1、电网检修培训部,高压断路器基础知识,张燕燕,高压断路器的定义,什么是高压断路器？,额定电压,能关合、承载和开断运行回路的正常电流；,也能在规定时间内关合、承载和开断规定的过载电流（包括短路电流）；,开关设备,3kV以上；,高压断路器的作用,高压断路器的功能,高压断路器的功能,高压断路器基本参数及型号,高压断路器的分类,高压断路器的基本结构,课程内容,高压断路器的操动机构,高压断路器的分类,一般按灭弧介质的不同进行分类,油断路器,多油断路器,少油断路器,油断路器采用绝缘油作为灭弧介质，利用绝缘油在电弧高温作用下分解产生的高压油气来灭弧。根据用油量的多少，油断路器又分为多油和少油两种。,多油断路器
2、,多油断路器的结构特点是所有元件都处于接地的金属油箱中，油一方面用作灭弧介质，另一方面用作导电部分之间以及导电部分与接地油箱之间的绝缘介质。缺点是：体积大、用油多、结构复杂，不便维护检修。我国早期生产的多油断路器为DW135、DW235型，均系仿原苏联产品。这些产品缺点是结构复杂、调节困难、开断容量不足、常产生拒动和误动等。1971年，我国曾自行设计DW835型多油断路器，并在西安高压开关厂投产。该产品遍及全国，数以万计，其性能比DW135和DW235要优越。,少油断路器,SN2-35,SW2-126,少油断路器的结构特点是触头、灭弧系统放置在绝缘油筒中，绝缘油只作为灭弧介质和触头间的绝缘，用
3、油量少，对地绝缘主要靠绝缘子，环氧玻璃布、环氧树脂等固体介质实现，相间绝缘利用空气来实现。,常用型号：SN2-35型SW2-126型,压缩空气断路器,压缩空气断路器，以压缩空气作为灭弧介质，具有灭弧能力强、动作迅速等优点。但结构复杂、工艺要求高、有色金属消耗多。因此，空气断路器用在110KV及以上的电力系统中。它的灭弧性能与空气压力有关，空气压力愈高，绝缘强度愈高，灭弧性能也愈好，在0.7MPa压力下的绝缘强度与新鲜的绝缘油相当，我国一般选用的压力为2MPa。,真空断路器,真空断路器利用真空作为绝缘介质和灭弧介质，用于灭弧的动、静触头封在真空泡内。这种断路器在灭弧过程中没有气体的冲击，故在关合
4、或断开时，对断路器杆件的振动较小，可频繁操作，还具有灭弧速度快、维护工作量小，体积小、寿命长等优点。在电压等级较低（335KV）、要求频繁操作、户内装设的场合应用较多。我国已生产10kV、35kV电压级真空断路器。,静触头,动触头,屏蔽罩,外壳,波纹管,真空断路器灭弧室原理结构,动触杆,真空断路器,SF6断路器,SF6断路器采用有优良灭弧和绝缘能力的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。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。优点：开断短路电流大，载流量
5、大，电气寿命长，SF6气体介质强度恢复速度快，开断电容电流时不产生重燃，使用安全，体积小，安装调试简单方便，施工周期较短，检修周期长，日常维护工作量极小，年运行费用大为降低。缺点：制造工艺要求高，制造成本高，价格昂贵。SF6气体处理和管理工艺复杂，要有完备的气体回收、分析测试设备。,SF6断路器,瓷柱式,落地罐式,其灭弧装置在支持瓷套的顶部，由绝缘杆进行操动。系列性能好，用不同个数的标准灭弧单元和支柱瓷套，即可组成不同电压等级的产品。,其总体结构类似于箱式多油断路器，它的灭弧装置用绝缘件支撑在接地金属罐的中心，借助于套管引线，基本上不改装就可以用于全封闭组合电器之中。这种结构便于加装电流互感器
6、，抗震性好，但系列性差，且造价昂贵。,SF6断路器-瓷柱式,Y布置,T布置,I布置,瓷柱式断路器：除灭弧室带电之外，其余箱壳不带电的断路器。,SF6断路器-落地罐式,落地罐式断路器：灭弧室处在一个接地金属箱中的断路器。,思考与练习,油断路器,真空断路器,SF6断路器,高压断路器基本参数及型号,高压断路器的分类,高压断路器的基本结构,课程内容,高压断路器的操动机构,高压断路器基本参数,高压断路器基本参数,高压断路器基本参数,高压断路器基本参数,高压断路器基本参数,自动重合闸性能考虑到架空输电线路的短路故障大多数是雷害、鸟害等暂时性故障,为提高电力系统工作的可靠性,输电线路保护可采用自动重合闸的操
7、作方式，即要求断路器还必须有在短时间内连续多次开断和关合短路电流的能力.此种按一定时间间隔进行多次分、合的操作，称为操作循环。我国规定断路器的额定操作循环如下：自动重合闸操作循环：分合分t合分 0.3 或0.5s t180s非自动重合闸操作循环：分t合分t合分 t15s,高压断路器基本参数,装置地点代号；N户内，W户外,设计序号,额定电压（kV）,工作特性标志：G改进型 F分相型,额定电流（A）,额定开断电流（kA）,产品名称：S少油断路器；D多油断路器；K空气断路器；L六氟化硫断路器；Z真空断路器,型号含义,LW8-35/2000型断路器表示：额定电压35kV、额定电流2000A、设计序列号
