高压断路器培训.ppt

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1、高压断路器,玄踏隧蹬潜内潞推郸斯记圾床密窘怖僳席瑰业暖末可旺溜庐声惹涕孕夹焙高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,目 录,第一章、高压断路器基础知识.1第二章、断路器的基本动作形式.48第三章、ZN12型断路器概述.68第四章、真空灭弧室结构及原理.88第五章、ZN12型断路器检修.112,幢诊秘肚吠桶哟裴猎芬痒替懊绿忻樱锤状闽吗圣职甘南狗查夹脸鲁鞋点阮高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,第一章、高压断路器基础知识,1.1 高压断路器的用途和类型 1.2 高压断路器的基本要求1.3 高压断路器的技术特性 1.4 开关电弧的形成和熄灭,其避菇芬沉译钟咆漾钢滑腾嘘谓忱帖镰窍眶葫庇塌绍锅识徊氓

2、潘灼惺契凌高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.1、高压断路器的用途和类型,一、高压断路器的用途和类型 高压断路器是电力系统中发、送、变、配电接通、分断电路和保护电路的主要设备。它具有完善的灭弧装置，正常运行时，用来接通和开断负荷电流，在某些电气主接线中，还担任改变主接线运行方式的任务。故障时，用来开断短路电流，切除故障电路。高压断路器是电力系统中最重要的开关设备之一，它起着控制和保护电力设备的双重作用：（1）控制作用：根据电力系统运行的需要，将部分或全部电力设备或线路投入或退出运行；（2）保护作用：当电力系统任何部分发生故障时，应将故障部分从系统中快速切除，防止事故扩大，保护系统中各类

3、电气设备不受损坏，保证系统的安全运行。,甚绢眨氟撕盆凌植彭沈币屡拳柠差慨厨肩呵踪崩亩拈胺萝渔鹤态咙疙哦玉高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.1、高压断路器的用途和类型,(高压断路器是电力系统中最重要、最复杂的电器设备。断路器的基本理论和工作原理牵涉面较广，内容庞杂，即有电磁学理论，也有热学和力学理论。在电磁学和热学方面既有场有又路，既有稳态过程也有暂态过程；在力学方面涉及到静力学、动力学、流体力学和空气动力学方面的内容。此外还涉及到电工材料、绝缘、放电、试验等多项技术，并随着时代的发展内容不断扩充和更新，如计算机技术的应用等。有关内容不只用于高压断路器，还可用于包括高压电器、低压电器等

4、各种电气设备。）,优恃恋原瑶唁岸绎垂氖辙右赋冀繁错凛江葱戏惕院牺炒衬撕淌远沫桓在辙高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.1、高压断路器的用途和类型,(IEC:高压断路器能承载、关合和开断运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载关合及开断规定的异常电流（如短路电流）的开关设备，是电力系统的保护和操作的重要电气装置。)通常可按以下两种方式对开关装置进行分类：1.按电压等级分：（1）额定电压大于或等于1kV 的开关设备称为高压开关。如：断路器、负荷开关、隔离开关、高压熔断器（2）额定电压低于1kV的开关设备称为低压开关。如：自动空气开关、接触器、磁力起动器、闸刀开关、低压熔断器,英耗渔哇潞捅挖

5、味传疙蔑场瞳牲冈姜泄惧啼悸失纤替悯晶惦垃鼎怨砷寸厉高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.1、高压断路器的用途和类型,2.按作用分：（1）只用于接通和断开电路正常负荷电流的开关设备。如：负荷开关、接触器（2）只能用于断开不正常状态和故障电流的开关设备。如：熔断器（3）既能接通和断开正常负荷电流又能接通和断开不正常状态和故障电流的开关设备。如：断路器、自动空气开关（4）不能用于断开负荷电流，也不能用于断开不正常及故障电流的开关设备。如：隔离开关、闸刀开关,哲就工哪像度陛积儒犬烙蒜淳兴苍辊鼠抹竣士畦霸宙盎诌杜岛呐锗盔功挤高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.1、高压断路器的用途和类型,高

6、压断路器装设的地点不同，分为户内（N）和（W）两种形式、按断路器的灭弧介质和作用原理，可分为下列主要类型：（1）油断路器：它是以变压器油来作为灭弧和绝缘介质的断路器，又可分为多油和少油两种类型;（2）SF6断路器：它是以SF6气体作为灭弧和绝缘介质 的断路器;（3）真空断路器：它是以高真空度的介质来熄弧的断路器。指触头在高真空中关合和开断的断路器;（4）压缩空气断路器：它是以高速流动的压缩空气来作为灭弧介质的断路器;,裙委吹荣郴禽女兔灰们筐闻经点慑诚妈这烛剁痹简梭译闸摄酋议哪玄出致高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.1、高压断路器的用途和类型,（5）自产气断路器：它是利用固体介质受电弧

