1、第五章第五章 高低压电器高低压电器第二节第二节 高压断路器高压断路器 开关电器是发电厂、变电所以及各类配电装开关电器是发电厂、变电所以及各类配电装置中不可缺少的电气设备，它们的作用是：置中不可缺少的电气设备，它们的作用是：（1 1）正常工作情况下可靠地接通或断开电）正常工作情况下可靠地接通或断开电路；路；（2 2）在改变运行方式时进行切换操作；）在改变运行方式时进行切换操作；（3 3）当系统中发生故障时迅速切除故障部）当系统中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；分，以保证非故障部分的正常运行；（4 4）设备检修时隔离带电部分，以保证工）设备检修时隔离带电部分，以保证工作人员
2、的安全。作人员的安全。（1）按电压等级分类）按电压等级分类 高压开关电器和低压开关电器两类高压开关电器和低压开关电器两类。（2）按安装地点分类）按安装地点分类 屋内式和屋外式两类。屋内式和屋外式两类。（3）按功能分类）按功能分类 断路器断路器 隔离开关隔离开关 熔断器熔断器 负荷开关负荷开关 自动重合器和自动分段器自动重合器和自动分段器 高压断路器是高压电器中最重要的设备，高压断路器是高压电器中最重要的设备，是一次电力系统中控制和保护电路的关键设备。是一次电力系统中控制和保护电路的关键设备。它在电网中的作用有两方面：它在电网中的作用有两方面：，即根据电力系统的，即根据电力系统的运行要求，接通或
3、断开工作电路；运行要求，接通或断开工作电路；，当系统中发生故障，当系统中发生故障时，在继电保护装置的作用下，断路器自动断时，在继电保护装置的作用下，断路器自动断开故障部分，以保证系统中无故障部分的正常开故障部分，以保证系统中无故障部分的正常运行。运行。断路器在电力系统中承担着非常重要的任务，断路器在电力系统中承担着非常重要的任务，不仅能接通或断开负荷电流，而且还能断开短路不仅能接通或断开负荷电流，而且还能断开短路电流。因此，断路器必须满足以下基本要求。电流。因此，断路器必须满足以下基本要求。（1 1）工作可靠；）工作可靠；（2 2）具有足够的开断能力；）具有足够的开断能力；（3 3）具有尽可能
4、短的切断时间。）具有尽可能短的切断时间。（4 4）具有自动重合闸性能）具有自动重合闸性能 （5 5）具有足够的机械强度和良好的稳定性能）具有足够的机械强度和良好的稳定性能 （6 6）结构简单、价格低廉）结构简单、价格低廉 高压断路器按安装地点可分为屋内式和高压断路器按安装地点可分为屋内式和屋外式两种屋外式两种 。（1 1）油断路器（多油断路器和少油断）油断路器（多油断路器和少油断路器）路器）（2 2）压缩空气断路器）压缩空气断路器 （3 3）真空断路器）真空断路器 （4 4）SF6SF6断路器断路器高压断路器的特点：高压断路器的特点：结构特点结构特点 技术性能特点技术性能特点 运行维护特点运行
5、维护特点 1.1.结构特点结构特点 （1 1）多油断路器。）多油断路器。结构简单，制造方便，便于结构简单，制造方便，便于在套管上加装电流互感器，配套性强；耗钢、耗油在套管上加装电流互感器，配套性强；耗钢、耗油量大、体积大、重量重；属自能式灭弧结构。量大、体积大、重量重；属自能式灭弧结构。（2 2）少油断路器。）少油断路器。结构简单，制造方便，可配结构简单，制造方便，可配用各种操动机构；比多油断路器油量少、重量轻；用各种操动机构；比多油断路器油量少、重量轻；采用积木式结构，便于制成各种电压等级产品。采用积木式结构，便于制成各种电压等级产品。（3 3）压缩空气断路器。）压缩空气断路器。结构比较复杂
6、，工艺和结构比较复杂，工艺和材料要求高；有色金属消耗量大、价格高；需要装材料要求高；有色金属消耗量大、价格高；需要装设专用的空气压缩系统；操动机构与断路器合为一设专用的空气压缩系统；操动机构与断路器合为一体；体积和重量比较轻。体；体积和重量比较轻。（4 4）真空断路器。）真空断路器。灭弧室材料及工艺灭弧室材料及工艺要求高；体积小、重量轻；触头不易氧化；要求高；体积小、重量轻；触头不易氧化；灭弧室的机械强度比较差，不能承受较大的灭弧室的机械强度比较差，不能承受较大的冲击振动。冲击振动。（5 5）六氟化硫断路器。）六氟化硫断路器。结构简单，工艺结构简单，工艺及密封要求严格，对材料要求高；体积小、及
