第8章 真空断路器(ppt)
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真空断路器培训极品资料ppt课件
77
六氟化硫断路器
SF6断路器：触头在六氟化硫气体内分合的断路器。 特点：断流能力强、灭弧速度快，电绝缘性能好，检 修周期长。缺点：价格较高。主要是用于投切电容器组用。
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88
断路器型号定义 断路器型号的含义：
我国断路器型号根据国家技术标准的规定，一般由文字符号和数字按以下方式组成：
开关技术培训
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电气设备概述
高压电气设备：额定电压 1kV 及以上的电气设备， 在回路中用来实现关合、开断、控制、保护、调节和 量测等功能的电器设备。 功能分类： 开关电器、量测电器、限流限压电器、成套装置电器； ①开关电器：主要有高压断路器、高压隔离开关、 高压熔断器、高压负荷开关和接地短路器。
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真空断路器 真空断路器：触头在高真空的泡内分合的断路器。 特点：体积小，重量轻，动作快，安全可靠，寿命长， 开断能强、便于维修。 是目前中压领域主要使用的断路器。
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油断路器 油断路器：触头在油内分合的断路器。 可分为多油断路器和少油断路器。在多油断路器中， 油不仅作为灭弧介质，而且还作为绝缘介质，因此用油多， 体积大。在少油断路器中，油只作为灭弧介质，因此用油 量少体积小，耗用钢材少。目前已淘汰的断路器。
②量测电器：又称互感器。
③限制电器：主要包括电抗器、避雷器。 ④成套装置电器：开关柜、组合电器等
《真空断路器》课件
新能源
随着新能源产业的发展，真空断路器在太阳能、风能等新能源领域的 应用也逐渐增多，用于控制和保护逆变器和变压器等设备。
技术发展与创新
真空灭弧室
随着材料科学和制造工艺的进步，真空灭弧室的设计和性 能得到不断提升，提高了真空断路器的开断能力和可靠性 。
智能化
随着物联网和人工智能技术的发展，真空断路器逐渐实现 智能化，能够进行远程监控、故障诊断和预测性维护，提 高了设备的运行效率和可靠性。
真空断路器具有体积小、重量轻 、寿命长、可靠性高、灭弧能力 强等优点，能够快速切断电流， 减少对系统的冲击。
工作原理
工作原理
真空断路器利用真空作为绝缘和灭弧介质，当系统需要切断电流时，触头在真 空中迅速分离，产生强烈的电弧，电流通过电弧在触头表面产生的高温作用下 迅速蒸发和扩散，从而切断电流。
工作过程
根据需要选择合适的操作机构 和附件，如电动操作机构、弹 簧操作机构等，以满足操作和
维护的需求。
安装注意事项
安装环境
确保断路器安装在干燥、通风良好、 无腐蚀性气体的环境中。
安装基础
为确保断路器的稳定运行，应按照厂 家提供的安装基础图进行安装，并确 保水平度和垂直度符合要求。
接线端子连接
确保接线端子的连接紧固、接触良好 ，遵循接线端子的连接顺序和标记进 行连接。
断时间。
绝缘材料
灭弧室的绝缘外壳通常采用玻璃或 陶瓷材料，具有良好的绝缘性能。
金属电极
在真空灭弧室内设有两个金属电极 ，通过电场作用实现电流的开断。
种操作 方式，以满足不同应用场 景的需求。
连杆机构
通过连杆机构将操作力传 递到真空灭弧室的触头上 ，实现触头的闭合和断开 。
滑，保持机械性能良好。
随着新能源产业的发展，真空断路器在太阳能、风能等新能源领域的 应用也逐渐增多，用于控制和保护逆变器和变压器等设备。
技术发展与创新
真空灭弧室
随着材料科学和制造工艺的进步，真空灭弧室的设计和性 能得到不断提升，提高了真空断路器的开断能力和可靠性 。
智能化