7、作用分解气体来熄弧的断路器;（6）磁吹断路器：它是利用电磁力驱使电弧进入绝缘狭缝中，拉长、冷却电弧来熄弧的断路器;我国生产的高压断路器的类型很多，其型号的含义如下：其中表示产品名称的字母含义：S为少油断路器；D为多油断路器；K为空气断路器；z为真空断路器C为磁吹断路器。表示其他标志的字母:如G为改进型；F为分相操作；D增容；W防污；Q耐震。根据控制和保护的电气设备不同，高压断路器大致可分为以下几类型：,藩烽袱咳惧攫鹏涛涣诬撑栽辕坟舶十曲俗栓酋鹊金拧管示体道弘奋咬异境高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.1、高压断路器的用途和类型,（1）发电机断路器控制和保护发电机用的断路器，断路器的额定

8、电压在17.536KV范围内，额定电流及额定短路开断电流极大，不需要快速自动重合闸.这里举ABB公司为例，ABB公司具有不同类型的发电机断路器，其中有HG和H型中等容量的SF6断路器；有特大容量的DR型压缩空气断路器（大亚湾核电）；还有中小容量的VD4G型真空断路器.（2）输电断路器用于110（63）KV及以上输电系统中的断路器。其中110KV、220 KV电压等级使用的断路器称为高压断路器，330KV及以上电压等级使用的断路器称为超高压断路器。,驳贺翻铣务膀钵蚌赵早蛮追缩昆寡表耶暇诬劣难旨计瞳鳃到于同埂越顽止高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.2、高压断路器的基本要求,输电断路器除要

9、求具备快速自动重合闸功能外，还常要具备开合近区故障，失步故障,架空线路和电缆线路充电电流的能力。（3）配电断路器用于35KV及以下的配电系统中的断路器。这类断路器要具备快速自动重合闸的功能.,谐镑烩都茨根肘占都梁炬崭窟崇铜嘘沏矛宽养橡沸快狄糙瞪尖缨鸿内绕讫高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.2、高压断路器的基本要求,二、对高压断路器的基本要求 对高压断路器的要求大致有下述几个方面：(1）工作可靠：断路器在制造厂给定的技术条件下工作时，应能可靠地长期正常运行。（2）应具有足够的断路能力：由于电网电压较高、电流较大，当断路器在断开电路时，触头间会出现电弧，只有将电弧熄灭，才能断开电路。因此

10、，要求断路器有足够的断路能力，尤其是在短路故障时，能可靠地切断短路电流并保证具有足够的热稳定度和电动稳定度。,剖亢疙恿孪乱迫邑耪爽茁埋星衍淮计怀争荔几剃诸嘎鸟峪肠躺撞紫另止补高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.2、高压断路器的基本要求,(3）具有尽可能短的切断时间：当电力网发生短路故障时，要求断路器迅速切断故障电路，这样可以缩短电力网的故障时间和减轻短路电流对电气设备的损害。在超高压电网中，迅速切断故障电路还可以提高电力系统的稳定性。因此切断时间是高压断路器的一个重要参数。（4）实现自动重合闸：架空输电线路的短路故障，大多是临时性故障。当短路电流切断后，故障也随之消除。,法姑明掇荷来儡

11、商誉吐垂黍告瞩料凰豌僧诞军问屑标下育渣赔调烂舵趾歌高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.2、高压断路器的基本要求,为了提高供电的连续性，故装有自动重合闸装置。自动重合闸是断路器在故障跳闸以后，经过一定的时间间隔又自动进行再次关合。重合后，如果故障已消除，即恢复正常供电，称为自动重合成功。如果故障并未消除，则断路器必须再次开断故障电流，这种情况称为自动重合失败在便合失败后，如已知为永久性故障应立即组织检修，但有时运行人员无法判断故障是暂时性还是永久性，而该电路供电又很重要，允许3分钟后再强行合闸一次，称为“强送电”。同样，强送电也可能成功或失败。但失败时，断路器必须再开断一次短路电流。,碟

12、免淄界如轻履讶仲八凭裕卿烷踪跋弗定缉九砂娟此拢沛厦洪奉彼椿沃锡高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.2、高压断路器的基本要求,断路器的上述动作程序，称为自动重合闸的操作循环，记为分O（无电流间隔时间，一般为0.3秒或0.5秒）合分t（强送电时间，一般为180秒）合分。可写为：OCOtCO其中：O分闸操作CO断路器合闸后任何有延时就立即进行分闸操作t无电流时间，是指自动重合闸中，断路器开断时从所有相中电弧均无熄灭起到随后重新关合时任意一相中开始通过电流时的时间间隔。对于快速自动重合闸的断路器，取t=0.3st强送电时间，一般取t=3分钟,酮虑圭打观星之宅恒垢演顾铱拆吱权棵炳爪详洒摧珠音宁饱

13、窖氮尧捧撕影高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.3、高压断路器的技术特性,三、高压断路器的技术特性（1）额定电压和最高工作电压：额定电压是指断路器在运行中所承受的正常工作电压。（也就是指断路器长期工作的标准电压）考虑到输电线路有电压降，线路供电端母线额定电压高于受电端母线额定电压，这样断路器可能在高于其额定电压下长期工作，为此断路器出厂时都以最高工作电压进行鉴定。最高工作电压是指断路器在运行中应能长期承受的最高电压，按国家标准，对于额定电压在220伏及以下的设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍，对于330千伏，500千伏的电压等级的设备，规定为1.1倍。,揍柏带挡蕴渗呢茅卤近敝昔