7、密封要求严格，对材料要求高；体积小、重量轻；用于封闭式组合电器时，可大量节重量轻；用于封闭式组合电器时，可大量节省占地面积。省占地面积。2.技术性能特点技术性能特点 （1）多油断路器。）多油断路器。额定电流不易做得很大；额定电流不易做得很大；开断小电流时，燃弧时间较长；开断电路的速度较开断小电流时，燃弧时间较长；开断电路的速度较慢；油量多，有发生爆炸和火灾的危险性。慢；油量多，有发生爆炸和火灾的危险性。（2）少油断路器。）少油断路器。开断电流大，开断电流大，10kV等级可等级可通过加并联回路以提高额定电流；通过加并联回路以提高额定电流；110kV及以上电及以上电压等级时采用积木结构；全开断时间
8、较短；增加压压等级时采用积木结构；全开断时间较短；增加压油活塞装置加强机械油吹后，提高开断小电流的能油活塞装置加强机械油吹后，提高开断小电流的能力；存在火灾危险。力；存在火灾危险。（3）压缩空气断路器）压缩空气断路器 额定电流和开断电流都额定电流和开断电流都可以做得很大，适合开断大容量电路；动作快，全可以做得很大，适合开断大容量电路；动作快，全开断时间短；快速自动重合闸时断流容量不降低；开断时间短；快速自动重合闸时断流容量不降低；无火灾危险。无火灾危险。（4）真空断路器。）真空断路器。可连续多次操作，开可连续多次操作，开断性能好；灭弧迅速，开断时间短；开断电断性能好；灭弧迅速，开断时间短；开断
9、电流及断口电压不易做得很高；无火灾危险；流及断口电压不易做得很高；无火灾危险；开距小，约为同等电压油断路器触头开距的开距小，约为同等电压油断路器触头开距的1/10左右；所需操作能量小；开断时产生的左右；所需操作能量小；开断时产生的电弧能量小；灭弧室的机械寿命和电气寿命电弧能量小；灭弧室的机械寿命和电气寿命都很高。都很高。（5）六氟化硫断路器。）六氟化硫断路器。额定电流和开断额定电流和开断电流都可以做得很大；开断性能好，适合于电流都可以做得很大；开断性能好，适合于各种工况开断；各种工况开断；SF6气体灭弧、绝缘性能好，气体灭弧、绝缘性能好，故断口电压可做得较高；断口开距小。故断口电压可做得较高；
10、断口开距小。3.3.运行维护特点运行维护特点 （1 1）多油断路器。）多油断路器。运行维护简单；噪声低；检修周期短；运行维护简单；噪声低；检修周期短；需配备一套油处理装置。需配备一套油处理装置。（2 2）少油断路器。）少油断路器。运行经验丰富，易于维护；噪声低；运行经验丰富，易于维护；噪声低；油质容易劣化；需配备一套油处理装置。油质容易劣化；需配备一套油处理装置。（3 3）压缩空气断路器。）压缩空气断路器。维修周期长；噪声较大；无火灾维修周期长；噪声较大；无火灾危险；需要一套压缩空气装置作为气源；运行费用大。危险；需要一套压缩空气装置作为气源；运行费用大。（4 4）真空断路器。）真空断路器。运
11、行维护简单，灭弧室不需要检修；运行维护简单，灭弧室不需要检修；噪声低；运行费用低；无火灾和爆炸危险。噪声低；运行费用低；无火灾和爆炸危险。（5 5）六氟化硫断路器。维护工作量小；）六氟化硫断路器。维护工作量小；噪声低；检修周噪声低；检修周期长；运行稳定，安全可靠，寿命长；可频繁操作。期长；运行稳定，安全可靠，寿命长；可频繁操作。1 2最高工作电压最高工作电压 3.额定电流额定电流（）4额定开断电流额定开断电流（）5额定断流容量额定断流容量（S）6关合电流关合电流（i）7动稳定电流动稳定电流（i）8热稳定电流热稳定电流（i）9全开断（分闸）时间全开断（分闸）时间（t）10合闸时间合闸时间 11操
12、作循环操作循环 1额定电压（额定电压（UN）额定电压是指断路器长时间运行时能承受的正额定电压是指断路器长时间运行时能承受的正常工作电压。它不仅决定了断路器的绝缘水平，常工作电压。它不仅决定了断路器的绝缘水平，而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸。而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸。2最高工作电压最高工作电压 由于电网不同地点的电压可能高出额定电压由于电网不同地点的电压可能高出额定电压10左右，故制造厂规定了断路器的最高工作电左右，故制造厂规定了断路器的最高工作电压。对于压。对于220kV及以下设备，其最高工作电压为额及以下设备，其最高工作电压为额定电压的定电压的；对于；对于330kV的设
13、备，规定为的设备，规定为。3.额定电流（额定电流（N）额定电流是指铭牌上标明的断路器可长期通过的工作额定电流是指铭牌上标明的断路器可长期通过的工作电流。断路器长期通过额定电流时，各部分的发热温度不电流。断路器长期通过额定电流时，各部分的发热温度不会超过允许值。额定电流也决定断路器触头及导电部分的会超过允许值。额定电流也决定断路器触头及导电部分的截面。截面。4额定开断电流（额定开断电流（N br）它表征断路器的开断能力。开断它表征断路器的开断能力。开断电流与电压有关。当电压不等于额定电压时，断路器能可电流与电压有关。当电压不等于额定电压时，断路器能可靠切断的最大短路电流有效值，称为该电压下的开断
