2005930 常用高压开关设备简介
常用高压开关设备简介 2005.9.30
内容简介 1了解常用开关设备的作用、功能、分类 2了解常用开关设备主要性能与参数的含义 3了解常用开关设备的工作原理 2021/2/20
2021/2/20 2 内容简介 • 1 了解常用开关设备的作用、功能、分类 • 2 了解常用开关设备主要性能与参数的含义 • 3 了解常用开关设备的工作原理
第一节高压断路器 1用途和结构 断路器在电力系统中起着两方面的作用:一是控制作用,即根据 电力系统运行需要,将一部分电力设备或线路投入或退出运行;二是 保护作用,即在电力设备或线路发生故障时,通过继电保护装置作用 于断路器,将故障部分从电力系统中迅速切除,保证电力系统无故障 部分的正常运行。 高压断路器的类型很多,但就其结构来讲,都是由开断元件、支 撑绝缘件、传动元件、基座及操动机构五个基本部分组成,如图所 示。开断元件是断路器的核心元件,控制、保护等方面的任务都需由 它来完成。其他组成部分都是配合开断元件,为完成上述任务而设置 的 2021/2/20
2021/2/20 3 第一节 高压断路器 1 用途和结构 断路器在电力系统中起着两方面的作用：一是控制作用，即根据 电力系统运行需要，将一部分电力设备或线路投入或退出运行；二是 保护作用，即在电力设备或线路发生故障时，通过继电保护装置作用 于断路器，将故障部分从电力系统中迅速切除，保证电力系统无故障 部分的正常运行。 高压断路器的类型很多，但就其结构来讲，都是由开断元件、支 撑绝缘件、传动元件、基座及操动机构五个基本部分组成，如图1 所 示。开断元件是断路器的核心元件，控制、保护等方面的任务都需由 它来完成。其他组成部分都是配合开断元件，为完成上述任务而设置 的
第一节高压断路器 2类型和适用场所 断路器按其所采用的灭弧介质,可分为下列几种类型: (1)油断路器:采用变压器油作灭弧介质的断路器,称 为油断路器,如断路器的油还兼作开断后的绝缘和带电 部分与接地外壳之间的绝缘介质,称为多油断路器;油 仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质,而带电部分 对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的,称为少油断 路器。主要用在不需频繁操作及不要求高速开断的各级 电压电网中。 2021/2/20 4
2021/2/20 4 第一节 高压断路器 • 2 类型和适用场所 断路器按其所采用的灭弧介质，可分为下列几种类型： （1）油断路器：采用变压器油作灭弧介质的断路器，称 为油断路器，如断路器的油还兼作开断后的绝缘和带电 部分与接地外壳之间的绝缘介质，称为多油断路器；油 仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质，而带电部分 对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的，称为少油断 路器。主要用在不需频繁操作及不要求高速开断的各级 电压电网中
第一节高压断路器 2类型和适用场所 (2)六氟化硫(SF6)断路器:采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的 SF6气体作为灭弧介质的断路器,称为SF6断路器,在电力系统中广泛应 用。适用于频繁操作及要求高速开断的场合,在我国推荐在7.2-40.5 选用SF6断路器,特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用 于高海拔地区 (3)真空断路器:利用真空的高介质强度来灭弧的断路器,称为真空 断路器,现已大量应用在7.2-40.5KV电压等级的供(配)电网络上也 主要用于频繁操作及要求高速开断的场合,但在海边地区使用时,应注 意防凝露,因为会使断路器灭弧室灭弧能力下降。 目前,在电力系统中主要使用以上三种形式的断路器,而一些旧式断 路器,如空气断路器等,已逐步被淘汰。 2021/2/20
2021/2/20 5 第一节 高压断路器 • 2 类型和适用场所 （2）六氟化硫（SF6）断路器：采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的 SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路器，在电力系统中广泛应 用。适用于频繁操作及要求高速开断的场合，在我国推荐在7.2—40.5 选用SF6断路器，特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用 于高海拔地区。 （3）真空断路器：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，称为真空 断路器，现已大量应用在7.2—40.5KV电压等级的供（配）电网络上也 主要用于频繁操作及要求高速开断的场合，但在海边地区使用时，应注 意防凝露，因为会使断路器灭弧室灭弧能力下降。 目前，在电力系统中主要使用以上三种形式的断路器，而一些旧式断 路器，如空气断路器等，已逐步被淘汰
第一节高压断路器 ·3型号表示方法(GB标准) 高压断路器的型号是由字母和数字组成,表示如下 额定电流(A) 派生代号:C—改进型C—手车式 额定电压(kV) 设计序号 使用环境:N一户内式W一户外式 产品名称:D一多油断路器 S—少油断路器 L一六氧化硫断路器 Z—真空断路器 2021/2/20 6
2021/2/20 6 第一节 高压断路器 • 3 型号表示方法（GB标准） 高压断路器的型号是由字母和数字组成，表示如下：
第一节高压断路器 4主要技术参数 (1)额定电压。额定电压是指断路器能承受的正常工作线电 压。目前,我国电力系统中断路器采用的额定电压等级为 (10KV、35KV、66KV、110KV、220K、330KV、500KV) (2)额定电流。额定电流是指断路器可以长期通过的工作电 流。断路器长期通过额定电流时,其各部分的发热温度不超 过允许值。我国规定额定电流为:200、400、630、(1000) 1250、1600、(1500)、2000、3150、4000、5000、6300、8000、 10000、12500、16000、20000A (3)额定开断电流。在额定电压下,规定的时间内断路器能 可靠切断的最大电流的有效值,称为额定开断电流I,它表 示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为:1.6、315 63、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等 2021/2/20