随着物联网和人工智能技术的发展，真空断路器逐渐实现 智能化，能够进行远程监控、故障诊断和预测性维护，提 高了设备的运行效率和可靠性。
真空断路器具有体积小、重量轻 、寿命长、可靠性高、灭弧能力 强等优点，能够快速切断电流， 减少对系统的冲击。
工作原理
工作原理
真空断路器利用真空作为绝缘和灭弧介质，当系统需要切断电流时，触头在真 空中迅速分离，产生强烈的电弧，电流通过电弧在触头表面产生的高温作用下 迅速蒸发和扩散，从而切断电流。
工作过程
根据需要选择合适的操作机构 和附件，如电动操作机构、弹 簧操作机构等，以满足操作和
维护的需求。
安装注意事项
安装环境
确保断路器安装在干燥、通风良好、 无腐蚀性气体的环境中。
安装基础
为确保断路器的稳定运行，应按照厂 家提供的安装基础图进行安装，并确 保水平度和垂直度符合要求。
接线端子连接
确保接线端子的连接紧固、接触良好 ，遵循接线端子的连接顺序和标记进 行连接。
断时间。
绝缘材料
灭弧室的绝缘外壳通常采用玻璃或 陶瓷材料，具有良好的绝缘性能。
金属电极
在真空灭弧室内设有两个金属电极 ，通过电场作用实现电流的开断。
种操作 方式，以满足不同应用场 景的需求。
连杆机构
通过连杆机构将操作力传 递到真空灭弧室的触头上 ，实现触头的闭合和断开 。
滑，保持机械性能良好。
真空断路器结构及维护ppt课件
可靠转换
保证可靠转换
5
合闸回路，辅助开关接点13－14不能 调整辅助开关转动角度，
可靠转换
保证可靠转换
6 电磁铁匝间或层间短路
检查电磁铁阻值
10
电机不停的转
序号 1 2
故障原因及分析
储能后微动开关没切换 微动开关接点粘连
处理办法
调整微动开关位置 修复或更换微动开关
3 离合器上的棘爪卡滞不能复位
检查离合器
1525mm二次回路断线或接线松动检查二次回路分闸线圈匝间短路测量线圈阻值符合同觃格要求hk辅助开关故障检查辅助开关接点及接线10合闸或分闸电磁铁烧坏序号故障原因及分析处理办法因机械故障电磁铁带电时间长烧坏检查机械故障分闸后辅助开关没有联动转至分闸位置可能是机械连接卡涩或松脱调整或紧固辅助开关机械连接辅助开关在合闸后没有联动转至合闸位置可能是机械连接受阻或松脱调整或紧固辅助开关机械连接分闸回路辅助开关接点6364丌能可靠转换调整辅助开关转动角度保证可靠转换合闸回路辅助开关接点1314丌能可靠转换调整辅助开关转动角度保证可靠转换电磁铁匝间或层间短路检查电磁铁阻值11电机不停的转序号故障原因及分析处理办法储能后微动开关没切换调整微动开关位置微动开关接点粘连修复或更换微动开关离合器上的棘爪卡滞丌能复位检查离合器12储能后未给合闸信号就合闸序号故障原因及分析处理办法储能时合闸掣子不滚子支撑角度丌合适调整偏心小轰改变掣子角度闭锁电磁铁不合闸轰的顶杆干涉使轰丌能复位调整到合适位置合闸回路串入其他电信号使电气回路误动作检查控制回路滚子损坏更换滚子储能弹簧掣子损坏更换掣子13手车进不了柜或出不来序号故障原因及分析处理办法断路器在合闸位置使断路器分闸接地开关在合闸位置打开接地开关梅花触头不静触头丌匹配是否推错断路器或安装错误底盘车锁板没打开检查底盘车底盘车接地连锁板变形没有复位修复连锁板要灱活自如14断路器主回路电阻超标序号故障原因及分析处理办法真空灭弧室问题测量真空灭弧室回路电阻若超标则更换真空灭弧室触臂螺丝压力丌够检查紧固所有螺丝管子上端螺丝压力丌够检查紧固所有螺丝软连线导电夹螺丝压力丌够检查紧固所有螺丝测试方法丌正确正确接线测试测试仪器精度丌够更换测试仪器15断路器不储能序号故障原因及分析处理办法储能整流桥坏检测并更换整流桥电机问题检查炭刷是否正常修复或更换炭刷
真空断路器课件
精品PPT
防止(fángzhǐ)误分、误合断路器、负荷开关、接 触器
开关在合闸状态不能操作隔离 开关。即：开关在合闸位置， 小车从试验位置向工作位置无 法操作，受开关内部闭锁，防 止了带负荷(fùhè)合隔离开关； 开关在合闸位置，小车从工作 向试验位置仍然无法操作，只 有在断路器分闸状态，才能操 作隔离开关或手车才能从工作 位置退至试验位置，才能合上 接地开关
