第二章 高压断路器和隔离开关的原理与选择ppt课件
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隔离开关结构及工作原理ppt课件
G □ □-□ □ □/□
隔离开关代表符号 安装地点：N为户内； W为户外
设计序号
电压等级，kV
额定电流，A
D—带接地刀闸
G为改进型，T为统 一设计
隔离开关的基本结构和用途
隔离开关的结构组成
（1）支持底座。该部分的作用是起支持和固定作用，其将 导电部分、绝缘子、传动机构、操动机构等固定为一体，并 使其固定在基础上。
当手力操动机构竖拉杆转动180时主刀闸被操作绝缘子带动在水平面上旋转70使导电管动触头插入或退出装在支柱绝缘子的隔离开关的基本结构和用隔离开关的基本结构和用gw7gw7系列隔离开关动作原理系列隔离开关动作原理隔离开关的基本结构和用隔离开关的基本结构和用210450170gw6型隔离开关单极装配图导电闸刀导电闸刀接地静触头接地静触头隔离开关的基本结构和用隔离开关的基本结构和用三极联合装配图隔离开关的基本结构和用隔离开关的基本结构和用动静触头动静触头弹簧板及导弹簧板及导动触头为镀银的异形铜动触头为镀银的异形铜管备有四个接触面可以管备有四个接触面可以更换使用动触头的顶端有更换使用动触头的顶端有屏蔽罩此罩上有限位钩屏蔽罩此罩上有限位钩使静触头不致在异常情况下使静触头不致在异常情况下滑离动触头有的动触头上滑离动触头有的动触头上还装有消弧触头当隔离开还装有消弧触头当隔离开关切合母线转换电流和小电关切合母线转换电流和小电感电容电流时避免烧损感电容电流时避免烧损动触头
5 电动操作主刀和接地刀闸合、分各5次 动作顺畅，无卡涩
6 测量主刀和接地刀闸的接触电阻
符合制造厂技术条件要求
7 检查机械联锁
ห้องสมุดไป่ตู้
联锁可靠
8 三相同期
符合制造厂技术条件要求
备注
隔离开关的检修及常见故障处理
2 断路器隔离开关的选择
①电弧的存在使电路不能断开； ②电弧高温可能烧坏触头或破坏触头附近 的绝缘材料； ③电弧不能熄灭将使触头周围的空气迅速 膨胀形成巨大的爆炸力，炸坏开关自身并严 重影响周围其它设备运行。
1、电弧的形成和弧隙介质的 游离与去游离 n电弧的电极发射大量的自由电子
电弧的产生及维持是触头绝缘介质的中 性点被游离的结果，游离就是中性质点转化 为带点质点。电弧是一种游离的气体放电现 象。
高压隔离开关的主要功能
保证高压电器及装置在检修工作时的安全， 不能用于切断、投入负荷电流或开断短路电 流，仅可允许用于不产生强大电弧的某些切换 操作。
一、电弧的形成与熄灭
当用开关电器切断通有电流的线路时，只要 电源电压大于10~20V、电流大于80~100mA 时，切断瞬间在触头间就会产生电弧。
电弧的危害
2、不同短路形式对断路器开断能力的影响
断路器的弧隙恢复电压与线路参数和开断瞬间 工频恢复电压U0有直接关系，从而不同的短路形式 将对断路器开断能力有着明显的影响。 （1）开断单相短路电路 当电流过零，工频恢复电压瞬时值为 U0=Umsinφ。
（2）开断中性点不直接接地系统中的三相 短路电路
三相交流电路中，各相电流过零时间不同， 因此断路器在开断三相电路时，电弧电流过零便 有先后。断路器开断三相电路时，首先开断相的 恢复电压为最大。 断口电弧的熄灭，关键在于首先开断相。但 后续开断相，燃弧时间将比首先开断相延长 0.005s，相对来讲电弧能量又较大，因而可能使 触头烧坏、喷油、喷气等现象比首先开断相更为 严重。
断路器电压恢复过程相当于电压为U0的直流电源突 然合闸于RLC串联电路时，在电容C两端的电压Uc变 化过程，就是断路器触头之间的电压恢复过程，即 Ur=Uc。由等值电路图可得：
1、电弧的形成和弧隙介质的 游离与去游离 n电弧的电极发射大量的自由电子
电弧的产生及维持是触头绝缘介质的中 性点被游离的结果，游离就是中性质点转化 为带点质点。电弧是一种游离的气体放电现 象。
高压隔离开关的主要功能
保证高压电器及装置在检修工作时的安全， 不能用于切断、投入负荷电流或开断短路电 流，仅可允许用于不产生强大电弧的某些切换 操作。
一、电弧的形成与熄灭
当用开关电器切断通有电流的线路时，只要 电源电压大于10~20V、电流大于80~100mA 时，切断瞬间在触头间就会产生电弧。
电弧的危害
2、不同短路形式对断路器开断能力的影响
断路器的弧隙恢复电压与线路参数和开断瞬间 工频恢复电压U0有直接关系，从而不同的短路形式 将对断路器开断能力有着明显的影响。 （1）开断单相短路电路 当电流过零，工频恢复电压瞬时值为 U0=Umsinφ。
（2）开断中性点不直接接地系统中的三相 短路电路
三相交流电路中，各相电流过零时间不同， 因此断路器在开断三相电路时，电弧电流过零便 有先后。断路器开断三相电路时，首先开断相的 恢复电压为最大。 断口电弧的熄灭，关键在于首先开断相。但 后续开断相，燃弧时间将比首先开断相延长 0.005s，相对来讲电弧能量又较大，因而可能使 触头烧坏、喷油、喷气等现象比首先开断相更为 严重。
断路器电压恢复过程相当于电压为U0的直流电源突 然合闸于RLC串联电路时，在电容C两端的电压Uc变 化过程，就是断路器触头之间的电压恢复过程，即 Ur=Uc。由等值电路图可得：
高压断路器原理及及结构
能迅速切断故障电流，以防止扩大事故范围。 保护作用