2021/2/20 7 第一节 高压断路器 • 4 主要技术参数 （1）额定电压。额定电压是指断路器能承受的正常工作线电 压。目前，我国电力系统中断路器采用的额定电压等级为 （10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。 （2）额定电流。额定电流是指断路器可以长期通过的工作电 流。断路器长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超 过允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、 1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、 10000、12500、16000、20000A （3）额定开断电流。在额定电压下，规定的时间内断路器能 可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电流Ik，它表 示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、 6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等
第一节高压断路器 5主要技术参数 (4)动稳定电流。断路器在闭合位置时,所能通过的最大短 路电流,称为动稳定电流,亦称额定峰值耐受电流,它表 明断路器在冲击短路电流作用下,承受电动力的能力。这 个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定 (5)热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内,允许 通过的最大电流,它表示断路器承受短路电流热效应的能 力。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定 时间(1、2、4秒)的热稳定电流 2021/2/20
2021/2/20 8 第一节 高压断路器 • 5 主要技术参数 （4）动稳定电流。断路器在闭合位置时，所能通过的最大短 路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表 明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这 个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定 （5）热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内，允许 通过的最大电流，它表示断路器承受短路电流热效应的 能 力。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定 时间（1、2、4秒）的热稳定电流
第一节高压断路器 6灭弧原理 (1)、油断路器的灭弧 这类断路器用油作灭弧介质,电弧在油中燃烧时,油受 电弧的高温作用而迅速分解、蒸发,并在电弧周围形成气泡。 能有效地冷却电弧,降低弧隙电导率,促使电弧熄灭。在油 断路器中设置了灭弧装置(室),使油和电弧的接触紧密, 气泡压力得到提高。当灭弧室喷口打开后,气体、油和油蒸 气本身形成一股气流和液流,按照具体的灭弧装置结构,可 垂直于电弧横向吹弧,平行于电弧纵向吹弧或纵横结合等方 式吹向电弧,对电弧实行强力有效的吹弧,这样,就加速去 游离过程,缩短燃弧时间,从而提高了断路器的开断能力, 电流过零时灭弧 2021/2/20
2021/2/20 9 第一节 高压断路器 • 6 灭弧原理 • (1)、油断路器的灭弧 这类断路器用油作灭弧介质，电弧在油中燃烧时，油受 电弧的高温作用而迅速分解、蒸发，并在电弧周围形成气泡。 能有效地冷却电弧，降低弧隙电导率，促使电弧熄灭。在油 断路器中设置了灭弧装置（室），使油和电弧的接触紧密， 气泡压力得到提高。当灭弧室喷口打开后，气体、油和油蒸 气本身形成一股气流和液流，按照具体的灭弧装置结构，可 垂直于电弧横向吹弧，平行于电弧纵向吹弧或纵横结合等方 式吹向电弧，对电弧实行强力有效的吹弧，这样，就加速去 游离过程，缩短燃弧时间，从而提高了断路器的开断能力， 电流过零时灭弧
第一节高压断路器 (2)、SF6断路器的灭弧原理 SF6断路器用SF6气体作为灭弧介质。SF6气体是理想的灭 弧介质,它具有良好的热化学性与强负电性 (a)热化学性,即SF6气体有良好的热传导特性 由于SF6气体有较高的导热率,电弧燃烧时,弧心表面具 有很高的温度梯度,冷却效果显著,所以电弧直径比较小, 有利于灭弧。同时SF6在电弧中热游离作用强烈,热分解充分, 弧心存在着大量单体的S、F及其离子等,电弧燃烧过程中, 电网注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的断路器低得 多。因此,触头材料烧损较少,电弧也就比较容易熄灭 2021/2/20 10
2021/2/20 10 第一节 高压断路器 (2)、SF6断路器的灭弧原理 SF6断路器用SF6气体作为灭弧介质。SF6气体是理想的灭 弧介质，它具有良好的热化学性与强负电性。 （a）热化学性，即SF6气体有良好的热传导特性 由于SF6气体有较高的导热率，电弧燃烧时，弧心表面具 有很高的温度梯度，冷却效果显著，所以电弧直径比较小， 有利于灭弧。同时SF6在电弧中热游离作用强烈，热分解充分， 弧心存在着大量单体的S、F及其离子等，电弧燃烧过程中， 电网注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的断路器低得 多。因此，触头材料烧损较少，电弧也就比较容易熄灭