开断现象。 10) 对于检修后的开关，在结束工作票验收服役时，应检查确认两侧刀闸在
断开位置，操作跳合闸三次，若发现有拒绝跳闸的现象时，严禁接受服 役，更不能直接投入运行。开关二次回路工作结束进行验收时，还应做 远方操作试验和保护联动跳、合闸试验。
精品PPT
断路器正常(zhèngcháng)运行中的检查与维护
合闸操作过程：当机构接到合闸信号后（开关 处于断开，已储能状态），合闸电磁铁的铁心被吸 向下运动，拉动定位件向逆时针方向转动，解除储 能维持，合闸弹簧带动储精品PP能T 轴套逆时针方向转动，
真空(zhēnkōng)断路器VB-12
精品PPT
开关(kāiguān)柜内各小开关(kāiguān)的作用
精品PPT
开关防跳跃(tiàoyuè)回路
如果断路器进行合闸，结果送电至故障点，则 保护动作跳开断路器，此时如果控制开关发生 卡涩、粘连的情况，始终接通合闸回路，则 （如果没有防跳措施的话）断路器将会再次 (zài cì)合闸，保护再跳开断路器，发生合闸--跳闸----再合闸---再跳闸的现象，如此循环，称 为断路器的跳跃。对断路器造成很大损害，因 此必须避免。为防止因控制回路故障造成开关 跳跃，在开关的操作回路装设防“跳跃”回路。 开关防跳原理：当开关发出合闸指令后，开关合 闸回路通过KO防跳继电器的常闭接点接通并使 开关合闸，当开关合上后，其开关常开接点QF 闭合，如果此时合闸回路仍发合闸脉冲时，KO 防跳继电器就会励磁，并使KO常闭接点断开 （实际就是断开了合闸回路）、常开接点闭合 并对KO继电器进行自保持，直到合闸脉冲截止， 从而防止了开关产生跳跃。
防止(fángzhǐ)误分、误合断路器、负荷开关、接 触器
开关在合闸状态不能操作隔离 开关。即：开关在合闸位置， 小车从试验位置向工作位置无 法操作，受开关内部闭锁，防 止了带负荷(fùhè)合隔离开关； 开关在合闸位置，小车从工作 向试验位置仍然无法操作，只 有在断路器分闸状态，才能操 作隔离开关或手车才能从工作 位置退至试验位置，才能合上 接地开关
开断现象。 10) 对于检修后的开关，在结束工作票验收服役时，应检查确认两侧刀闸在
断开位置，操作跳合闸三次，若发现有拒绝跳闸的现象时，严禁接受服 役，更不能直接投入运行。开关二次回路工作结束进行验收时，还应做 远方操作试验和保护联动跳、合闸试验。
精品PPT
断路器正常(zhèngcháng)运行中的检查与维护
合闸操作过程：当机构接到合闸信号后（开关 处于断开，已储能状态），合闸电磁铁的铁心被吸 向下运动，拉动定位件向逆时针方向转动，解除储 能维持，合闸弹簧带动储精品PP能T 轴套逆时针方向转动，
真空(zhēnkōng)断路器VB-12
精品PPT
开关(kāiguān)柜内各小开关(kāiguān)的作用
精品PPT
开关防跳跃(tiàoyuè)回路
如果断路器进行合闸，结果送电至故障点，则 保护动作跳开断路器，此时如果控制开关发生 卡涩、粘连的情况，始终接通合闸回路，则 （如果没有防跳措施的话）断路器将会再次 (zài cì)合闸，保护再跳开断路器，发生合闸--跳闸----再合闸---再跳闸的现象，如此循环，称 为断路器的跳跃。对断路器造成很大损害，因 此必须避免。为防止因控制回路故障造成开关 跳跃，在开关的操作回路装设防“跳跃”回路。 开关防跳原理：当开关发出合闸指令后，开关合 闸回路通过KO防跳继电器的常闭接点接通并使 开关合闸，当开关合上后，其开关常开接点QF 闭合，如果此时合闸回路仍发合闸脉冲时，KO 防跳继电器就会励磁，并使KO常闭接点断开 （实际就是断开了合闸回路）、常开接点闭合 并对KO继电器进行自保持，直到合闸脉冲截止， 从而防止了开关产生跳跃。
真空断路器
合、分闸线圈是按短时工作制作设计的，合闸线圈的通电时间不到100ms，分闸线圈的不到60ms。分、合闸 时间一般在断路器出厂时已调好，无须再动。
回路电阻