一、起：断路器与电弧
三、结构和分类
三、结构和分类
三、结构和分类
（1）开断元件：开断、关合电路和安全隔离电源； 包括导电回路、动静触头和灭弧装置。
（2）绝缘支撑元件：支撑开关的器身，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； 包括瓷柱、瓷套管和绝缘管。
2）落地罐式SF6断路器。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，抗震性好，但系列 性差，且造价昂贵。
三、SF6断路器机构分类
三、SF6断路器机构分类
2）落地罐式SF6断路器。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，抗震性好，但系列 性差，且造价昂贵。
三、SF6断路器结构分类
断路器结构分类 （1）瓷柱式SF6断路器。其灭弧装置在支持瓷
套的顶部，由绝缘杆进行操动。这种结构的优 点是系列性好，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 缺点是稳定性差，不能加装电流互感器。
三、SF6断路器结构分类
三、SF6断路器机构分类
四、高压断路器的型号含义和技术参数
全开断时间：全开断时间是指从分闸回路接到分闸命 令至所有极电弧熄火时的时间。次时间等于断路器的 分闸时间与电弧持续时间之和。
合闸—分闸时间（金属短接时间）：在合闸操作期间 第一相触头合的瞬间和在接着发生的分闸操作期间所 有相的弧触头分开瞬间之间的时间间隔
一、起：断路器与电弧
三、结构和分类
三、结构和分类
三、结构和分类
（1）开断元件：开断、关合电路和安全隔离电源； 包括导电回路、动静触头和灭弧装置。
（2）绝缘支撑元件：支撑开关的器身，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； 包括瓷柱、瓷套管和绝缘管。
2）落地罐式SF6断路器。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，抗震性好，但系列 性差，且造价昂贵。
三、SF6断路器机构分类
三、SF6断路器机构分类
2）落地罐式SF6断路器。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，抗震性好，但系列 性差，且造价昂贵。
三、SF6断路器结构分类
断路器结构分类 （1）瓷柱式SF6断路器。其灭弧装置在支持瓷
套的顶部，由绝缘杆进行操动。这种结构的优 点是系列性好，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 缺点是稳定性差，不能加装电流互感器。
三、SF6断路器结构分类
三、SF6断路器机构分类
四、高压断路器的型号含义和技术参数
全开断时间：全开断时间是指从分闸回路接到分闸命 令至所有极电弧熄火时的时间。次时间等于断路器的 分闸时间与电弧持续时间之和。
合闸—分闸时间（金属短接时间）：在合闸操作期间 第一相触头合的瞬间和在接着发生的分闸操作期间所 有相的弧触头分开瞬间之间的时间间隔
导体和电气设备的原理与选择
IN Imax
IN指在额定周围环境温度下，电气 设备长期允许通过的最大电流。
一、电气设备选择的一般条件 ——按正常工作条件选择
3、环境条件对设备选择的影响 （1）海拔高度的影响
海拔<1000m， 选择普通非高原性设备。 海拔1000~3500m， 海拔比制造厂家规定值每升高100m，电气设备最高
2、产生条件： 电源电压>10~20V，电流>80~100mA
动静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。此时，触头虽已分开，但是 电路中的电流还在继续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。
（1）阴极发射（起因）
3、产生过程
（2）碰撞游离（电弧形成） （3）热游离（维持电弧燃烧） （4）电弧稳定燃烧：游离与复合相持
因电子质量小，易于加速，其运动速度约为正离子的1000倍，所以电子 与正离子直接复合机率很小。通常，电子在碰撞时，先附在中性质点上 形成负电荷离子，速度大大减慢。
二、电弧 ——电弧产生过程 3、产生过程 —电弧的稳定燃烧
电弧发生游离的同时也存在着使带电质点减少的复合和扩散的去游离过程。
②扩散去游离(两种形式)
在电流过零瞬间，介质强度突然出现 oa（oa’、oa”）升高的现象，称为近 阴极效应。
二、电弧 ——交流电弧特性 2、交流电弧的熄灭 —（1）弧隙的耐压强度（或介质强度）
近阴极效应：
电弧过零之前，弧隙充满着电子和正离子。 电弧过零后，弧隙的电极性发生改变，弧隙中 的电子立即向新的阳极运动，而比电子质量大 1000多倍的正离子则基本未动，从而在新阴极 附近出现正离子层，其电导很低，显示出一定 的介质强度，约在0.1~1us的短暂时间内有 150~250起始介质强度。
碰撞游离连续进行就可能导致在触头间充满了电子和粒子，从而 使介质被击穿，电流急剧增大，从而形成电弧。
IN指在额定周围环境温度下，电气 设备长期允许通过的最大电流。
一、电气设备选择的一般条件 ——按正常工作条件选择
3、环境条件对设备选择的影响 （1）海拔高度的影响
