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1、会计学1断路器的原理断路器的原理(yunl)和技术参数和技术参数第一页，共33页。主要内容主要内容（1 1）断路器的基本结构）断路器的基本结构（2 2）电弧的形成与熄灭）电弧的形成与熄灭（3 3）交流电弧的特点）交流电弧的特点(tdin)(tdin)、熄灭条件、熄灭条件（4 4）熄灭交流电弧的基本方法）熄灭交流电弧的基本方法（5 5）断路器的种类和型号）断路器的种类和型号断路器作用断路器作用 在正常运行时倒换运行方式，将设备或线路接入电网或退出，起控制作用。在正常运行时倒换运行方式，将设备或线路接入电网或退出，起控制作用。 在设备或线路故障时，迅速在设备或线路故障时，迅速(xn s)(xn s
2、)切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。特点：能断开电路中负荷电流和短路电流特点：能断开电路中负荷电流和短路电流第1页/共33页第二页，共33页。灭弧装置灭弧装置(zhungzh)（灭弧室）（灭弧室）操纵机构操纵机构(jgu) （操作箱）（操作箱）第2页/共33页第三页，共33页。(1)(1)电弧产生的条件：电源电压电弧产生的条件：电源电压(diny)(diny)大于大于1020V1020V，电流大于，电流大于80100mA80100mA，动静触头分离瞬间，触头间产生电弧。，动静触头分离瞬间，触头间产生电弧。 触头分开后，电路中有电
3、流，电弧导电，电弧中有大量自由电子。触头分开后，电路中有电流，电弧导电，电弧中有大量自由电子。(2)(2)电弧的危害电弧的危害电弧的温度很高，可达电弧的温度很高，可达5000500070007000度以上，常超过金属的汽化点，可能烧坏开关电器的金属触头。度以上，常超过金属的汽化点，可能烧坏开关电器的金属触头。烧坏开关电器的绝缘。如，烧坏瓷绝缘的表面，或者使有机绝缘材料炭化，以致失去绝缘性能。烧坏开关电器的绝缘。如，烧坏瓷绝缘的表面，或者使有机绝缘材料炭化，以致失去绝缘性能。 若电弧长时间不熄灭，不仅烧坏开关电器，而且造成系统事故，威胁电力系统安全运行。若电弧长时间不熄灭，不仅烧坏开关电器，而且
4、造成系统事故，威胁电力系统安全运行。第3页/共33页第四页，共33页。(3) (3) 电弧产生电弧产生(chnshng)(chnshng)的物理过程的物理过程第4页/共33页第五页，共33页。(4) (4) 去游离去游离(yul)(yul)的形式的形式第5页/共33页第六页，共33页。燃弧电压燃弧电压(diny)熄弧电压熄弧电压第6页/共33页第七页，共33页。n 弧隙介质弧隙介质(jizh)(jizh)强度强度- - 电弧电流过零电弧熄灭时，弧隙绝缘能力的恢复过程，用耐受电压电弧电流过零电弧熄灭时，弧隙绝缘能力的恢复过程，用耐受电压Ud(t)Ud(t)表示。表示。n - -由灭弧装置的结构和
5、灭弧介质由灭弧装置的结构和灭弧介质(jizh)(jizh)的性质决定的性质决定 n 弧隙电源电压弧隙电源电压- - 电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压的恢复过程，用恢复电压电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压的恢复过程，用恢复电压Ur(t)Ur(t)表示。表示。 n - -与线路参数、负荷性质等有关与线路参数、负荷性质等有关Ur1Ur2Ud第7页/共33页第八页，共33页。第8页/共33页第九页，共33页。(1)(1)利用灭弧介质：介质特性决定去游离程度，传热能力、介电强度、热游温度和热容量。利用灭弧介质：介质特性决定去游离程度，传热能力、介电强度、热游温度和热容量。空气空气1 1油
6、（氢）油（氢）7.57.5SF6SF6100100真空真空(zhnkng)(zhnkng)1515(2)(2)采用特殊金属材料作灭弧触头：铜钨和银钨合金采用特殊金属材料作灭弧触头：铜钨和银钨合金 熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。(3)(3)利用气体或油吹动电弧利用气体或油吹动电弧 ：扩散和冷却：扩散和冷却空气：空气：2.3MPa SF6: 0.30.6MPa2.3MPa SF6: 0.30.6MPa纵吹、横吹、环吹纵吹、横吹、环吹(4)(4)采用强有力的分闸机构，提高触头分离速度，拉长电弧采用强有力的分闸机构，提高触头分离速度
7、，拉长电弧第9页/共33页第十页，共33页。C0C0CQCQC0C0CQCQCQCQCQCQ(5)(5)采用多断口熄弧采用多断口熄弧 ：在相等的触头行程下，拉长电弧：在相等的触头行程下，拉长电弧(dinh)(dinh) 缺点：各断口电压分布不相等缺点：各断口电压分布不相等 措施：各断口加并联电容措施：各断口加并联电容U1U1U2U2U U U UC CC CC CQ , C0C CQ , C0U1 = U2U1 = U2均压电容均压电容(dinrng)第10页/共33页第十一页，共33页。1 1、断路器的种类、断路器的种类按灭弧介质和灭弧方式分为：按灭弧介质和灭弧方式分为：SF6SF6真空真空
8、 多油、少油多油、少油压缩空气压缩空气操动机构操动机构(jgu)(jgu)：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，这些任务全靠操动机构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，这些任务全靠操动机构(jgu)(jgu)完成。包括：完成。包括：气动机构气动机构(jgu)(jgu)、弹簧机构、弹簧机构(jgu)(jgu)、液压机构、液压机构(jgu)(jgu) 手动机构手动机构(jgu)(jgu)、电磁机构、电磁机构(jgu)(jgu)、第11页/共33页第十二页，共33页。SF6压力表机构机构(jgu)(jgu)箱箱第12页/共33页第十三页，共33页。弹簧储能弹簧储能(ch nn)指示