14、电流。靠切断的最大短路电流有效值，称为该电压下的开断电流。当电压低于额定电压时，开断电流比额定开断电流有所增当电压低于额定电压时，开断电流比额定开断电流有所增大。大。NbrNNbrIUS3 5额定断流容量（额定断流容量（SNbr）额定断流容量也表征断路器的开断能力。在三相系额定断流容量也表征断路器的开断能力。在三相系统中，它和额定开断电流的关系为统中，它和额定开断电流的关系为式中式中 UN为断路器所在电网的额定电压，为断路器所在电网的额定电压，Nbr为断为断路器的额定开断电流，由于路器的额定开断电流，由于UN不是残压，故额定不是残压，故额定断流容量不是断路器开断时的实际容量。断流容量不是断路器
15、开断时的实际容量。6关合电流（关合电流（iNcl）保证断路器能关合短路而不致于发生触头熔焊保证断路器能关合短路而不致于发生触头熔焊或其它损伤，所允许接通的最大短路电流。或其它损伤，所允许接通的最大短路电流。7动稳定电流（动稳定电流（ies）动稳定电流是指断路器在合闸位置时，允许通过动稳定电流是指断路器在合闸位置时，允许通过的短路电流最大峰值。它是断路器的极限通过电流，的短路电流最大峰值。它是断路器的极限通过电流，其大小由导电和绝缘等部分的机械强度所决定，也受其大小由导电和绝缘等部分的机械强度所决定，也受触头的结构形式的影响。触头的结构形式的影响。8热稳定电流（热稳定电流（it）热稳定电流是指在
16、规定的某一段时间内，允许通热稳定电流是指在规定的某一段时间内，允许通过断路器的最大短路电流。热稳定电流表明了断路器过断路器的最大短路电流。热稳定电流表明了断路器承受短路电流热效应的能力。承受短路电流热效应的能力。9全开断（分闸）时间（全开断（分闸）时间（tkd）全开断时间是指断路器接到分闸命令瞬间起到各相电弧全开断时间是指断路器接到分闸命令瞬间起到各相电弧完全熄灭为止的时间间隔，它包括断路器固有分闸时间完全熄灭为止的时间间隔，它包括断路器固有分闸时间tgf和和燃弧时间燃弧时间th，即，即 tkd=tgf+th 断路器固有分闸时间是指断路器接到分闸命令瞬间到各断路器固有分闸时间是指断路器接到分闸
17、命令瞬间到各相触头刚刚分离的时间；燃弧时间是指断路器触头分离瞬间相触头刚刚分离的时间；燃弧时间是指断路器触头分离瞬间到各相电弧完全熄灭的时间。到各相电弧完全熄灭的时间。全开断时间全开断时间tkd是表征断路器开断过程快慢的主要参数。是表征断路器开断过程快慢的主要参数。tkd越小，越有利于减小短路电流对电气设备的危害、缩小故越小，越有利于减小短路电流对电气设备的危害、缩小故障范围、保持电力系统的稳定。障范围、保持电力系统的稳定。10合闸时间合闸时间 合闸时间是指从操动机构接到合闸命令瞬间起到断路器合闸时间是指从操动机构接到合闸命令瞬间起到断路器接通为止所需的时间。合闸时间决定于断路器的操动机构接通
18、为止所需的时间。合闸时间决定于断路器的操动机构及中间传动机构。一般合闸时间大于分闸时间。及中间传动机构。一般合闸时间大于分闸时间。11操作循环操作循环 操作循环也是表征断路器操作性能的指标。操作循环也是表征断路器操作性能的指标。自动重合闸操作循环：分自动重合闸操作循环：分合分合分t合分合分 非自动重合闸操作循环：分非自动重合闸操作循环：分t合分合分t合分合分上二式中上二式中 分分分闸操作；分闸操作；合分合分合闸后立即分闸的动作；合闸后立即分闸的动作；无电流间隔时间，标准值为无电流间隔时间，标准值为0.3s或或0.5s；t强送电时间，标准时间为强送电时间，标准时间为180s。第一单元是产品字母代
19、号：第一单元是产品字母代号：S少油断路器；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；Q自产气断路器；自产气断路器；C磁吹断路器。磁吹断路器。第二单元第二单元 是装设地点代号：是装设地点代号：N户内式；户内式；W户外式。户外式。第三单元第三单元 是设计序号。是设计序号。第四单元第四单元 是额定电压，是额定电压，kV。第五单元第五单元 是补充工作特性标志：是补充工作特性标志：G改进型；改进型；F分相操作。分相操作。第六单元第六单元 是额定电流，是额定电流，A。第七单元第七单元 是额定开断电流，是额定开断电流，kA。二