海拔<1000m， 选择普通非高原性设备。 海拔1000~3500m， 海拔比制造厂家规定值每升高100m，电气设备最高
2、产生条件： 电源电压>10~20V，电流>80~100mA
动静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。此时，触头虽已分开，但是 电路中的电流还在继续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。
（1）阴极发射（起因）
3、产生过程
（2）碰撞游离（电弧形成） （3）热游离（维持电弧燃烧） （4）电弧稳定燃烧：游离与复合相持
因电子质量小，易于加速，其运动速度约为正离子的1000倍，所以电子 与正离子直接复合机率很小。通常，电子在碰撞时，先附在中性质点上 形成负电荷离子，速度大大减慢。
二、电弧 ——电弧产生过程 3、产生过程 —电弧的稳定燃烧
电弧发生游离的同时也存在着使带电质点减少的复合和扩散的去游离过程。
②扩散去游离(两种形式)
在电流过零瞬间，介质强度突然出现 oa（oa’、oa”）升高的现象，称为近 阴极效应。
二、电弧 ——交流电弧特性 2、交流电弧的熄灭 —（1）弧隙的耐压强度（或介质强度）
近阴极效应：
电弧过零之前，弧隙充满着电子和正离子。 电弧过零后，弧隙的电极性发生改变，弧隙中 的电子立即向新的阳极运动，而比电子质量大 1000多倍的正离子则基本未动，从而在新阴极 附近出现正离子层，其电导很低，显示出一定 的介质强度，约在0.1~1us的短暂时间内有 150~250起始介质强度。
碰撞游离连续进行就可能导致在触头间充满了电子和粒子，从而 使介质被击穿，电流急剧增大，从而形成电弧。
高压断路器原理及应用课程课件
框架上装：分闸弹簧31、支持绝缘子30、 分闸限位器28和合闸缓冲器25。
传动系统：包括转轴27和绝缘拉杆29。
箱体中部装：灭弧室，采用纵横吹和机 械油吹联合作用的灭弧装置，通常为三 级横吹，一级纵吹。
箱体的下部：球墨铸铁制成的基座22， 基座内装有转轴、拐臂和连板组成的变 直机构，变直机构连接导电杆。
开关电器
开关电器介绍 断路器介绍 断路器的分类 高压断路器主要参数 电弧与熄弧原理 断路器出现的常见故障 SF6气压降应采取的措施 交流断路器用于直流电路
开关电器介绍
1按安装场所：户内式和户外式 户内式：装在建筑物内，一般工作在35kV及以下的电压等级
户外式：适用于安装在露天，一般工作在35kV及以上的电压等级。
断路器的分类
油断路器 多油式断路器
多油式断路器是以绝缘 油为灭孤介质及主要绝 缘介质的高压断路器， 其结构简单、工艺要求 低、但体积大、用钢材 和绝缘油都比较多，在 电压较高时尤其如此， 所以已经逐渐被少油式 断路器或空气断路器所 代替。
少油式断路器
1-油气分离器 2-上出线座 3-灭弧室 4-绝缘筒 5-动触头杆 6-紫铜滚轮 7-下出线座 8-塞杆 9-基座 10-主轴 11-绝缘拉杆 12-分闸弹簧 13-瓣形静触头
基座下部：装有分闸油缓冲器23和放油 螺栓24，分闸油缓冲器在分闸时起缓冲 作用，吸收分闸终了时的剩余能量。
导电回路：电流由上接线座5引入，经过 静触头7、导电杆20和滚动触头19，从下 接线座18引出。
当断路器分、合闸时，操动机构通
过主轴、绝缘拉杆和基座内的变直机构，
使导电杆上下运动，实现断路器的分、
除了35k V的多油断路器仍然在少量生产和使用外，其余电 压等级的多油断路器已停止生产。一般用于偏远的、经济 落后的地区。以DW8-35型断路器为典型代表。
断路器和隔离开关的原理与选择
断路器和隔离开关的原理与选择一、断路器的原理和选择1.断路器的工作原理断路器是一种用于切断或接通电流的电器设备。
它采用了磁力和热力两种工作原理。
磁力原理：当电路中出现过载或短路时，电流会突然增大，使过载保护装置产生磁场。
该磁场将触发断路器的触发机构，使触点迅速分离，从而切断电路。
热力原理：当电流超过断路器额定电流时，断路器的双金属片会受到加热，产生热弯曲，使触点迅速分离。
这一过程通常需要一段时间，称为热保护。
2.断路器的选择依据断路器的选择主要基于以下几个因素：额定电流：断路器的额定电流应根据所保护的电路负载电流来确定。
一般来说，额定电流应大于或等于负载电流。
额定电压：断路器的额定电压应与所保护的电路的额定电压相匹配。
选择过高的额定电压会导致断路器击穿，选择过低的额定电压会导致断路器频繁跳闸。
分断能力：断路器的分断能力应大于所保护的电路短路电流。
如果断路器的分断能力低于电路短路电流，它将无法有效切断电路，导致故障扩大。
故障使能时间：断路器的故障使能时间应能尽快满足电路故障的断开要求，以保护电器设备不受损坏。
断路器类型：根据不同的应用场景，断路器可分为空气断路器、真空断路器、油动断路器、SF6气体断路器等多种形式。
选择合适的断路器类型应考虑到电路的工作环境和要求。
二、隔离开关的原理和选择1.隔离开关的工作原理隔离开关是一种用于隔离电源和负载之间的开关设备，它通常不具备切断过载或短路电流的能力，只能用于开关电气线路。
隔离原理：隔离开关通过控制可移动和固定接点之间的相对位置来隔离电源和负载。
当可移动接点与固定接点分离时，电路被隔离，电源无法供应负载。