回路电阻值是表征导电回路的联接是否良好的一个参数，各类型产品都规定了一定范围内的值。若回路电阻 超过规定值时，很可能是导电回路某一连接处接触不良。在大电流运行时接触不良处的局部温升增高，严重时甚 至引起恶性循环造成氧化烧损，对用于大电流运行的断路器尤需加倍注意。回路电阻测量，不允许采用电桥法测 量，须采用GB763规定的直流压降法。
真空断路器的实际结构中，触头合闸弹簧设计成即使处于分闸位置，也有相当的预压缩量，有预压力。这是 为使合闸过程中，当动触头尚未碰到静触头而发生预击穿时，动触头有相当力量抵抗电动力，而不致于向后退缩； 当触头碰接瞬间，接触压力陡然跃增至预压力数值，防止合闸弹跳，足以抵抗电动斥力，并使接触初始就有良好 状态；随着接触行程的前进，触头间的接触压力逐步增大，接触行程终结时，接触压力达到设计值。接触行程不 包括合闸弹簧的预压缩量程，它实际上是合闸弹簧的第二次受压行程。
工作原理
真空断路器的工作原理是：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下 挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快 速运动，在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢 复起来。
其它部件
基座、绝缘支撑件、绝缘子等
特点
具体介绍
工作原理
具体介绍
真空断路器技术标准真空断路器在我国近十年来得到了蓬勃的发展。产品从过去的ZN1～ZN5几个品种发展 到数十多个型号、品种，额定电流达到5000A，开断电流达到50kA的较好水平，并已发展到电压达35kV等级。
回路电阻
回路电阻值是表征导电回路的联接是否良好的一个参数，各类型产品都规定了一定范围内的值。若回路电阻 超过规定值时，很可能是导电回路某一连接处接触不良。在大电流运行时接触不良处的局部温升增高，严重时甚 至引起恶性循环造成氧化烧损，对用于大电流运行的断路器尤需加倍注意。回路电阻测量，不允许采用电桥法测 量，须采用GB763规定的直流压降法。
真空断路器的实际结构中，触头合闸弹簧设计成即使处于分闸位置，也有相当的预压缩量，有预压力。这是 为使合闸过程中，当动触头尚未碰到静触头而发生预击穿时，动触头有相当力量抵抗电动力，而不致于向后退缩； 当触头碰接瞬间，接触压力陡然跃增至预压力数值，防止合闸弹跳，足以抵抗电动斥力，并使接触初始就有良好 状态；随着接触行程的前进，触头间的接触压力逐步增大，接触行程终结时，接触压力达到设计值。接触行程不 包括合闸弹簧的预压缩量程，它实际上是合闸弹簧的第二次受压行程。
工作原理
真空断路器的工作原理是：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下 挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快 速运动，在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢 复起来。
其它部件
基座、绝缘支撑件、绝缘子等
特点
具体介绍
工作原理
具体介绍
真空断路器技术标准真空断路器在我国近十年来得到了蓬勃的发展。产品从过去的ZN1～ZN5几个品种发展 到数十多个型号、品种，额定电流达到5000A，开断电流达到50kA的较好水平，并已发展到电压达35kV等级。
真空断路器PPT课件
随着环保意识的提高，真 空断路器也在向环保、节 能方向发展，降低能耗和 减少对环境的影响。
真空断路器的未来展望
持续创新
未来真空断路器仍将不断创新，提高性能和可靠性，满足电力系 统的更高要求。
广泛应用
随着电力工业的持续发展，真空断路器的应用范围将进一步扩大， 为电力系统的安全稳定运行提供更好的保障。
持清洁。
每日记录
记录真空断路器的运行情况，包 括分合闸次数、操作机构动作情
况等，发现问题及时处理。
真空断路器的定期保养
定期检查
每季度或半年对真空断路器进行一次 全面检查，包括真空室的真空度、触 头的接触情况、机械部件的磨损情况 等。
定期清洁
定期润滑
对真空断路器的机械部件进行润滑， 保证机械运动的顺畅。