20、、二、少少油油 少油断路器的油只能用作灭弧和触头间的绝缘，而不作对地绝缘。带电部分的绝缘是采用绝缘子或有机绝缘材料等。因此，它用油量少、质量轻。另外，少油断路器具有结构简单，价格较低，占地面积较少等特点。1、SN1010 SN1010型断路器是三相户内式高压少油断路器，如图58所示。适用于10kV输配电系统，作为电力设备及线路的控制与保护，也可以用于操作较频繁的场所和开断电容器组，进行快速自动重合闸操作。主要结构包括油箱，触头和导电系统、灭弧室、油缓冲器和油分离器及操动机构，而操动机构采用CD2型电磁式操动机构或CT8型弹簧操动机构。2、SW622 220kV少油断路器，每相由四个断口，各断口
21、并联了电容器，以使电压均匀分布每个断口上。用一个操作机构进行操作，依靠电气连接实现三相断路器的连动。绝缘支柱瓷套随电压等级的增高而增加，220kV采用两个支柱瓷套，构成主绝缘，支柱瓷套和支架下的传动机构中充满绝缘油。3、油油断断路路器器的的 （1）少油断路器的油只起灭弧作用，且外壳带电，安装时应保持足够的安全距离，带电外壳应涂上红色，引起人们注意安全。（2）油断路器的液压机构的加热器要在0时投入，10时停止运行。（3）绝缘油一般使用45，25的变压器油。（4）环境温度为20时，油面应保持在油位计1/2处，在两条红线之间，套管油面约在1/2处。如果漏油，油位计无油时，严禁带负荷并停止使用。（5）
22、若遇特殊情况，需要过负荷运行时，应报技术领导批准，并监视油断路器和各接点的温度。（6）油断路器到达允许开断故障次数，应停止使用重合闸装置、并进行检修，油断路器允许开断故障次数见表51。真空断路器是利用真空断路器是利用“真空真空”作为灭弧介质和绝缘介作为灭弧介质和绝缘介质，断路器的触头在真空中开断，电弧在真空中熄质，断路器的触头在真空中开断，电弧在真空中熄灭。灭。1 1真空断路器有以下主要优点：真空断路器有以下主要优点：（1 1）因为真空状态下的击穿强度比较大，所）因为真空状态下的击穿强度比较大，所以断路器的触头开距可以作的比较小，断路器的尺以断路器的触头开距可以作的比较小，断路器的尺寸和体积也
23、就比较小。寸和体积也就比较小。（2 2）在真空中电弧熄灭得很快，真空断路器）在真空中电弧熄灭得很快，真空断路器开断时触头烧损极微小，所以可以开断多次而不必开断时触头烧损极微小，所以可以开断多次而不必检修，适用于需要频繁操作的电路中。检修，适用于需要频繁操作的电路中。（3）检修和维护工作量少。）检修和维护工作量少。由于以上优点，以及多断口积木结由于以上优点，以及多断口积木结构的采用，使得真空断路器在各电压等构的采用，使得真空断路器在各电压等级中得到较好地采用。但是由于其结构级中得到较好地采用。但是由于其结构的复杂，制造工艺要求高，还需配备一的复杂，制造工艺要求高，还需配备一套空气压缩设备，使其造
24、价高，因而在套空气压缩设备，使其造价高，因而在我国额定电压等级较低的我国额定电压等级较低的35KV、10KV配电系统中应用广泛，额定开断电流可配电系统中应用广泛，额定开断电流可达达50kA100kA。真空断路器利用真空度约为10-4Pa（在运行过程中不低于10-2Pa）的高真空作为内绝缘和灭弧介质。真空间隙的气体稀薄，分子的自由行程较大，发生碰撞游离的几率很小。所以，真空击穿产生电弧，是由触头蒸发出来的金属蒸气帮助形成的。随着冶金等技术的不断进步，真空断路器的制造水平不断提高，在60年代制成能开断20kA的真空断路器，70年代制造出开断能力达6080kA，电压等级为1035kV的真空断路器，使
25、真空断路器35kV及以下电压等级中处于优势地位。真空断路器是由真空灭弧真空断路器是由真空灭弧室、绝缘支撑、传动机构、操室、绝缘支撑、传动机构、操动机构、机座（框架）等组成，动机构、机座（框架）等组成，如如所示。导电回路由导电所示。导电回路由导电夹、软连接、出线板通过灭弧夹、软连接、出线板通过灭弧室两端组成。室两端组成。真空断路器的固定方式不真空断路器的固定方式不受安装角度限制，即可以水平受安装角度限制，即可以水平安装，又可以垂直安装，还可安装，又可以垂直安装，还可以任意角度安装。以任意角度安装。SF 断路器的断路器的外观图外观图SF 断路器的断路器的结构类型结构类型4.SF 断路器断路器灭弧室
26、结构及灭弧过程灭弧室结构及灭弧过程5.LW16-35型断路器型断路器6.LW8-35型断路器型断路器 SF6气体是一种无色、无臭、无毒和不可燃的惰性气体是一种无色、无臭、无毒和不可燃的惰性气体，化学性能稳定，具有优良的灭弧和绝缘性能。气体，化学性能稳定，具有优良的灭弧和绝缘性能。因而，采用因而，采用SF6气体作为高压电器的绝缘介质和灭弧介气体作为高压电器的绝缘介质和灭弧介质，可以大大缩小电器的外形尺寸，减少占地面积。质，可以大大缩小电器的外形尺寸，减少占地面积。SF6气体灭弧性能特别强的原因主要是：气体灭弧性能特别强的原因主要是：（1）SF6气体具有较高的介电强度，在均匀电场气体具有较高的介电