2.隔离开关的选择依据隔离开关的选择应基于以下几个因素：额定电流和额定电压：隔离开关的额定电流和额定电压应与所隔离电路的要求相匹配，以确保设备的安全运行。
触点材料和类型：隔离开关的触点材料和类型应考虑到负载电流和使用寿命。
常见的触点材料包括银合金和铜。
工作环境：考虑到隔离开关的工作环境，选择适合的密封等级。
高低压配电设备ppt课件.ppt
额定容量： • 额定容量是一个表现功率的惯用值，它是
表征传输电能的大小，以 KVA 或 MVA表 示，当对变压器施加额定电压时，根据它 来确定在规定条件下不超过温升限值的额 定电流。由于电力变压器的效率极高，规 定一次、二次侧容量相同。 变压器容量计算公式：
P=1.732×U×I×COSФ
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
电流互感器在正常运行时，二次绕组的感应电动
势不超过几十伏。如果二次侧开路，一次电流完
全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处
于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，会
在二次绕组两端产生很高（甚至可达数千伏）的
电压，不但可能烧毁二次绕组的绝缘，而且将严
重危及人身安全。因此，电流互感器二次侧开路
是绝对不允许的。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
●电压互感器柜（PT柜）
（电压互感器、熔断器、避雷器） ＊提供操作和控制电源。 ＊电压测量，提供测量表计的电压回路。 ＊继电保护的需要，如母线绝缘、过压、欠
压、等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
• 按工作频率范围分为低频变压器、中频变压器、 高频变压器
• 按绝缘冷却方式分为油浸式变压器；干式变压 器；充气变压器等。油浸式变压器又分为油浸 自冷式、油浸风冷式和强迫油循环风冷（或水 冷）式三种类型。
变压器
变压器的分类： • 按其用途不同，有电源变压器、电力变压器，调
表征传输电能的大小，以 KVA 或 MVA表 示，当对变压器施加额定电压时，根据它 来确定在规定条件下不超过温升限值的额 定电流。由于电力变压器的效率极高，规 定一次、二次侧容量相同。 变压器容量计算公式：
P=1.732×U×I×COSФ
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
电流互感器在正常运行时，二次绕组的感应电动
势不超过几十伏。如果二次侧开路，一次电流完
全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处
于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，会
在二次绕组两端产生很高（甚至可达数千伏）的
电压，不但可能烧毁二次绕组的绝缘，而且将严
重危及人身安全。因此，电流互感器二次侧开路
是绝对不允许的。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
●电压互感器柜（PT柜）
（电压互感器、熔断器、避雷器） ＊提供操作和控制电源。 ＊电压测量，提供测量表计的电压回路。 ＊继电保护的需要，如母线绝缘、过压、欠
压、等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
• 按工作频率范围分为低频变压器、中频变压器、 高频变压器
• 按绝缘冷却方式分为油浸式变压器；干式变压 器；充气变压器等。油浸式变压器又分为油浸 自冷式、油浸风冷式和强迫油循环风冷（或水 冷）式三种类型。
变压器
变压器的分类： • 按其用途不同，有电源变压器、电力变压器，调
隔离开关结构及工作原理ppt课件
1
4
4 GW7
（
2
7
）
系
3
列
隔
离
6
开
关
10
5
8
9 11
12
1-静触头；2上节绝缘子； 3-下节绝缘子； 4-主闸刀；5底座；6-铭牌； 7-接地静触头； 8-接地开关； 9-转动底座； 10-电动机构； 11-垂直竖拉 杆；12-手动 机构
隔离开关的基本结构和用途
1660
1
2
3
4
1660 5
10 合闸位置
隔离开关的基本结构和用途
隔离开关的基本结构和用途 翻转型隔离开关合闸过程
45°
合闸过程中
合闸终了
隔离开关的基本结构和用途
GW7系列隔离开关动作原理
1、配电动操动机构
电动操动机构由电动机驱动，通过机械减速装置将力传递 给机构主轴，通过连杆传动带动中间旋转绝缘子转动70°，使 导电管的动触头插入（或离开）静触头，完成其分、合闸操作。
400
12.5
10
630
20
10
1000
31.5
10
1250
40
额定峰值耐 受电流 （kA） 31.5
50
80
100
隔离开关的基本结构和用途
GN19-10型户内隔离 开关外形
GN19-10C型户内隔 离开关外形
2 GW4
隔离开关的基本结构和用途
（2）GW4系列隔离开关
（ ）
系 列 隔 离 开 关
分闸位置
98
7
6
GW7-220型（翻转型） 隔离开关主闸刀装配
1-动触板；2-导电管；3-罩；4-拨叉；5-固定套；6-传动箱； 7-定位弹簧；8-转板；9-操作盘；10-球轴
