断路器与隔离开关.ppt

优点:结构简单，价格便宜缺点：检修周期短维护工作量大潜在火灾危险被SF6断路器取代的趋势（110kV及以上系统）被真空断路器取代的趋势（10kV电力系统）油断路器小结第31页，共81页，星期日，2025年，2月5日电弧形成：用开关电器切断通有电流的电路时，只要电源电压大于10~20V，电流大于80~100mA，在开关电器的动、静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。熄灭：此时，触头虽已分开，但电路中的电流还在继续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。第32页，共81页，星期日，2025年，2月5日电弧特性电弧温度随时间变化电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动电弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率减小时，电弧的温度降低。电弧有热惯性电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。交流电弧每半周自动熄灭一次随着交流电流周期性变化，电弧电流每隔半周过零一次。在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量较少，电弧温度和热游离下降，而去游离作用继续进行，电弧将自然熄灭。第33页，共81页，星期日，2025年，2月5日1)利用灭弧介质不同灭弧介质具有不同的传热能力、介电能力、热游离温度和热容量。这些参数数值越大，去游离作用就越强，电弧就越容易熄灭。2)采用特殊金属材料作灭弧触头采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属作触头材料。如采用铜、钨合金和银、钨合金等。3)利用气体或油吹动电弧吹弧利于冷却而使复合加强、带电离子的扩散。4)采用多断口熄弧电弧被拉长，触头分离速度加快，断口电压降低。5)提高触头分离速度迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降；使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电粒子的扩散。高压断路器熄灭交流电弧的基本方法第34页，共81页，星期日，2025年，2月5日以开断电路为例，过程可分为：（1）动、静触头分离的瞬间在触头之间产生电弧。（2）绝缘油在电弧的高温作用下，被迅速蒸发和分解成油蒸汽和其他气体，在电弧周围形成混合气泡。（3）气体被密封在灭弧室内，使灭弧室内压力不断增高，电弧中游离质点的浓度增加，增强了复合，加强了去游离作用。由于温度和压力差，气泡内产生剧烈的扰动，加强了对弧柱的冷却作用。灭弧第35页，共81页，星期日，2025年，2月5日（4）随着触头间距的增大，电弧被拉长，在电弧电流过零时，断口间的介质强度很快恢复，使电弧熄灭。结论：油断路器是一种自能式断路器，即是利用电弧本身的能量来熄灭电弧。灭弧第36页，共81页，星期日，2025年，2月5日SF6断路器SF6开关利用压缩的SF6气体为灭弧和绝缘介质，利用电弧的能量，产生SF6压缩气体，熄灭电弧。用以切断额定电流和故障电流、转换线路、实现对高压输变电线路和电气设备的控制和保护，并配以操作机构进行分、合闸及自动重合闸SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点，但金属消耗多，价格较贵。近年来SF6断路器发展很快，在高压和超高压系统中得到广泛应用。尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向。第37页，共81页，星期日，2025年，2月5日SF6气体第一次被用于断路器是在五十年代初。由于SF6气体同空气和变压器油相比有许多优异的电气绝缘和灭弧性能，近年来，SF6在电气设备上的应用有了很大的发展，尤其是在高压和超高压断路器上，还有全封闭组合电器。现在，新安装的110kV及以上电压等级的断路器，包括大部分的35kV断路器已经全部是SF6断路器了。SF6分子由一个硫原子和六个氟原子构成，它的密度也大约是空气的五倍。在常温下，SF6气体是无色、无味、无毒并且透明的惰性气体，它非常稳定，通常情况下很难分解；它既不溶于变压器油也不溶于水。SF6断路器第38页，共81页，星期日，2025年，2月5日一个操作机构:单相操作或三相电气联动1个操作机构三相机械联动SF6断路器第39页，共81页，星期日，2025年，2月5日SF6断路器剖面图1 高压接线端2 灭弧室瓷套3 支柱瓷套4 分子筛5横梁6 传动箱7 支架8 连杆9 操动机构箱10 断路器位置指示器11 合闸弹簧位置指示器12 密度计13 分闸弹簧14 绝缘拉杆第40页，共81页，星期日，2025年，2月5日SF6断路器VtVc