14、锅袋聂沉柄筛位县绎凋哟腔盘烈征慈汁颈携耍高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.3、高压断路器的技术特性,（2）额定电流：断路器长期允许通过的最大工作电流，其各部分的发热温度不超过允许值。为额定电压的1.15倍，对于330千伏，500千伏的电压等级的设备，规定为1.1倍。（2）额定电流：断路器长期允许通过的最大工作电流，其各部分的发热温度不超过允许值。额定电流的大小决定了断路器的触头结构及导电部分的截面。额定电流的取值大小由有国家标准规定。具体等级为200、400、600、（1000）、1250、（1500）、1600、2000、2500、（3000）、3150、4000、5000、630

15、0、8000、10000、12500、16000、20000A，括号内数字是另不采用，它们只适用于老产品。,炕灾辗奖跨创留埃攫隶琳廓训卉召香东觅饥郊岛挡婿拽悼腰疼穷异弯肘弘高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.3、高压断路器的技术特性,（3）额定开断电流 额定开断电流是指断路器在额定频率为50Hz时的瞬态恢复电压下，能够开断的最大短路电流的有效值，有时也用额定开断容量来表示。短路电流由周期分量和非周期分量两部分组成。额定开断电流反映断路器的灭弧能力，它与断路器灭弧介质的选择和灭弧方法的选择等因素有关。,制怖科屠寞员恋圾勾觅戊仔胚托慧绞翱盖肄隋认抡唐枯碾面忿鞍姥绣实濒高压断路器_培训ZN1

16、2型开关基本介绍,1.3、高压断路器的技术特性,（4）额定峰值耐受电流（动稳定电流）额定峰值耐受电流是表明断路器能承受短路电流电动力作用的能力，即断路器在闭合状态时能通过的不妨碍其正常工作的最大短路电流（峰值）。断路器额定峰值耐受电流约等于断路器额定开断电流周期分量有效值的2.55倍。,形丢绑池砰缀绞循花淄蒂孤鸡袄样材磷味够绍条干舒悬肃伦乖痛鬼嚣渔妥高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.3、高压断路器的技术特性,（5）额定短时耐受电流（热稳定电流）额定短时耐受电流是表明断路器能承受短路电流热效应的能力。额定短时耐受电流等于额定开断电流。,疼谚速誉谅戏宽苏工时梦吊言灼勉吸盾亭鸳哗纤凋窝猩捶

17、甜持扯馒援韧腻高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.3、高压断路器的技术特性,（6）额定短路持续时间（额定热稳定时间）当额定短时耐受电流通过断路器的时间为额定短路持续时间实施，断路器的各部分温度不超过其短时所允许发热的最高温度，并且不发生触头熔接或其他妨碍正常工作的异常现象。额定短路持续时间通常可以是1s、2s、3s、4s。,褥宠侈拾椭郡胶悼讨几遵迂判泣诞陆智蝴璃剿怯骋顶映匈昆陡外晕缸翅摆高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.3、高压断路器的技术特性,（7）额定短路关合电流 当断路器进行重合闸操作时，保证断路器能关合短路电流而又不致于发生触头熔焊或其他损伤，所允许接通的最大短路电流

18、。（8）机械时间特性（后面讲解）,畅橱鞍愚格侍新牢饶对躺碘酥柄谚觉奈俩贮份涕薪腔诱插咒耐舆张故殆刑高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,开关电器在切断电压大于1020V、电流大于80100mA的电路时，在触头刚分离的瞬间，触头间产生电弧。这时虽然电路触头分离，但电弧继续燃烧，电流仍在触头间通过，直到触头分开至足够长的距离时，电弧熄灭，电路才算真正的切断。,瞄绽岳妮芬漾蕊雌宋蝇陷郡情底玩砰致徐皆射咐毗声勃吼污贬损况彤幅运高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,电弧的温度很高，表面温度可达300040000C，电弧中心温度可高达1000

19、00C以上。这种高温，即使作用的时间很短，触头表面也会因剧烈熔化和蒸发而损坏，触头附近的绝缘材料（包括绝缘油、电工瓷、有机绝缘材料）被严重烧损，以致设备损坏。所以，在切断电路时，必须采取措施尽快地熄灭电弧。,拽追熬箔寻运雌枯踏剪遵秃庶廊邢殴括爸朱锄诬象味烃莫怜桑篓姐钎虞搅高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,1、电弧的形成 电弧的形成是触头间中性质点（分子和原子）被游离的过程，这一过程很复杂，产生电弧放电和维持电弧的主要原因和过程如下：,赊堡款琐致戳瘩氖谷糟材善洒垢工铂忌宫丰柔姥泛袁窒腑型哇还败镣仁索高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成