常用高低压开关电器简介课件
2．电磁机构的线圈 线圈分类：电流线圈 电压线圈 1）电流线圈：串接在主电路， 特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少, 内阻小。 讨论：a 衔铁动作与否取决于线圈中电流 的大小。 b 衔铁动作不改变线圈电流。
2）电压线圈：并联在电路 特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大， 电流小，常用绝缘较好的电线绕制。 讨论：衔铁动作与否取决于线圈的电压 大小。 从结构上看，线圈大抵可分为有骨架和 无骨架两种。 ▲交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈 形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞 损耗和涡流损耗，为便于散热之故）。 ▲直流电磁机构的线圈：无骨架式，线 圈形状做成瘦高型
2、灭弧装置 灭弧措施：降低电弧温度和电场强度。 常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧分段 常用的灭弧装置： 1）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中） 磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。 2）灭弧栅 （常用作交流灭弧装置） 3）灭弧罩 （用于交流和直流灭弧。） 采用一个用陶土和石棉水泥做的雨高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。 4）多断点灭弧
低压电器图片
RO,RT系列熔断芯子
RT0系列 瓷插式熔断器 有填料封闭 管式熔断器
RL1系列 螺旋式熔断器
三相断路器
带漏电保护断路器 单相断路器
单元件断路器
塑壳断路器(QF)
低压电器图片
时间继电器
中间继电器
热继电器
万能转换开关
主令开关
时间继电器(KT)
交流接触器(KM)
ATS
刀开关
常用低压电器
常用开关电器设备
1、低压部份：继电器、接触器、熔断器、断路器、到开关、 万能转换开关、按钮、行程开关。
2、高压部份：高压断路器、隔离开关、高压负荷开关、高 压熔断器
隔离开关的工作原理-隔离开关和断路器的区别
隔离开关的工作原理-隔离开关和断路器的区别隔离开关的简介隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的。
它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。
刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。
隔离开关（俗称刀闸），一般指的是高压隔离开关，即额定电压在1kV及其以上的隔离开关，通常简称为隔离开关，是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。
隔离开关的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。
隔离开关用于各级电压，用作改变电路连接或使线路或设备与电源隔离，它没有断流能力，只能先用其它设备将线路断开后再操作。
一般带有防止开关带负荷时误操作的联锁装置，有时需要销子来防止在大的故障的磁力作用下断开开关。
隔离开关的工作原理一般在断路器前后二面各安装一组隔离开关，目的均是要将断路器与电源隔离，形成明显断开点；因为原来的断路器采用的是油断路器，油断路器需要经常检修，故二侧就要有明显断开点，以利于检修；一般情况下，出线柜是从上面母线通过开关柜向下供电，在断路器前面需要一组隔离开关是要与电源隔离，但有时，断路器的后面也有来电的可能，如通过其它环路的反送，电容器等装置的反送，故断路器的后面也需要一组隔离开关。
隔离开关主要用来将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的安全。
隔离开关的触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭，甚至可能造成飞弧（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身安全，这就是所谓带负荷拉隔离开关的严重事故。
隔离开关还可以用来进行某些电路的切换操作，以改变系统的运行方式。
高压断路器的构造及工作原理
物理性能：无色、无臭、无毒、不可燃的惰性气体；
化学性能：在常温下是极为稳定的气体，其惰性远远超过 氮气；
绝缘性能：在三个大气压时，它与变压器油的绝缘强度相 等，压力越高，绝缘性能越好。在均匀电场及相同压力下， 它的绝缘性能为空气2～3倍； 灭弧性能：SF6具有很强的灭弧能力，在自由开断的情况下， 它的灭弧能力要比空气大约100倍。
§2.4高压断路器 1.1定义：高压断路器是电力系统的重要设备之一，是一次 电力系统中控制和保护电路的关键点设备，其最大特点是 开断负荷电流和短路电流。当系统中出现严重故障时，最 终通过继电保护装置使断路器跳闸来切除故障，已维护系 统稳定.