9、指示SF6SF6压压力力表表断路器断路器分合位分合位置置(wi (wi zhi)zhi)指指示示第13页/共33页第十四页，共33页。油压力表油压力表断路器断路器分合位分合位置置(wi (wi zhi)zhi)指指示示油位计油位计第14页/共33页第十五页，共33页。额定额定( dng)开断电流（开断电流（KA）额定电流（额定电流（KA）其他其他(qt)标志标志额定电压（额定电压（KV）设计序号设计序号安装场所安装场所产品名称产品名称产品名称：产品名称：S S少油断路器，少油断路器，Z Z真空断路器，真空断路器，D D多油断路器，多油断路器， L LSF6SF6断路器断路器安装场所：安装场所：
10、N N户内型，户内型，W W户外型户外型其他标志：其他标志：G G改进型；改进型；I I、IIII、III III 断流能力代号；断流能力代号；Q Q防震型；防震型；C C手车式手车式举例举例：SN10-10I 、SW2-110I、ZN10/1250、LW2-220第15页/共33页第十六页，共33页。2 2、隔离开关的种类、隔离开关的种类安装地点：屋内式和屋外式安装地点：屋内式和屋外式绝缘支柱绝缘支柱(zhzh)(zhzh)数目：单柱、双柱、三柱数目：单柱、双柱、三柱1 1、隔离开关的主要用途、隔离开关的主要用途 隔离电压隔离电压倒闸操作倒闸操作 分合小电流：分、合避雷器、电压互感器和空载母
11、线分合小电流：分、合避雷器、电压互感器和空载母线 分、合励磁电流不超过分、合励磁电流不超过(chogu)2A(chogu)2A的空载变压器的空载变压器 关、合电容电流不超过关、合电容电流不超过(chogu)5A(chogu)5A的空载线路的空载线路第16页/共33页第十七页，共33页。连接连接(linji)(linji)软母线软母线连接连接(linji)(linji)硬母线硬母线注意接地刀闸注意接地刀闸第17页/共33页第十八页，共33页。第18页/共33页第十九页，共33页。第19页/共33页第二十页，共33页。第20页/共33页第二十一页，共33页。其他其他(qt)标志标志额定额定( dn
12、g)电压电压（KV）设计序号设计序号安装场所安装场所产品名称产品名称产品名称：产品名称：G G隔离开关隔离开关安装场所：安装场所：N N户内型，户内型，W W户外型户外型其他标志：其他标志：D D带有接地刀；带有接地刀；K K快分型快分型举例：举例：GN-10 、GW2-110、 GW2-110D第21页/共33页第二十二页，共33页。第22页/共33页第二十三页，共33页。第23页/共33页第二十四页，共33页。第24页/共33页第二十五页，共33页。第25页/共33页第二十六页，共33页。第26页/共33页第二十七页，共33页。1.051.05倍发电机的额定电流倍发电机的额定电流发电机回路
13、上的设备发电机回路上的设备(shbi)(shbi)：与发电机串联的断路器、隔离开关、电流互感器、导线等。：与发电机串联的断路器、隔离开关、电流互感器、导线等。求求: : 正常工作时流过这些设备正常工作时流过这些设备(shbi)(shbi)的最大电流的最大电流计算目的：选择计算目的：选择 这些设备这些设备(shbi)(shbi)的额定电流的额定电流 Imax Imax第27页/共33页第二十八页，共33页。1.051.05倍变压器的额定电流，若变压器允许倍变压器的额定电流，若变压器允许(ynx)(ynx)过负荷，按过负荷，按1.3-2.01.3-2.0倍变压器倍变压器IN IN 变压器回路上变压
14、器回路上(l shng)(l shng)的设备：与发电机串联的断路器、隔离开关、电流互感器、导线等。的设备：与发电机串联的断路器、隔离开关、电流互感器、导线等。第28页/共33页第二十九页，共33页。母线母线(mxin)(mxin)上最大一个发电机或变压器的上最大一个发电机或变压器的ImaxImax第29页/共33页第三十页，共33页。母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷(fh)(fh)所需的电流，或最大一台发电机额定电流的所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50508080第30页/共33页第三十一页，共33页。正常正常(zhngchng
15、)(zhngchng)负荷电流负荷电流除了正常负荷除了正常负荷(fh)(fh)电流，还考虑事故时由其它回路转移过来的负荷电流，还考虑事故时由其它回路转移过来的负荷(fh)(fh)第31页/共33页第三十二页，共33页。不需要校验不需要校验(xio yn)(xio yn)热稳定或动稳定的情况热稳定或动稳定的情况a. a. 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。用熔断器保护的电器可不验算热稳定。b. b. 采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验(xio yn)(xio yn)动稳定。动稳定。c. c. 装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算热稳定和动稳定。装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算热稳定和动稳定。 第32页/共33页第三十三页，共33页。