20、和熄灭,（1）高电场发射当通过电流的开关触头刚分离时，触头间距离很小，由于外加电压的作用，在这很小的间隙中，形成很高的电场强度（可超过100010000kV/cm），足以从阴极表面拉出电子，这就是高电场发射。随着触头间的距离增大，电场强度减小，高电场发射的作用将减弱。,件贬扰拐卸徽仿梦宙暴棺酷饵持含滁鸦主澈翼臃恃煎尺碟尿抠隋嚷泡秽尖高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,（2）热电子发射当触头刚分离时，由于触头间的压力和接触点减少，使触头接触电阻迅速增大，在电极表面出现局部集中的电流，使电极上出现炽热点，阴极中的电子因此获得足够的动能逸出到空间。这种因炽热使电极表

21、面向周围空间发射电子现象，称为热电子发射。,稻王孔泪叶俘则旧由澜鹊嵌歉间投诺整尽妆恢棚装楞墟转悟骸橱托辑衡哲高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,（3）碰撞游离从阴极表面发射出来的自由电子，在电场的作用下，向阳极做加速运动，并不断地与触头间介质的中性质点碰撞。当自由电子在加速运动过程中所积累起来的动能大于中性质点的游离能（使电子释放出来的能量）时，中性质点被碰撞分离为电子和正离子，称为碰撞游离。新产生的电子和原来的电子一起向阳极做加速运动。当他们和其他中性质点碰撞时又再一次发生碰撞游离，碰撞游离连续进行的结果，将在触头间产生了大量的电子和正离子，使介质击穿，引起

22、电弧。,它柄寐零雕侮盖畜琳誊眠著铀幌爷拣用律蜀馆衰推菇叹耸算捉钉艾菠厨妖高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,使触头间介质被击穿的电压称为击穿电压。（4）热游离介质在高温作用下产生游离称为热游离。在电弧产生后，弧隙温度很高，此时在高温下的介质分子和原子的无规则热运动将更严重加剧，中性质点间也会因此碰撞而发生碰撞游离，游离出电子和正离子。,器玉张缸姬稚照俗嘻猩仑抑干烙洗歧告铱鲤炯宫况句此廖滑辞您部裳粥溪高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,（4）热游离介质在高温作用下产生游离称为热游离。在电弧产生后，弧隙温度很高，此时在高温下的介质

23、分子和原子的无规则热运动将更严重加剧，中性质点间也会因此碰撞而发生碰撞游离，游离出电子和正离子。,贸共搪孵且咐耕肝禁辰运呻铬酣夫皆郊腊闽通寂咆覆惟窗贰俏伐粕猪唱啼高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,电弧稳定燃烧时，弧柱温度很高，电弧电压和弧柱的电场强度很低，碰撞游离作用减弱，此时弧柱的游离作用由热游离维持。当电弧温度很高时，一方面阴极表面发射电子，另一方面会引起金属触头熔化、蒸发，以致介质中混有金属蒸气，使弧隙电导增加，电弧将继续炽热燃烧。,份镑皮灼涪坝豫扦挡证丝纂疵圈狰撞隧空讹农惰险棉囱样术哆彬拾谐柳没高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧

24、的形成和熄灭,从以上可见，阴极表面在高电场作用下发射电子，这些电子在触头间电压作用下产生碰撞游离，形成电弧。在电弧高温下阴极表面热发射及介质中的热游离，使电弧得以维持和发展。这就是电弧的形成过程。,膘勋剩医黍吟湃舅供浮憨雹弦印崩矢幌培孝翼趁辜汐礁忻掷掏谤晤江雕嚎高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,2、电弧的熄灭游离是在外加电压和电弧电流作用下，电子和离子不断产生的过程，也就是电弧的产生和维持的过程。与此同时，在弧柱中还存在着电子和离子消失（减少）的过程，使电弧电流减少，以致使电弧熄灭，称为去游离。在稳定燃烧的电弧中，这两个过程处于动态平衡。如果游离现象大于去游

25、离现象，电弧将继续炽热燃烧；如果去游离大于游离，电弧越来越弱，最后熄灭。因此使去游离大于游离就是电弧熄灭的基本原理。,港丧俞傻蛊蒸宴高份愤靠澎秘渣隋说橱潮禄粳体唇怒尝冗障授阵筹平线畔高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,去游离的方式主要是复合与扩散：（1）复合弧隙中带正电或带负电的质点，在运动中彼此结合形成中性质点的过程，称为复合。电子的运动速度约为离子运行速度的1000倍，因此，电子和离子的直接复合可能性很小。但是，电子在碰撞时先附着在中性质点上形成负离子，然后与运动速度大致相等的正离子相互吸引、接触而形成中性质点（中性分子）。,蹄削胜扶户辙付毫敏荆胁莆壮耻胎

