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1、2.2 高压断路器高压断路器概述教学内容教学内容l本节教学内容一、高压断路器的定义二、高压断路器的作用和功能三、高压断路器的基本结构 四、高压断路器的基本类型 五、高压断路器的技术参数 六、高压断路器的型号含义 首页一、高压断路器的定义一、高压断路器的定义l一、高压断路器的定义 额定电压为3kV及以上，能够关合、承载和开断运行状态的正常电流，并能在规定时间内关合、承载和开断规定的异常电流（如短路电流、过负荷电流）的开关电器称为高压断路器。首页二、高压断路器的作用和功能二、高压断路器的作用和功能 l1、高压断路器具有两方面的作用：（1）控制作用（2）保护作用 l2、高压断路器具有以下功能（1）导
2、电（2）绝缘（3）开断（4）关合 根据电网运行要求，将一部分电气设备及线路投入根据电网运行要求，将一部分电气设备及线路投入或退出运行状态、转为备用或检修状态或退出运行状态、转为备用或检修状态 在电气设备或线路发生故障时，通过继电保护装置在电气设备或线路发生故障时，通过继电保护装置及自动装置使断路器动作，将故障部分从电网中迅速切及自动装置使断路器动作，将故障部分从电网中迅速切除，防止事故扩大，保证电网的无故障部分得以正常运除，防止事故扩大，保证电网的无故障部分得以正常运行行 在正常的闭合状态时应为良好的导体，不仅对正常在正常的闭合状态时应为良好的导体，不仅对正常的电流，而且对规定的短路电流也应能
3、承受其发热和电的电流，而且对规定的短路电流也应能承受其发热和电动力的作用，保持可靠地接通状态动力的作用，保持可靠地接通状态 相与相之间、相对地之间及断口之间具有良好的绝相与相之间、相对地之间及断口之间具有良好的绝缘性能，能长期耐受最高工作电压，短时耐受大气过电缘性能，能长期耐受最高工作电压，短时耐受大气过电压及操作过电压压及操作过电压 在闭合状态的任何时刻，应能在不发生危险过电在闭合状态的任何时刻，应能在不发生危险过电压的条件下，在尽可能短的时间内安全地开断规定的压的条件下，在尽可能短的时间内安全地开断规定的短路电流短路电流 在开断状态的任何时刻，应能在断路器触头在开断状态的任何时刻，应能在断
4、路器触头不发生熔焊的条件下，在短时间内安全地闭合规不发生熔焊的条件下，在短时间内安全地闭合规定的短路电流定的短路电流 三、高压断路器的基本结构三、高压断路器的基本结构 高压断路器具有的基本结构:（1）通断元件（2）操动机构（3）传动机构（4）绝缘支撑元件（5）基座 通断元件通断元件基座基座绝绝缘缘支支撑撑元元件件中中间间传传动动机机构构操操动动机机构构 执行接通或断开电路的任务。其核心部分是触头，而是否执行接通或断开电路的任务。其核心部分是触头，而是否具有灭弧装置或灭弧能力的大小则决定了开关的开断能力具有灭弧装置或灭弧能力的大小则决定了开关的开断能力 向通断元件提供分、合闸操作的能量，实现各种
5、规定的顺向通断元件提供分、合闸操作的能量，实现各种规定的顺序操作，并维持开关的合闸状态序操作，并维持开关的合闸状态 把操动机构提供操作能量及发出的操作命令传递给通断元件把操动机构提供操作能量及发出的操作命令传递给通断元件 支撑固定通断元件，并实现与各结构部分之间的绝缘作用支撑固定通断元件，并实现与各结构部分之间的绝缘作用 用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分，使之成为用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分，使之成为一个整体一个整体 四、高压断路器的基本类型四、高压断路器的基本类型 高压断路器按灭弧介质的不同分类（1）油断路器（2）压缩空气断路器（3）真空断路器（4）六氟化硫（SF6）断路
6、器 采用绝缘油作为灭弧介质的断路器。采用绝缘油作为灭弧介质的断路器。采用压缩空气作为灭弧介质及操作机构采用压缩空气作为灭弧介质及操作机构能源的断路器。能源的断路器。在真空中开断电流，利用真空的高绝缘在真空中开断电流，利用真空的高绝缘强度来实现灭弧的断路器。强度来实现灭弧的断路器。采用具有优良灭弧性能的采用具有优良灭弧性能的SF6SF6气体作为气体作为灭弧介质的断路器。灭弧介质的断路器。五、高压断路器的技术参数五、高压断路器的技术参数 l（1）额定电压（kV）l（2）最高工作电压（kV）l（3）额定电流（A）l（4）额定短路开断电流（kA）l（5）额定关合电流（kA）l（6）额定热稳定电流（kA
7、）l（7）额定动稳定电流（kA）l（8）合闸时间（s）保证断路器长时间正常运行能承受的工作电压（线电压）保证断路器长时间正常运行能承受的工作电压（线电压）我国采用的额定电压等级：我国采用的额定电压等级：3 3、6 6、1010、3535、6060、110110、220220、330330、500500、750750、1000kV1000kV等等 通常规定，通常规定，220kV220kV及以下设备，其最高工作电压为额定电压及以下设备，其最高工作电压为额定电压的倍；对于的倍；对于330kV330kV及以上的设备规定为额定电压的倍及以上的设备规定为额定电压的倍 我国采用的最高电压有：、我国采用的最高
