绝缘子无裂痕及放电异声，绝缘杆、撑板、绝缘子洁净（3 3）真空灭弧无异常。）真空灭弧无异常。