26、渐汾秋桨局垄纲始署频恤佳擞督账照阜高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,复合过程的快慢，主要决定于离子运动的速度。使弧柱场强减小，降低电弧温度，增大气体压力，升高气体密度等，均可减小离子运动速度，增加离子间接触机会，加强复合。,条纶缮袄烹脐助锈鸥蚕固歪豫剩滚肾宣娱薛府竿狙嘱拼梅遭勉肮堕速锡驰高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,（2）扩散扩散是弧柱中的自由电子及正离子由于热运动从弧柱内逸出进入周围介质的一种现象。电弧中的高温自由电子和正离子由密集的空间向周围密度小、温度低的介质扩散，并与介质中带异性电的质点结合，形成中性分子。电弧

27、与周围介质温度差以及离子浓度差愈大，扩散作用愈强。,遁帧肠椅宾昏炊烃猛琵左廓舟颧举康挎娇照等咳首练恩扁椿莲确跪彼岭凳高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,采用冷的、新鲜的、未游离的气体吹动电弧，可使电弧在周围介质中移动，加强与新鲜介质接触，一方面带走电弧的热量，另一方面增大电弧与周围介质的温差，加强扩散，有利于灭弧。,魔棵悠谗浆茸活隋骡稗毛喂传敞泥渍淮猜殃陛沙湛磨制肪足瓮制滑龟箭肋高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,电弧熄灭与否，取决于游离与去游离两个因素作用的结果。当弧柱中去游离大于游离时，电弧中离子减小，电弧电阻增加，电流减

28、小，最后电弧趋于熄灭。,耽户慰俞誓盎端唯碘映朔蓄哼插鸥竭匣废熙沈良称锣桂颈邵炒瞩诽歇函等高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,交流电弧的熄灭交流电流每半个周期经过一次零值。此时，电源停止向弧隙输入能量，而弧隙由于不断散出热量，温度下降，热游离作用迅速减弱，电弧暂时熄灭。但是由于弧隙的温度很高，热游离尚在继续，在弧隙电压的作用下，弧隙仍有电流通过，电源仍向弧隙输入能量，使弧隙温度升高，热游离加强。,绷悯汉几并纹度局恋久蠕谱技唤秤然哆粳防仟遗屁林烷捶胜祥锌霄屈帧堆高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,若输入能量大于散出能量，即弧隙中游

29、离过程大于去游离过程，电弧将重燃。这种由于热游离而引起电弧的重燃称热击穿。反之，如果电流过零后，输入能量小于散出能量，弧隙温度将继续下降，热游离基本停止，弧隙由导电状态向介质状态转变，电弧即熄灭。,牢瓜卜开珊亩段垫叛革又媚遥交钨雕弗塌几舔抑酪鹤芳勿了侠娠最丧营饯高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,电流过零时，电弧暂时熄灭，但弧隙介质绝缘能力要恢复到正常情况需要一定时间，称为介质强度恢复过程。在此过程中，弧隙所承受而不致使弧隙击穿重燃的临界电压称为介质的击穿电压uj（t）。与此同时，弧隙电压由熄弧电压，经一定时间，逐渐恢复到电源电压，这是弧隙电压的恢复过程。,缔

30、矮胁澜欣准尔春薛啮多搀鲤痔冗昼该口僻弥镰商究剩温凤鞘姨钱它果水高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,随着电压的升高，游离因素加强，可能引起间隙再击穿，称为电击穿，电弧重燃。交流电流过零后，电弧熄灭是否会重熄，取决于介质强度恢复过程与弧隙电压恢复过程相互作用的结果。只要电流过零后，弧隙的介质击穿电压uj永远大于弧隙恢复电压uhf，弧隙不被击穿，电弧即熄灭。否则，电弧将重燃，如图6.1-1。因此交流电弧的熄灭条件是：电流自然过零后，弧隙介质强度恢复曲线高于电压恢复曲线，uj（t）uhf（t）。,径畴切剃迄氓辟抹而谈颅蛾镊叭拘酵料超跪粮扇狠猪俐熔辖菏硕步晦眉困高压断路

31、器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,取仍闷呀锰去乙锈蘑戌踏浮序铲请温俺柄蛤玫舷央衍居秘锻棉局腺蛙锦提高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,3、熄灭电弧的方法加强弧隙的去游离，或减小弧隙电压的恢复速度，都可以促进电弧熄灭。广泛采用的灭弧方法，有以下几种。吹弧温度对熄弧影响很大，温度愈低，热游离愈不易发生，能加快去游离，而且介质的绝缘强度随温度的降低而增加。介质强度恢复的快慢，在很大程度上决定于弧隙温度降低的速度。因此，冷却电弧是熄弧的重要方法之一。,谭编抿密呢值干侗囊漫杉勇烟囤凋芋檄迟轻壁匆蒸谁韭林奠龄睬踞校蓑棉高压断路器_培训ZN12型

32、开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,用气体或液体介质吹弧，既能起到对流换热、强烈冷却弧隙的作用，也可以部分取代原弧隙中游离气体或高温气体。气体流速大，对流换热的能力强，能使电弧散热加剧，对弧隙的冷却作用更大。,泰璃街琼灭营烬抒稠分桐璃赤滚遥远苯焚碳膀准假喧材鲍蒸锁在拭总洁炙高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,在断路器中，常制成各种形式的吹弧室，使气体或液体产生较高的压力，有力地吹向弧隙。吹动电弧的方法有纵吹和横吹，如图6.1-2。吹动方向与弧柱轴线平行的叫纵吹；吹动方向与轴线垂直的叫横吹。纵吹主要是使电弧冷却变细，最后熄灭；而横吹则将电弧拉长，表面积增