8、为8的户外SF6断路器。,型号含义,L:六氟化硫,10B:设计序号,W：户外,252：额定电压252kV,3150：额定电流为3150A,40：额定开断电流为40KA,LW10B-252/3150-40,练习,高压断路器基本参数及型号,高压断路器的分类,高压断路器的基本结构,课程内容,高压断路器的操动机构,导电回路、动静触头、灭弧装置,连杆、拐臂、齿轮、液压或气压管道,有电磁、液压、弹簧、气动等,瓷柱、瓷套管和绝缘管,断路器的基本结构,断路器的基本结构,开断、关合电路和安全隔离电源,支撑开关器身，承受开断元件的操动力和各种外力，保证开断元件的对地绝缘,将操作命令和操作动能传递给动触头,用来支撑
9、和固定开关,用来提供能量，操动开关分、合闸,传动元件,绝缘支撑元件,开断元件,基座,操动机构,灭弧部分,支持绝缘,传动部件,操作机构,基座,断路器的基本结构,SF6断路器（LW9-126）,断路器的基本结构,导流部分,支持绝缘部分,操作机构,灭弧部分,导流部分,均压部分,动静触头、灭弧部分,绝缘支撑部分,机构部分,断路器的基本结构瓷柱式,导流部分,支持绝缘部分,操动机构部分,灭弧部分,断路器的基本结构落地罐式,多油断路器,多 油 断 路 器DW2-35,导电瓷套,传动机构,油箱摇臂,操动机构箱,接线柱,油 箱,动、静触头,灭弧室,少油断路器,36,灭弧室、动静触头,机构箱,绝缘支撑瓷套,底座,
10、传动连杆,三角箱,均压电容器,油标,灭弧室、动静触头,SW2-126,接线桩头,36,真空断路器,37,真 空 断 路 器 ZN12-35,37,导流部分,真空泡部分,传动部分,支撑绝缘子部分,真空断路器,真空断路器,真空断路器,真空断路器,真空断路器,1、在合闸状态时应为良好的导体，不但能通过正常的负荷电流，即使通过短路电流时，也不应因发热和电动力的作用而损坏。2、在分闸状态时具有良好的绝缘性，在规定的环境条件下，能承受相对地电压，以及一相内断口间的电压。3、在开断规定的短路电流时，应有足够的开断能力和尽可能短的开断时间，一般在开断临时性故障后，要求能进行自动重合闸。4、在接通规定的短路电流
11、时，短时间内断路器的触头不能产生熔焊等情况。5、在制造厂给定的技术条件下，高压断路器要能长期可靠工作，有一定的机械寿命和电气寿命。,指出如图断路器的电流走向（或高压带电部位）？,思考与练习,高压断路器基本参数及型号,高压断路器的分类,高压断路器的基本结构,课程内容,高压断路器的操动机构,高压断路器的操动机构,断路器操动机构的定义：,用来控制断路器跳闸、合闸和维持合闸状态的设备。,操动机构性能的好坏将直接影响断路器的工作性能。,高压断路器的操动机构,对操动机构的要求：,合闸：满足断路器合闸速度特性要求，在正常情况下和有短路故障的时，操动机构都能使断路器可靠合闸。合闸保持：断路器在合闸完毕后，操动
12、机构应使触头可靠地保持在合闸位置。在短路电动力、风力、震动力及某 些偶然故障情况下，均不应引起触头分离。分闸：满足断路器分闸速度特性要求，在分闸时，动触头的分闸速度和分闸时间要符合规定值，分闸终了时，应满足触头开距要求，并要减小冲击振动等。不仅能接受自动或遥控指令使断路器快速电动分闸，而且在紧急情况下可在操动机构上进行手动分闸。准确、可靠地执行操作命令：分合闸过程平稳，缓冲性能稳定，速度及其特性满足设计的需要。在完成操作后自动切换，为下一个操作做好准备。发出相应的信号（指示、报警、控制、连锁等）。,高压断路器的操动机构,防跳跃和自由脱扣：在关合过程中，如电路发生故障，操动机构应使断路器自行分闸
13、，即使合闸命令未解除，断路器也不能再度合闸，以避免无谓地多次分、合故障电流。自由脱扣：是指操动机构在合闸过程中接到分闸命令时，机构将不再执行合闸命令而立即分闸，这样就避免了跳跃。复位：断路器分闸后，操动机构的各个部件应能自动恢复到准备合闸的位置。闭锁：为保证断路器操作的安全可靠，操动机构还需具备的闭锁功能有：分、合闸位置闭锁；高、低气压（液压）闭锁；弹簧操动机构中合闸弹簧的位置闭锁。储能时间应该满足操作循环的规定。自我保卫能力（如防跳、防慢分、非正常情况闭锁、合分时间自保护、过载和过时保护等）和其他设备及人身安全所需的连锁装置。,高压断路器的操动机构,对操动机构的要求：,足够的操作功：满足断路
14、器开断、关合要求；保证断路器具有足够的合闸速度。,(2)较高的可靠性：动作迅速、不拒动、不误动等。,(3)防“跳跃”功能：电气方法：在控制回路中装设防跳继电器；机械方法：装设自由脱口装置。,高压断路器的操动机构,操动机构,手动操动机构,电磁式操动机构,弹簧储能操动机构,弹簧储能操动机构,弹簧操作机构动画演示,CT26型弹簧操动机构,分闸弹簧,合闸弹簧,储能电机,拉杆,液压式操动机构,CY3-型液压操动机构,压力表,电机,油泵,油箱,工作缸,蓄压筒,液压回路,碟簧,HMB型液压弹簧机构,液压式操动机构,3AT液压操作机构分闸过程油路动画演示,液压式操动机构,3AT液压操作机构合闸过程油路动画演示,气动式操动机构,课堂小结,课后作业,千里之行，始于足下,谢谢！,