02
真空断路器主要由触头系统、真 空灭弧室、操作机构和绝缘支撑 等部分组成。
真空断路器的特点
高绝缘性能
真空断路器的触头在真空中工 作，具有极高的绝缘性能，能
够承受高电压和强电场。
优良的开断能力
真空断路器的触头在真空中断 开电流，产生的电弧小，且很 快熄灭，因此具有优良的开断 能力。
长寿命
由于真空断路器的触头材料不 易氧化，且没有机械磨损，因 此其寿命较长。
真空断路器的灭弧能力较强，能够快速切断电流，减小电弧对触头的烧蚀，提高 断路器的使用寿命。
03 真空断路器的选型与使用
真空断路器的选型原则
01
02
03
04
电压等级
真空断路器的额定电压必须与 线路的电压相符合。
电流参数
根据线路的电流和短路电流来 选择真空断路器的额定电流。
短路性能
选择具有足够短路承受能力的 真空断路器，以确保在短路故 障时能够可靠地切断电流。
真空断路器的未来展望
持续创新
未来真空断路器仍将不断创新，提高性能和可靠性，满足电力系 统的更高要求。
广泛应用
随着电力工业的持续发展，真空断路器的应用范围将进一步扩大， 为电力系统的安全稳定运行提供更好的保障。
持清洁。
每日记录
记录真空断路器的运行情况，包 括分合闸次数、操作机构动作情
况等，发现问题及时处理。
真空断路器的定期保养
定期检查
每季度或半年对真空断路器进行一次 全面检查，包括真空室的真空度、触 头的接触情况、机械部件的磨损情况 等。
定期清洁
定期润滑
对真空断路器的机械部件进行润滑， 保证机械运动的顺畅。
02
真空断路器主要由触头系统、真 空灭弧室、操作机构和绝缘支撑 等部分组成。
真空断路器的特点
高绝缘性能
真空断路器的触头在真空中工 作，具有极高的绝缘性能，能
够承受高电压和强电场。
优良的开断能力
真空断路器的触头在真空中断 开电流，产生的电弧小，且很 快熄灭，因此具有优良的开断 能力。
长寿命
由于真空断路器的触头材料不 易氧化，且没有机械磨损，因 此其寿命较长。
真空断路器的灭弧能力较强，能够快速切断电流，减小电弧对触头的烧蚀，提高 断路器的使用寿命。
03 真空断路器的选型与使用
真空断路器的选型原则
01
02
03
04
电压等级
真空断路器的额定电压必须与 线路的电压相符合。
电流参数
根据线路的电流和短路电流来 选择真空断路器的额定电流。
短路性能
选择具有足够短路承受能力的 真空断路器，以确保在短路故 障时能够可靠地切断电流。
真空断路器课件解读
开关防跳跃回路
如果断路器进行合闸，结果送电至故 障点，则保护动作跳开断路器，此时 如果控制开关发生卡涩、粘连的情况， 始终接通合闸回路，则（如果没有防 跳措施的话）断路器将会再次合闸， 保护再跳开断路器，发生合闸---跳闸 ----再合闸---再跳闸的现象，如此循 环，称为断路器的跳跃。对断路器造 成很大损害，因此必须避免。为防止 因控制回路故障造成开关跳跃，在开 关的操作回路装设防“跳跃”回路。 开关防跳原理：当开关发出合闸指令 后，开关合闸回路通过KO防跳继电 器的常闭接点接通并使开关合闸，当 开关合上后，其开关常开接点QF闭 合，如果此时合闸回路仍发合闸脉冲 时，KO防跳继电器就会励磁，并使 KO常闭接点断开（实际就是断开了 合闸回路）、常开接点闭合并对KO 继电器进行自保持，直到合闸脉冲截 止，从而防止了开关产生跳跃。
开关状态监视
• • • •
•
•
• • • •
合闸状态：通过开关常开辅助接点QF进行监视； 跳闸状态：通过开关常闭辅助接点QF进行监视； 开关跳闸信号、事故跳闸信号、开关电流电流、控制电 源消失、就地、顺控状态监视； 试验位置：通过位置行程接点S8监视,开关在试验位时， 其接点接通； 工作位置：通过位置行程接点S9监视,开关在工作位时， 其接点接通； 接地刀闸：通过开关接地刀闸辅助接点GD监视，接地 刀闸合上时GD接点闭合。 弹簧未储能：如果弹簧没有储能则S41接点闭； 保护装置故障信号； 保护动作信号（速断、过流、低电压、过负荷、接地 等）； 电度、功率、频率及参数整定值
真空的特性