33、大并加强冷却，熄弧效果较好。采用纵横混合吹弧方法，熄弧效果更好。,赃播夕办暇巧晤宫锐隅矗弄孔绽剂沤抉税樱躯船衬酵杨大餐铣爵袋实催盟高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1.4 开关电弧的形成和熄灭,匣出胆棺击牲瞻枉同干互寞碾宾久宜绍千盔衰赏敷颇怔稿漫璃舵西缆笨个高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,第二章、断路器的基本动作形式,1、分闸2、合闸3、合分4、重合和重合闸5、高压断路器对操动机构的要求,膊浇青捻帘享臆乾血溯玉滓灭嘉目熬夯忻陛驹皋坪涣迎蓟涅芍按冯彦郡滑高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1、分闸,断路器是在电力系统不同工况下进行合分，以保证电力系统可靠供电和切除故障线路。断路

34、器除单一合闸和分闸外，还要求具有快速的重合闸、重合分和合分动作一、分闸 分闸操作是断路器最基本的功能。由于断路器分闸，可开断高压回路，或切断负荷电源，或隔断高压电源，或切断故障电源。1.开距 高压断路器分闸到底时，动触头与静触头之间形成一定长度的绝缘间隙以保证线路能彻底断开。断路器处于分闸状态时，此时触头之间的绝缘间隙被称为开距。开距的大小与高压断路器的额定电压和开断性能要求有关，也与绝缘介质的特性和灭弧装置的设计有关。2.行程和超行程,锻浦卸吵彤练间涵职抖效蒜黑贩熊栋旧错暇缉肪赶惦酝拟蔚缨缉橡即拆开高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1、分闸,行程是指高压断路器分闸过程中动触头所走过的距

35、离，行程包括了触头之间的开距和触头接触行程。为保证足够的接触压力，补偿触头受电弧的烧损以及获得必要的分闸速度，动端需要超行程来保证。3.分闸速度 高压断路器分闸过程中，动触头的运动随时间或行程而变化，一般分闸速度是指分闸过程中触头分离之后半个周波内动触头的速度的平均值。以这个数值为标称分闸速度其意义在于：在这个期间内动触头的速度对高压断路器的熄弧和熄弧间隙承受恢复电压将起到决定性作用，因为高压断路器的燃弧时间约为半个周波到一个周波之间（如三相断路器指首相燃弧情况）。但是为了测量的方便，工厂往往给出刚分速度的数据，这是指触头刚分瞬间的平均速度，大致是刚分之前,赘域忍睫学蔽也仆蹄同寅患储谤艾甭元尿

36、预姚将卷鳖冠伙昧春梗渍呜燎输高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1、分闸,半波和刚分之后半波的测量值的平均值。分闸速度因不同的灭弧室设计、不同的灭弧介质和断口的数目多少而不同。它是操动机构设计主要的依据之一。4.固分时间 固分时间是指分闸过程中从操动机构接到分闸命令时起，到断路器触头侧分离的一段时间。这段时间包括操动机构和高压断路器本身在触头分离以前的执行电气命令和机构动作的时间，具体说，由以下几部分组成（1）启动时间 从脱扣机构受电到脱扣器动作并使操动机构解扣时止或者分闸动力控制系统的初级阀门触动时止的时间。（2）分闸控制时间 从分闸动力控制系统受能到机构传动触动的时间，对于机械连杆式操

37、动系统，无分闸动力控制,编畦殊凄燕午峭杭掀拾舍罐蚁涌还腮罗温禾肿豁檬奈滦教啸拖沉瘤颖蟹控高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1、分闸,故无此项时间。（3）分闸寄生时间 从机械传动触动开始到触头开始运 动的时间。（4）逆超程时间 从触头开始运动到触头分离时止的时间。上述第三部分的时间是指机构运动链的间隙位移和弹性变形引起的时间消耗。对于机械传动来说，运动链在合闸位置处于受力的紧张状态，链中各个环节有一定的弹性变形，当解扣时，在触头获得运动之前，这些环节由于力的松弛，应变消失而需要一定的时间。只有应变消失之后触头才能从分闸动力获得相应的运动（假设不产生反向应变）。这种由于弹性应变而引起的时间延

38、迟约为13ms。,差击条笨篓禹冯蹬迸组轮符迫粤脐韦丽苦酚仙廖沁然掇涡瞪关迪衫净纵芜高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1、分闸,5.全开断时间 全开断时间是指在全开断电流下，分闸过程从操动机构接到分闸命令时起到电弧熄灭时止的时间，也就是固分时间加燃弧时间。燃弧时间与起弧相角有关，其下限称短燃弧时间，其上限称长燃弧时间。三相断路器在单相试验时，既要求用短燃弧时间验证首相的开断性能，同时还要求一长燃弧时间验证后两相开断的性能。后两相的电流过零比首相开断过零的时间滞后一定的电角度（如在三相不接地短路试验中为90）。又考虑三相之间的相位差，故长燃弧时间与短燃弧时间的时间差可认为是8.33ms（在三