8、电压有：、1212、126126、252252、363363、550550、800800、1200kV1200kV等等 断路器在规定的基准环境温度下允许长期通过的最大工作电断路器在规定的基准环境温度下允许长期通过的最大工作电流有效值流有效值 我国采用的额定电流有：我国采用的额定电流有：200200、400400、630630、10001000、12501250、16001600、20002000、25002500、31503150、40004000、50005000、63006300、80008000、1000010000、1250012500、1600016000、20000A20000A等
9、等 在额定电压下，断路器能可靠开断的最大短路电流有效值在额定电压下，断路器能可靠开断的最大短路电流有效值 当电压不等于额定电压时，断路器能可靠开断的最大电流，称为当电压不等于额定电压时，断路器能可靠开断的最大电流，称为该电压下的开断电流该电压下的开断电流 在电压低于额定电压时，开断电流可以比额定开断电流大，称在电压低于额定电压时，开断电流可以比额定开断电流大，称其最大值为极限开断电流其最大值为极限开断电流 我国规定的高压断路器的额定开断电流为：、我国规定的高压断路器的额定开断电流为：、8 8、1010、1616、2020、2525、4040、5050、6363、8080、100kA100kA等
10、等 在额定电压下，断路器能可靠地闭合的最大短路电流峰值。额在额定电压下，断路器能可靠地闭合的最大短路电流峰值。额定关合电流反映断路器关合短路故障的能力，主要决定于断路器灭定关合电流反映断路器关合短路故障的能力，主要决定于断路器灭弧装置的性能、触头构造及操动机构的型式。弧装置的性能、触头构造及操动机构的型式。断路器在规定时间（通常为断路器在规定时间（通常为4s4s）内允许通过的最大短路电流）内允许通过的最大短路电流有效值。有效值。额定热稳定电流表明断路器承受短路电流热效应的能力，额定热稳定电流表明断路器承受短路电流热效应的能力，其值等于额定短路开断电流其值等于额定短路开断电流 断路器在闭合状态下
11、，允许通过的最大短路电流峰值，又称极断路器在闭合状态下，允许通过的最大短路电流峰值，又称极限通过电流限通过电流 额定动稳定电流表明断路器在冲击短路电流的作额定动稳定电流表明断路器在冲击短路电流的作用下，承受电动力效应的能力，它决定于导体和绝缘等部件的机用下，承受电动力效应的能力，它决定于导体和绝缘等部件的机械强度械强度 额定动稳定电流大小等于额定关合电流，且等于额定短时耐额定动稳定电流大小等于额定关合电流，且等于额定短时耐受电流的倍受电流的倍 断路器从接到合闸命令（合闸回路通电）起到断路器触头刚断路器从接到合闸命令（合闸回路通电）起到断路器触头刚接触时所经过的时间间隔，称为合闸时间接触时所经过
12、的时间间隔，称为合闸时间 五、高压断路器五、高压断路器的技术参数的技术参数l（9）分闸时间（s）分闸时间是反映断路器开断过程快慢的参数1）固有分闸时间t1 2）灭弧时间t2 3）全分闸时间tt 指断路器接到分闸指断路器接到分闸命令起到灭弧触头刚分命令起到灭弧触头刚分离时所经过的时间离时所经过的时间 触头分离到各相电触头分离到各相电弧完全熄灭所经过的时弧完全熄灭所经过的时间间 断路器从接到分闸命断路器从接到分闸命令起到断路器触头开断至令起到断路器触头开断至三相电弧完全熄灭时所经三相电弧完全熄灭时所经过的时间间隔。它等于断过的时间间隔。它等于断路器固有分闸时间与灭弧路器固有分闸时间与灭弧时间之和时
13、间之和 一般为。分闸时间小一般为。分闸时间小于的断路器，称为快速断路于的断路器，称为快速断路器器 五、高压断路器的技术参数五、高压断路器的技术参数l（10）额定操作顺序 根据实际运行需要制定的对断路器的断流能力进行考核的一组标准的规定操作 操作顺序分为两类：1）无自动重合闸断路器的额定操作顺序分为两类：一种是发生永久性故障断路器跳闸后两次强送电的情况，即“分180s合分180s合分”另一种是断路器合闸在永久故障线路上跳闸后强送电一次，即“合分15s合分”2）能进行自动重合闸断路器的额定操作顺序为“分合分180s合分”六、高压断路器的型号含义六、高压断路器的型号含义 1234567产品名称；产品
14、名称；SS少油断路器，少油断路器，DD多油断路器，多油断路器，LL六氟六氟化硫（化硫（SF6SF6）断路器，）断路器，ZZ真空断路器，真空断路器，KK压缩空气断压缩空气断路器，路器，QQ自产气断路器，自产气断路器，CC磁吹断路器磁吹断路器 安装地点；安装地点；N N户内户内型，型，W W户外型户外型 设计序号设计序号 额定电压（或最高工额定电压（或最高工作电压）（作电压）（kVkV）补充特性：补充特性：C C手车式，手车式，G G改进型，改进型，W W防污型，防污型，Q Q防震型防震型 额定电流额定电流（A A）额定开断电额定开断电流（流（kAkA）例如：例如：ZN28ZN2812/125012/12502525，表示户内式真空断路，表示户内式真空断路器，设计序号为器，设计序号为2828，最高工作电压，最高工作电压12kV12kV，额定电流我，额定电流我1250A1250A，额定开断电流为，额定开断电流为25kA25kA。思考练习思考练习l思考练习1.开关电器的作用是什么？有哪些种类？2.简述高压断路器的作用和基本结构。3.高压断路器应具有哪些基本功能？4.高压断路器有哪几类？5.高压断路器的技术参数有哪些？