1.2作用： （1）控制作用：根据电力系统运行的需要，将部分或全部 电气设备，以及部分或全部线路投入或退出运行。
外界能源作用下， 使主轴2转动，再 通过连杆5带动断 路器主轴1和导电 杆完成断路器的 分、合闸操作。
DL在合闸位置时， 形成的导电回为： 上接线端子—静触头—导电杆 —中间触头—下接端子 分闸时，导电杆与静触头分开， 导电回路即被切断而产生电弧， 油在高温下蒸发分解成大量气体， 油压增高。随着动触头继续下移， 在灭弧室内油气混合物对电弧进行 横吹和附加纵吹，使电弧熄灭。
从这一过程来看，断路器的动作情况可能是以下两种情况之一：
a. 断路器跳闸（输电线路出现故障）→断路器合闸（自动重合闸装置 驱动）
b. 断路器跳闸（输电线路出现故障）→断路器合闸（自动重合闸装置 驱动）→断路器跳闸（线路还存在故障）
显然，对于以上两种情况，断路器都面临着在短时间内进行多次 操作，特别是后一种情况，断路器更是在短时间内多次分断故障电流。
2）联动机构 用于把能量转换机构中的机械能转换为开关动作，一般由四边形连 杆机构、拐臂和拉杆组成。
化学性能：在常温下是极为稳定的气体，其惰性远远超过 氮气；
绝缘性能：在三个大气压时，它与变压器油的绝缘强度相 等，压力越高，绝缘性能越好。在均匀电场及相同压力下， 它的绝缘性能为空气2～3倍； 灭弧性能：SF6具有很强的灭弧能力，在自由开断的情况下， 它的灭弧能力要比空气大约100倍。
§2.4高压断路器 1.1定义：高压断路器是电力系统的重要设备之一，是一次 电力系统中控制和保护电路的关键点设备，其最大特点是 开断负荷电流和短路电流。当系统中出现严重故障时，最 终通过继电保护装置使断路器跳闸来切除故障，已维护系 统稳定.
1.2作用： （1）控制作用：根据电力系统运行的需要，将部分或全部 电气设备，以及部分或全部线路投入或退出运行。
外界能源作用下， 使主轴2转动，再 通过连杆5带动断 路器主轴1和导电 杆完成断路器的 分、合闸操作。
DL在合闸位置时， 形成的导电回为： 上接线端子—静触头—导电杆 —中间触头—下接端子 分闸时，导电杆与静触头分开， 导电回路即被切断而产生电弧， 油在高温下蒸发分解成大量气体， 油压增高。随着动触头继续下移， 在灭弧室内油气混合物对电弧进行 横吹和附加纵吹，使电弧熄灭。
从这一过程来看，断路器的动作情况可能是以下两种情况之一：
a. 断路器跳闸（输电线路出现故障）→断路器合闸（自动重合闸装置 驱动）
b. 断路器跳闸（输电线路出现故障）→断路器合闸（自动重合闸装置 驱动）→断路器跳闸（线路还存在故障）
显然，对于以上两种情况，断路器都面临着在短时间内进行多次 操作，特别是后一种情况，断路器更是在短时间内多次分断故障电流。
2）联动机构 用于把能量转换机构中的机械能转换为开关动作，一般由四边形连 杆机构、拐臂和拉杆组成。
变电站培训课件
05
变电站的继电保护
继电保护的基本原理
继电保护的概念
继电保护是电力系统中的一种重要保护措施，当电力系统出 现故障时，能够快速、准确地切除故障部分，保护设备和系 统的稳定运行。
继电保护的基本原理