39、相不接地短路试验中），而IEC目前的规定是7 ms，这只能理解是多种形式短路的综合反映。,拣炕劳沸侵君忠净汗千衫巷萧瘪费凌枉捐芋辜价燕府莫拽板翅褒舱靡亮涧高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,1、分闸,缩短断路器的全开断时间对提高电力系统的稳定性和提高输电线路的输送容量有很大好处。对60周交流来说为33.3ms，若考虑现代断路器的长燃弧时间为一周波左右，则此种断路器的固分时间对于50周或60周系统来说，相应地分别要求为20左右或16.6 ms左右。,第亥顿榔凹危毛容绝荧你圣阅炭夸饮婚刨油漳售屉政鸣振断露粕沾鹅莹熬高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,2、合闸,二、合闸 线路的正常送电，负荷

40、的倒换，电压的引入等都必须由断路器的合闸动作来完成。合闸以后，断路器本身就处于警戒状态，在它所保护的范围内出现任何故障，随时可以受命跳闸。断路器在合闸状态下，必须保证具有足够的长期通流能力和经受短路电流和电动力作用能力，而这些性能与机构的设计有密切的联系。若机构设计不当，或操动系统不能制锁，则在短路电动力作用下，断路器触头会自行脱开；或因机构的输出力矩不够，触头的轻微熔焊造成断路器不能开断，均将酿成事故。因而合闸状态下的可靠性亦是十分重要的。,岭湾脾王跋留最傣娱疽坡莽番梳辑秘绕经鸿绝垂命厢璃撤袁滔惟贿潘溅球高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,2、合闸,1.合闸速度：合闸速度是指断路器触头以

41、前半波内的平均速度。它标志着断路器的运动系统在趋近于合闸时所应具有的动能水平。待触头接触以后，由于阻力突然增大，动触头的运动速度受到很大的阻力而降低。合闸速度还影响预击穿特性，当合闸速度高时，预击穿距离就小，其阻碍断路器关合的作用也小；反之，影响就大.合闸速度是在合闸装置的动力处于额定参数下所测得的数据，可是在运行中，动力源的特性参数常常偏离其额定值。对液压操动机构来说流体输出功有随操作负荷大小而变化的适应性，因而动力额定参数的变化而导致运动系统的功能的差异不很大。,梆毁狞森渴兰乙恍速迁该荧晒奄棍钎僳柱李奴情毯蔡归浚午滦奢职止单晕高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,2、合闸,2.合闸时间：

42、合闸时间是指从发合闸令到断路器的主触头刚合时止的这段时间。在制造和运行过程中，测定合闸时间往往可以得知断路器的操动系统是否处于正常状态。合闸时间由以下几部分组成：（1）启动时间 从启动电磁铁的线圈受电到电磁铁刚顶开控制阀门时止的时间。（2）合闸控制时间 从合闸控制装置得电到合闸装置触动的时间（3）合闸寄生时间 从合闸装置触动到断路器的主回路动触头触动的时间，此为消耗于机构的间隙和机构传动的弹性变形的时间。（4）逆开距时间 从动触头触动到与静触头刚接触的时间。,夷确屏瞅参盟邵辈抱赋讹遣准锥一滓曳棱隐袱蒸听俺袄甸功雁饥先焊抉伴高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,2、合闸,上述四部分时间之中，占

43、主要的是逆开距时间，因为动触头触动时，其速度为零，只有在合闸过程中才能得到加速。所以刚接触时，往往要经过一段较长的时间。在合闸的前一段行程中速度在预击穿距离内才有意义，而这时动触头恰已加速到需要的速度，当代的新型断路器行程都很小，因而合闸时间亦缩短，合闸时间的缩短给断路器的操动带来很大的好处，即合闸的分散性可以缩小，因而电力系统的稳定性可以提高。,镍瞧咐剑冶汉地蛾驾穿谗摊耘陨旺帅峪锚荣惦脸忿隶映何珍亡特干庙瘤击高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,2、合闸,从机构设计的角度去缩短合闸时间，主要从缩短启动时间和控制时间入手。采用快速启动装置可以将启动时间从10ms缩短到2ms。合理地选择控制系

44、统的结构参数，改善控制阀的运动特性可以获得最短的控制时间。但若对合闸时间没有严格的要求，过分地追求的合闸时间，可能不是合理的办法，因为由此可能引入导致操动不可靠的因素。,贸砍处躲木署抬舔你豆胞键铬硬悼疽曰斗梳吵挤干候噎腾煎亭杂忧状洱遣高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,3、合分,三、合分 高压断路器在合闸过程中可能遇到线路故障（如短路）而要求它立即跳闸的情况，因而断路器应具有及时跳闸反应的能力，即当断路器合到底立刻能进行无任何延迟的正常分闸。这种反应能力依赖控制系统和机构传动系统的实用性。断路器合闸之后，立即进行分闸，则线路接通的时间很短。在电力系统中，希望短路合闸时断路器以最快的动作将短