27、强度，在均匀电场和正常状态下，它的绝缘强度是空气的和正常状态下，它的绝缘强度是空气的2.53倍。在倍。在3个大气压下，个大气压下，SF6气体的绝缘强度与变压器油的绝缘强气体的绝缘强度与变压器油的绝缘强度相同。度相同。（2）SF6气体的分子在分解时吸收的能量多，对弧柱气体的分子在分解时吸收的能量多，对弧柱的冷却作用强。的冷却作用强。（3 3）SF6SF6气体在高温时分解出的硫、气体在高温时分解出的硫、氟原子和正负离子，与其他灭弧介质相比，氟原子和正负离子，与其他灭弧介质相比，在同样的弧温时有较大的游离度。在维持在同样的弧温时有较大的游离度。在维持相同游离度时，弧柱温度较低。因此，相同游离度时，弧
28、柱温度较低。因此，SF6SF6气体中电弧电压较低，燃弧时的电弧能量气体中电弧电压较低，燃弧时的电弧能量小，对灭弧有利。小，对灭弧有利。在在SF6SF6断路器中，在水分参与下将产断路器中，在水分参与下将产生强腐蚀性的分解产物生强腐蚀性的分解产物HFHF。这种物质对绝。这种物质对绝缘材料、金属材料、玻璃、电瓷等含硅材缘材料、金属材料、玻璃、电瓷等含硅材料有很强的腐蚀性。因此，必须严格控制料有很强的腐蚀性。因此，必须严格控制SF6SF6气体中的水分。气体中的水分。SF6断路器结构按照对地绝缘方式不同分断路器结构按照对地绝缘方式不同分两种类型：两种类型：（1）落地罐式）落地罐式 这种断路器的总体结构与
29、多油断路器相似。这种断路器的总体结构与多油断路器相似。它把触头和灭弧室装在充有它把触头和灭弧室装在充有SF6气体并接地的气体并接地的金属罐中，触头与罐壁间绝缘采用环氧支持绝金属罐中，触头与罐壁间绝缘采用环氧支持绝缘子，引出线靠绝缘瓷套管出。该结构便于安缘子，引出线靠绝缘瓷套管出。该结构便于安装电流互感器，抗震性能好，但系列性能差。装电流互感器，抗震性能好，但系列性能差。（2 2）瓷柱式）瓷柱式 瓷柱式断路器灭弧室可布置瓷柱式断路器灭弧室可布置成成“T”T”形或形或“Y”Y”形，形，220kVSF6220kVSF6断路器随开断电流增大，制成单断路器随开断电流增大，制成单断口断路器，布置成单柱式。
30、灭断口断路器，布置成单柱式。灭弧室位于高电位，靠支柱绝缘瓷弧室位于高电位，靠支柱绝缘瓷套对地绝缘。套对地绝缘。SF6断路器灭弧室结构基本上可为单压式和双压式断路器灭弧室结构基本上可为单压式和双压式两种。两种。（1）单压式（压气式）灭弧室）单压式（压气式）灭弧室 单压式灭弧室单压式灭弧室 又称压气式灭弧室。只有一个气压系又称压气式灭弧室。只有一个气压系统，即常态时只有单一的统，即常态时只有单一的 SF6气体。灭弧室的可动部分气体。灭弧室的可动部分带有压气装置，分闸过程中，压气缸与触头同时运动，带有压气装置，分闸过程中，压气缸与触头同时运动，将压气室内的气体压缩。触头分离后，电弧即受到高速将压气室
31、内的气体压缩。触头分离后，电弧即受到高速气流纵吹而将电弧熄灭。气流纵吹而将电弧熄灭。（2）双压式灭弧室）双压式灭弧室 它有高压和低压两个气压系统。灭弧时，高压室它有高压和低压两个气压系统。灭弧时，高压室控制阀打开，高压控制阀打开，高压SF6气体经过喷嘴吹向低压系统，气体经过喷嘴吹向低压系统，再吹向电弧使其熄灭。灭弧室内正常时充有高压气体再吹向电弧使其熄灭。灭弧室内正常时充有高压气体的称为常充高压式；仅在灭弧过程中才充有高压气体的称为常充高压式；仅在灭弧过程中才充有高压气体的称为瞬时充高压式。的称为瞬时充高压式。单压式结构简单，但开断电流小、行程大，固有单压式结构简单，但开断电流小、行程大，固有
32、分闸时长，而且操动机构的功率大。近年来，单压式分闸时长，而且操动机构的功率大。近年来，单压式SF6断路器采用了大功率液压机构和双向吹弧，以被断路器采用了大功率液压机构和双向吹弧，以被广泛采用，并逐渐取代双压式。广泛采用，并逐渐取代双压式。操动机构是带动高压断路器传动机构进行操动机构是带动高压断路器传动机构进行和和的机构。的机构。依断路器合闸时所用能量形式不同，操动机构可依断路器合闸时所用能量形式不同，操动机构可分以下几种。分以下几种。（1）手动机构（）手动机构（CS型）指用人力进行合闸的操型）指用人力进行合闸的操动构。动构。（2）电磁机构（）电磁机构（CD型）指用电磁铁合闸的操动型）指用电磁铁