继电保护利用故障时电气量的变化，如电流、电压、功率等 ，构成保护装置，通过比较正常状态和故障状态的电气量特 征，实现故障检测和切除。
少油断路器：少油断路器是一种结构简单的断路器，其 动作原理是利用油作为灭弧介质
空气断路器：空气断路器是一种利用空气作为灭弧介质 的断路器。这种断路器的优点是灭弧效果好、不污染环 境，缺点是噪音较大。
详细描述
多油断路器：多油断路器是一种结构较复杂的断路器， 其动作原理是利用油作为灭弧介质。这种断路器的优点 是灭弧效果好、容量大，缺点是制造成本高、维护困难
3
辅助设备
如直流电源、空调、照明等，为变电站的正常 运行提供必要的条件。
变电站的分类
地下变电站
建设在地下，节省土地资源， 减少对城市景观的影响。
露天变电站
建设在地面上，容易受到环境因 素的影响。
室内变电站
在建筑物内部建设，节省土地资源 ，但容易受到建筑物的影响。
变电站的作用
变换电压
将高电压的电能转换为低电压的电 能，以满足不同负荷的需求。
软母线是一种可弯曲的 导电排，由多段软铜线 连接而成，两端分别固 定在固定端子或绝缘子 上。它具有结构紧凑、 运行可靠、维护方便等 特点。
封闭母线是一种将导电 排用外壳封闭起来的母 线形式，具有体积小、 结构紧凑、运行可靠、 维护方便等特点，广泛 用于高压和低压配电装 置中。
对于母线的运行维护， 需要定期检查母线的外 观和紧固件是否正常， 定期进行清理和维护工 作，确保母线的正常运 行和使用寿命。
《高压断路器QF》课件
结构和原理
结构
高压断路器QF通常由断路器本体和操作机构 组成，断路器本体包括触头、隔离开关、弹簧 机构等部分。
原理
高压断路器QF通过触头的闭合和分离来实现 开关电路。当电路出现故障（如过载、短路等） 时，触头会弹开并断绝电路。
分类和应用
分类
按照工作介质可以分为空气式、SF6式、真空式等；按照用途可以分为开关式、联络式、控 制式、保护式等。
应用
广泛应用于电力系统中，如变电站、输电线路、发电机组等。
Байду номын сангаас
维修和故障排除
维修
高压断路器QF的维修必须由专业人员进行， 并按照相关的规范和标准进行。
故障排除
高压断路器QF的故障排除需要掌握相关知识 和技能，需要根据具体故障类型采取相应的措 施。
发展趋势
发展历程
高压断路器QF的发展历程从简单的手动断 路器到自动电子式断路器，再到智能型断 路器等，不断提高其性能和可靠性。
发展趋势
随着电力系统运行的自动化和智能化，高 压断路器QF将更加智能高效，其在能源装 备、电力工业等领域的应用将进一步扩展。
总结
1 作用
2 结构和原理
3 分类和应用
高压断路器QF用于保 护电力系统中的高压 电器。
4 维修和故障排除
高压断路器QF通常由 断路器本体和操作机 构组成。
5 发展趋势
按照工作介质可以分 为空气式、SF6式、真 空式等；按照用途可 以分为开关式、联络 式、控制式、保护式 等。
高压断路器QF的维修必须由专业人员 进行，并按照相关的规范和标准进行。
随着电力系统运行的自动化和智能化， 高压断路器QF将更加智能高效。
高压断路器QF
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③
④
引言
2.