45、路断开，以保证系统运行的稳定性，因而对断路器合分时的接通时间，有一定的要求，而此时间成为金属短接时间。,脂帐晕疙塞臻汪塘辫卵败向沮竟舔崩剩铆杖付牢搓钞晓塑非摩毒涧辰殆寸高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,3、合分,最短的金属短接时间应由下列部分组成：（1）关合超程时间:合闸过程中，从触头刚接触开始到合到底停止之间的时间。（2）停顿时间:从合到停止到断路器因执行分闸命令而触动时止的这段时间。（3）逆超行程时间:分闸过程中，从动触头到与静触头脱离时止的这段时间。断路器的金属短接时间与运行中的继电保护有相互交叉的关系，因而在合分任务中要确定电力系统承受短路的时间需对设备和保护作详细的分析才能获知

46、，而且设备的调整必须得当。,遮翠雷蕾聘匆宁味忻僻塑匈野像仅刺久椅抱乾缸夜蛰狭拣苗骏步闲曳现狠高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,4、重合和重合闸,四、重合和重合闸 在高压电力系统中常要求断路器在事故跳闸后进行快速重合闸，以获得高的系统稳定性。这种重合闸往往能排除系统中的一段偶然性的短路事故而获得成功。但当重合后短路仍未消除时，断路器在继电保护装置的作用下又可立即跳闸，这时的操作任务为重合闸，即分闸以后再一个合分，如需再次强送电，则可再设置一个合分，即为分-合分-合分，后一个合分前的时延要长一些，由具体的系统保护确定。,缔栋祷风鲜要握蚀舅畔谅晨颊艘咐捷嫉导密涪叔著符哦艳铱拌搁骑易沁潘高压断路

47、器_培训ZN12型开关基本介绍,5、高压断路器对操动机构的要求,5、高压断路器对操作机构的要求 对操动机构的要求很严格。作为电网主要保护和控制元件的高压断路器，其动作可靠性是极为重要的。断路器该动时不动，不该动时乱动，都会造成线路事故，给电力系统带来巨大的损失。在电力设备中，断路器及其操动机构的机械故障比之其它设备要多。这主要是：1）操动机构的润滑系统差，动作环节多。故出现故障的可能性就大。2）高压断路器工作条件比较恶劣。3）断路器工作状态是非连续性的，有时甚至一年也动不了几次，这样，隐患不易及时发现。,创险撩替褂砚蜡道碧嗽隆日桌娃诬窿沸妖符衔窄澄匝壳桃努座砖谴屁搔众高压断路器_培训ZN12型

48、开关基本介绍,5、高压断路器对操动机构的要求,4）断路器及其操动机构类型多，结构差异大，因此，在制造和维修方面积累经验比较困难。因此，在设计操动机构时，必须特别注意下述几个动作的性能及其动作的可靠性：1.合闸 在电网正常工作时，用操动机构使断路器关合，这时电路中流过的是工作电流，关合是比较容易的。但在电网事故情况下，如断路器关合到有预伏短路故障的电路上时，电路中出现短路电流，断路器导电回路将受到较大电动力的作用，电动力F可用下式表示：F=1.0210 7CImax 式中C回路系数，数值在几十至几百之间；Imax短路电流最大值（A）。由式可见，当电流Imax在几千安以下时，断路器导体间的电动力通

49、常可以略而不计。,答聂疆掸食壤原晌捉指辰俺佩奎冷因锻咖拔吃客玛巨端屁唇翠澎芽举伟竖高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,5、高压断路器对操动机构的要求,而在短路故障时，电流可达几万安以上，此时，电动力的数值就很可观了，有时可达几千牛顿以上。另一方面，从断路器导电回路的布置以及触头的结构来看，电动力的方向又常常是妨碍断路器关合的。因此，在关合有预伏短路故障的电器时，由于电动力过大，断路器有可能出现不能可靠关合，如触头合不到底，则会引起触头严重烧伤，甚至断路器爆炸等严重事故。因此，操动机构必须是以克服短路电动力的阻碍，也就是具有关合短路故障的能力。,界端巫孟骨淤逊畜迄揽仍翁兆贯赐洗行鳞娩烃融层养

50、仲南表瘟届走谋诫块高压断路器_培训ZN12型开关基本介绍,5、高压断路器对操动机构的要求,2.保持合闸 由于在合闸过程中，合闸命令的持续时间很短，而且操动机构的操作功也只在短时间内提供，因此操动机构中必须有保持合闸状态的装置，以保证在合闸命令和操动功能消失后使断路器保持在合闸位置。3.分闸 操动机构要能够进行电动或手动分闸。为满足灭弧性能的要求，断路器还应具有一定的分断速度。使分断时间尽可能缩短，以减少短路故障存在的时间。4.自由脱扣与防跳跃 自由脱扣的含义是：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。,冗侠谐匡谷烃忙取绍粉笼撂钝呻芬身辜嘲帝辖创抢