33、合闸的操动机构。机构。（3）弹簧机构（）弹簧机构（CT型）型）指事先用人力或电动机指事先用人力或电动机使弹簧储能实现合闸的弹簧合闸操动机构。使弹簧储能实现合闸的弹簧合闸操动机构。（4 4）电动机机构（）电动机机构（CJCJ型）用电动机合闸与分闸的操型）用电动机合闸与分闸的操动机构。动机构。（5 5）液压机构（）液压机构（CYCY型）指用高压油推动活塞实现合型）指用高压油推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。闸与分闸的操动机构。（6 6）气动机构（）气动机构（CQCQ型）指用压缩空气推动活塞实现型）指用压缩空气推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。合闸与分闸的操动机构。（1）具有足够的操作功率。在操作合
34、闸时，操）具有足够的操作功率。在操作合闸时，操动机构要输出足够的操作功，以克服机械力和电动动机构要输出足够的操作功，以克服机械力和电动力使断路器可靠合闸，并保证有足够的合闸速度。力使断路器可靠合闸，并保证有足够的合闸速度。（2）具有维持合闸的装置。由于操动机构需要）具有维持合闸的装置。由于操动机构需要很大的合闸功，所以操动机构是按短时间提供合闸很大的合闸功，所以操动机构是按短时间提供合闸能量来设计的。因此，操动机构中必须有维持合闸能量来设计的。因此，操动机构中必须有维持合闸的装置的装置 （3）具有尽可能快的分闸速度。操动机构应具）具有尽可能快的分闸速度。操动机构应具备电动和手动分闸功能。当接到
35、分闸命令后，断路备电动和手动分闸功能。当接到分闸命令后，断路器应尽可能快速分闸，并能满足灭弧性能的要求。器应尽可能快速分闸，并能满足灭弧性能的要求。（4 4）具有自由脱扣装置。所谓自由脱扣，是指）具有自由脱扣装置。所谓自由脱扣，是指在断路器合闸过程中如操动机构又接到分闸命令，在断路器合闸过程中如操动机构又接到分闸命令，则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸。则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸。（5 5）具有）具有“防跳跃防跳跃”功能。当断路器关合有短功能。当断路器关合有短路故障电路时，断路器将自动分闸。此时若合闸命路故障电路时，断路器将自动分闸。此时若合闸命令还未解除，则断路器分闸
36、后将再次合闸，接着又令还未解除，则断路器分闸后将再次合闸，接着又会分闸。这样，断路器就可能连续多次合分短路电会分闸。这样，断路器就可能连续多次合分短路电流，这一现象称为流，这一现象称为“跳跃跳跃”。“跳跃跳跃”对断路器以对断路器以及电路都有很大危害，必须加以防止。及电路都有很大危害，必须加以防止。（6 6）具有自动复位功能。断路器分闸后，操动）具有自动复位功能。断路器分闸后，操动机构应能自动地回复到准备合闸的位置。机构应能自动地回复到准备合闸的位置。（7 7）具备工作可靠、结构简单、体积小、重量）具备工作可靠、结构简单、体积小、重量轻、操作方便、价格低廉等特点轻、操作方便、价格低廉等特点 隔离
37、开关又称隔离刀闸，是一种高压开关电器。因为它没有专门的灭弧装置，故不能用来切断负荷电流和短路电流。使用时应与断路器配合，只有在断路器断开时才能进行操作。隔离开关在分闸时，动静触头间形成明显可见的断口，绝缘可靠。（1）隔离电源。（2）倒闸操作。（3）接通和断开小电流电路。（1）隔离开关应具有明显的断开点。（2）隔离开关断开点之间应有可靠的绝缘。（3）隔离开关应具有足够的热稳定性和动稳定性。（4）隔离开关的结构要简单，动作要可靠。（5）带有接地闸刀的隔离开关必须有连锁机构，以保证先断开隔离开关后，再合上接地闸刀，先断开接地闸刀后，再合上隔离开关的操作顺序。（6）隔离开关要装有和断路器之间的连锁机构
38、，以保证正确的操作顺序，杜绝隔离开关带负荷操作的事故发生。（1）额定电压 指隔离开关长期运行时所能承受的工作电压。（2）最高工作电压 指隔离开关能承受的超过额定电压的最高电压。（3）额定电流 指隔离开关可以长期通过的工作电流。（4）热稳定电流 指隔离开关在规定的时间内允许通过的最大电流。（5）极限通过电流峰值 指隔离开关所能承受的最大瞬时冲击短路电流。（1）按装设地点的不同，可分为户内式和户外式两种。（2）按绝缘支柱数目，分为柱式、双柱式和三柱式三种。（3）按动触头运动方式，可分为水平旋转式、垂直旋转 式、摆动式和插入式等。（4）按有无接地闸刀，可分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀
39、三种。（5）按操动机构的不同，可分为手动式、电动式、气动式和液压式等。（6）按极数，可分为单极、双极、三极三种，以及按安装方式分为平装式和套管式等 隔离开关型号、规格一般由文字符号和数字表示：第一单元：产品字母代号，隔离开关用G；第二单元：安装场所代号，户内用N，户外用W；第三单元：设计序列顺序号，用数字1、2、3、表示；第四单元：额定电压，kV；第五单元：其他标志，如T表示统一设计，G表示改进型，D表示带接地刀闸，K表示快分型等。第六单元：额定电流，A。隔隔离离开开关关 目前发电厂和变电所的配电装置中主要采用操动机构进行隔离开关的分合。用操动机构操作隔离开关可提高工作的安全性，因为操动机构与
40、隔离开关相隔有一定距离。操动机构可使隔离开关的操作简化，并且可实现隔离开关操动机构与断路器操动机构之间的连锁，以防止隔离开关的误操作，提高工作的可靠性和安全性。隔离开关的操动机构种类有手动杠杆操动机构、手动蜗轮操动机构、电动机操动机构和气动操动机构等。隔隔离离开开关关 为保证正确的操作顺序，隔离开关与断路器以及接地刀闸之间要有防误闭锁装置。变电站常用的防误操作闭锁装置有机械闭锁、电气闭锁、电磁闭锁、微机防误操作闭锁装置等。通过防误闭锁装置达到五防的要求：（1）防止误拉合断路器；（2）防止带负荷拉合隔离开关；（3）防止带接地线合闸；（4）防止带电接地线；（5）防误入有电间隔。熔断器是一种保护电器
41、。它串联在电路熔断器是一种保护电器。它串联在电路中，当电路发生短路或过负荷时，熔体熔断，中，当电路发生短路或过负荷时，熔体熔断，切断故障电路使电气设备免遭损坏，并维持切断故障电路使电气设备免遭损坏，并维持电力系统其余部分的正常工作。电力系统其余部分的正常工作。结构简单、体积小、布置紧凑、结构简单、体积小、布置紧凑、使用方便；动作直接，不需要继电保护和二使用方便；动作直接，不需要继电保护和二次回路相配合；价格低。次回路相配合；价格低。每次熔断后须停电更换熔件才能每次熔断后须停电更换熔件才能再次使用，增加了停电时间；保护特性不稳再次使用，增加了停电时间；保护特性不稳定，可靠性低；保护选择性不易配合
42、。定，可靠性低；保护选择性不易配合。熔断器按电压等级可分为熔断器按电压等级可分为和和。熔断器主要由金属熔件（熔体）、支持熔件的触头、灭熔断器主要由金属熔件（熔体）、支持熔件的触头、灭弧装置和绝缘底座等部分组成。其中决定其工作特性的主要弧装置和绝缘底座等部分组成。其中决定其工作特性的主要是熔体和灭弧装置。是熔体和灭弧装置。熔体是熔断器的主要部件。熔体应具备材料熔点低、导熔体是熔断器的主要部件。熔体应具备材料熔点低、导电性能好、不易氧化和易于加工等特点。一般选用铅、铅锡电性能好、不易氧化和易于加工等特点。一般选用铅、铅锡合金、锌、铜、银等金属材料。合金、锌、铜、银等金属材料。熔断器必须采取措施熄灭
43、熔体熔断时产生熔断器必须采取措施熄灭熔体熔断时产生的电弧，否则，会引起事故的扩大。的电弧，否则，会引起事故的扩大。熔断器的灭弧措施可分为两类：一类是在熔断器的灭弧措施可分为两类：一类是在熔断器内装有特殊的灭弧介质，如产气纤维熔断器内装有特殊的灭弧介质，如产气纤维管、石英砂等，它利用了吹弧、冷却等灭弧管、石英砂等，它利用了吹弧、冷却等灭弧原理；另一类是采用特殊形状的熔体，如上原理；另一类是采用特殊形状的熔体，如上述焊有小锡（铅）球的熔体、变截面的熔体、述焊有小锡（铅）球的熔体、变截面的熔体、网孔状的熔体等，其目的在于减小熔体熔断网孔状的熔体等，其目的在于减小熔体熔断后的金属蒸气量，或者把电弧分成
44、若干串、后的金属蒸气量，或者把电弧分成若干串、并联的小电弧，并与石英砂等灭弧介质紧密并联的小电弧，并与石英砂等灭弧介质紧密接触，提高灭弧效果。接触，提高灭弧效果。2.工作原理和保护特性工作原理和保护特性 熔断器串联在电路中使用，熔断器串联在电路中使用，当电路中发生过负荷或短路时，熔当电路中发生过负荷或短路时，熔体被过负荷或短路电流加热，并在被保护设备的温体被过负荷或短路电流加热，并在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔断，使电路断开，设备度未达到破坏其绝缘之前熔断，使电路断开，设备得到了保护。熔体熔化时间的长短，取决于熔体熔得到了保护。熔体熔化时间的长短，取决于熔体熔点的高低和所通过的电流的