断路器的作用
在正常情况下，控制各种电力线路和设备的开断和 关合。 在电力系统发生故障时，自动地切除电力系统的短 路电流，以保证电力系统的正常运行。
一、电弧的形成与熄灭
用开关电器切断通有电流的电路时，只要电源电压大 于10~20V，电流大于80~100mA，在开关电器的动、 静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。 此时，触头虽已分开，但电路中的电流还在继续流通。 只有电弧熄灭，电路才被真正断开。 电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中了出现 大量自由电子的缘故。
utr
usr
可见，断路器开断交流电路 时，熄灭电弧的条件应为
0
t
u u d (t) r(t)
2. 交流电弧的熄灭
(2) 高压断路器熄灭交流电弧的基本方法 1) 利用灭弧介质
不同灭弧介质具有不同的传热能力、介电能力、热游离 温度和热容量。这些参数的数值越大，则去游离作用越 强，电弧就越容易熄灭。 采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属作触头 材料。采用铜、钨合金和银、钨合金等。 吹弧利于冷却而使复合加强、带电离子的扩散。 电弧被拉长，触头分离速度加快，断口电压降低。
1. 电弧的产生、维持与熄灭
①
电弧的产生
阴极发射电子
热电子发射 强电场电子发射
(+)
静触头
d
U
E
碰撞游离
U d
②
电弧的维持
热游离 去游离
6 E 3 10 V /m
(-) 动触头
复合去游离 扩散去游离
③
电弧的熄灭
若游离过程大于去游离过程，则电弧继续燃烧； 若去游离过程大于游离过程，则电弧逐渐熄灭。
ud
0 油 空气
t
SF6 真空
可见，真空断路器和 SF6 断 路器灭弧性能较好。
2. 交流电弧的熄灭
(2) 交流电弧的熄灭条件 1) 弧隙介质强度恢复过程
ud
近阴极效应
(+)
+ + -
+ +
+ + -
+ +
+ + -
(-)
(-)
+ + + +
+ + + +
-
-
+ + -
0
t
油 空气 SF6 真空
1 U2 U U 2C C 3 Q 0
C Q
C C Q 0
2
U
C
U1
并联电容C后：
1 U U U U 1 2 ( C C ) C 2(CQ C) 2 Q 0 ( C C ) (CQ C) 1 Q U U U U 2 2 ( C C ) C 2(CQ C) 2 Q 0
电弧有热惯性
交流电弧每半周自动熄灭一次
2. 交流电弧的熄灭
(2) 交流电弧的熄灭条件
在交流电流过零时，电弧将自动熄灭，但不等于 最终熄灭。
在交流电弧自动熄灭后，弧隙中存在着两个恢复 过程：
弧隙介质强度恢复过程 弧隙电压恢复过程
2. 交流电弧的熄灭
(2) 交流电弧的熄灭条件 1) 弧隙介质强度恢复过程 含义：弧隙中介质强度恢 复到绝缘的正常状态的过 程。以能耐受的电压ud(t)表 示。 影响因素：主要是断路器 灭弧装置的结构和灭弧介 质的性质。
(+)
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件 2) 弧隙电压恢复过程 含义：弧隙电压由熄弧电 压逐渐恢复到电源电压的 过程。以ur(t)表示。 影响因素：线路参数、负 荷性质等。
ur
utr usr
0 t
对不同的线路参数，弧隙 电压恢复过程可能是周期 性的变化过程或非周期性 的变化过程。
第二章 高压断路器和隔离开 关的原理与选择
引言
1.
①
开关电器的类型
仅用来在正常情况下，断开或闭合正常工作电流的开 关电器，如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、 磁力启动器等。
②
仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开 关电器，如高、低压熔断器。
既用来断开或闭合正常工作电流，也用来断开或闭合 过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压断路器、 低压自动空气断路器等。 不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电压的 开关电器，如隔离开关等。
问题：电弧熄灭后还有短路电流流通。
措施：加辅助触头。
Q1
主触头 辅助触头
Q1
Q2
r
Q2
二、开断短路电流时的工作状况分析
☆ 断路器加装并联电容
问题：对多断口断路器，每一个断口在开断位置的电 压分配和开断过程中的恢复电压分配将出现不均匀现 象，影响到断路器的灭弧能力。
U U U 1 3 2 C C Q 0
utr usr
瞬态恢复电压 工频恢复电压
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
综上所述，在电弧自然熄灭后，弧隙中同时存在 着两个恢复过程，即弧隙电压恢复过程 ur(t)和介质 ur 强度恢复过程 ud(t) 。
如果弧隙电压高于介质强度耐 受电压，则弧隙就被击穿，电 弧重燃。 如果弧隙电压低于介质强度耐 受电压，则电弧不再重燃，即 最终熄灭。
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的特性
电弧温度随时间变化
电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动。 电弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率 减小时，电弧的温度降低。 电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。 随着交流电流的周期性变化，电弧电流也将每隔半周过零 一次。在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量 较少，电弧温度和热游离下降，而去游离作用继续进行， 电弧将自然熄灭。
C
( C C ) C Q 0
(CQ C)
U2
CQ
C0
U
CQ
三、高压断路器的选择
(一) 高压断路器型号和技术参数1．种类按灭弧介质和灭弧方式分
油断路器：包括多油断路器和少油断路器
(压缩)空气断路器 SF6断路器 真空断路器 户内式
按安装地点分
户外式
三、高压断路器的选择
(一) 高压断路器型号和技术参数
2．型号
由字母和数字两部分组成的：
额定开断能力，kA或MVA
1
2
2) 采用特殊金属材料作灭弧触头
3) 利用气体或油吹动电弧
4) 采用多断口熄弧
5) 拉长电弧并增大断路器触头的分离速度
二、开断短路电流时的工作状况分析
☆ 断路器加装并联电阻
① ②
Q1
Q2
作用：
并联电阻起分流作用；
r
改变恢复电压的恢复特性：
当并联电阻r<rcr时，电压恢复过程为非周期性； 当并联电阻r>rcr时，电压恢复过程为周期性。