45、大小。熔体材料的熔点点的高低和所通过的电流的大小。熔体材料的熔点越高，熔体熔化就越慢，熔断时间就越长。熔体熔越高，熔体熔化就越慢，熔断时间就越长。熔体熔断电流和熔断时间之间呈现反时限特性，即电流越断电流和熔断时间之间呈现反时限特性，即电流越大，熔断时间就越短，其关系曲线称为熔断器的保大，熔断时间就越短，其关系曲线称为熔断器的保护特性，也称护特性，也称 熔断器的工作全过程有以下三个阶段组成：（1）正常工作阶段。（2）过负荷或短路时，熔体升温并导致熔化、气化而开断。（3）熔体熔断气化时发生电弧，又使熔体加速熔化和气化，并将电弧拉长；金属蒸气向四周喷溅并发出爆炸声。熔体熔断产生电弧的同时，也开始了灭
46、弧过程。直到电弧被熄灭，电路才真正被断开。按照保护特性选择熔体才能获得熔断器动作的选择性。按照保护特性选择熔体才能获得熔断器动作的选择性。所谓选择性，是指当电网中有几级熔断器串联使用时，所谓选择性，是指当电网中有几级熔断器串联使用时，分别保护各电路中的设备，如果某一设备发生过负荷或短路分别保护各电路中的设备，如果某一设备发生过负荷或短路故障时，应当由保护该设备（离该设备最近，即该设备或线故障时，应当由保护该设备（离该设备最近，即该设备或线路的主保护）的熔断器熔断，切断电路，即为选择性熔断；路的主保护）的熔断器熔断，切断电路，即为选择性熔断；如果保护该设备的熔断器不熔断，而由上级熔断器熔断或者如
47、果保护该设备的熔断器不熔断，而由上级熔断器熔断或者断路器跳闸（即该设备或线路的后备保护），即为非选择性断路器跳闸（即该设备或线路的后备保护），即为非选择性熔断。发生非选择性熔断时，扩大停电范围，造成不应有的熔断。发生非选择性熔断时，扩大停电范围，造成不应有的损失。损失。高压熔断器按使用地点可分为高压熔断器按使用地点可分为。按照是否。按照是否有限流作用又可分有限流作用又可分。（1）RN1型。型。户内管式，充有石英砂，作为电力线路户内管式，充有石英砂，作为电力线路 及设备的短路和过负荷保护使用。及设备的短路和过负荷保护使用。（2）RN2型。型。户内管式，充有石英砂，作为电压互感户内管式，充有石英砂
48、，作为电压互感 器的短路保护使用。器的短路保护使用。（3）RN5型。型。户内管式，充有石英砂，是户内管式，充有石英砂，是RN1型的改型的改 进型，作为电力线路及设备的短路和过负进型，作为电力线路及设备的短路和过负 荷保护使用。荷保护使用。（4）RN6型。型。户内管式，充有石英砂，是户内管式，充有石英砂，是RN2型的改型的改 进型，作为电压互感器的短路保护使用。进型，作为电压互感器的短路保护使用。（5）RW1型。型。户外式，与负荷开关配合可代替断路。户外式，与负荷开关配合可代替断路。RW1-35Z（或（或60Z）型户外自动重合闸熔断器，具有一）型户外自动重合闸熔断器，具有一次自动重合闸功能。次自
49、动重合闸功能。（6）RW3RW7型。型。户外自动跌落式，作为电力输电户外自动跌落式，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用。线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用。（7）RW10-10型。型。户外自动跌落式，包括普通型和防户外自动跌落式，包括普通型和防污型两种，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷污型两种，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用，同时亦可作为分、合空载及小负荷电路使用。保护使用，同时亦可作为分、合空载及小负荷电路使用。（8）RW11型。型。户外自动跌落式，作为电力输电线路和户外自动跌落式，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用。电力变压
50、器的短路和过负荷保护使用。（9）PRWG1型。型。户外自动跌落式，作为电力输电户外自动跌落式，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用，同时线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用，同时亦可作为分、合空载及小负荷电路使用。亦可作为分、合空载及小负荷电路使用。（10）PRWG3型。型。户外自动跌落式，作为配电线路户外自动跌落式，作为配电线路和配变压器短路和过负荷保护及隔离电源使用，负和配变压器短路和过负荷保护及隔离电源使用，负荷荷 型还可作分、合型还可作分、合1.3倍负荷电流的开关使用。倍负荷电流的开关使用。（11）RXW0-35/0.5型、型、RW10-35/0.5型。型。户外高压户外