真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中， 气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大， 发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离不是 真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场作用下 由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要 因素。 真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小， 电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及 表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间 隙（ 2—3 毫米）情况下，有比高压力空气与SF6 气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开 距一般不大的原因。
真空断路器全解PPT课件
三极同期性
• 真空断路器的三极同期性表示三极不同时 闭合或分离的程度，由于分、合闸同期性 是相对的，数值也差异不大，所以一般情 况下只考核三极合闸同期性。三极同期性 差的断路器将严重影响开关的分断能力， 容易产生过长的燃弧时间。由于断路器的 分合闸速度较快，开距较小，通过准确调 试，达到参数要求并不困难，一般规定合 闸同期性不超过2ms。
•
实际上，对开断能力影响最大的是初始分闸速度，而不是平均分
பைடு நூலகம்
闸速度，因而，一些高性能的真空断路器，及35kv级的真空断路器，
通常考核刚分时几毫米内的分闸速度。似乎分闸速度越大越好，但实
际并非如此，分闸速度越大，引起的分闸弹振越历害，过冲也就越历
害，这样对开关管波纹管的振动、压缩也就越严重，容易造成波纹管
合闸弹跳时间
• 真空断路器合闸时间的大小，是衡量真空断路器性能好坏 的一个重要标志，其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、 开距及真空开关管的触头材料等有关，同时还与开关管的 结构、断路器的结构及安装调试有关。触头合闸弹跳时间 越小，其性能越好，弹跳时间越长，触头的电磨损越严重， 容易产生合闸过电压，在关合短路电流或电容器时，以及 行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。另外，触头合闸弹 跳时间越长，严重危害开关管的波纹管使用寿命。10kV 级铜络触头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms，其 他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些， 但是不得超过5ms。
•
由于真空开关管的额定开距对绝缘性能的影响较大，当额定
开距从零开距增大时，其绝缘水平也将提高，但当开距增大到一
定数值时，开距对绝缘性能的影响就不大了，若进一步增大开距，
将严重影响开关管的机械寿命。
•
《真空开关知识讲》课件
详细描述
操动机构包括驱动电机、传动机构和限位开关等部件，负责 驱动触头系统动作，实现电路的接通和断开。其设计需充分 考虑机械强度、耐磨性和防腐蚀性等因素。
绝缘系统
总结词
绝缘系统是确保真空开关正常工作的 关键部分，其性能直接关系到开关的 安全性和可靠性。
详细描述
绝缘系统包括绝缘材料、绝缘子和绝 缘气体等，用于隔离不同电位部分， 防止电流通过非导电介质传导。其设 计需充分考虑绝缘强度、耐热性和耐 老化性等因素。
用途
真空开关广泛应用于电力系统中的高 压和超高压输配电线路、变压器、发 电机、电动机等设备的控制与保护。
02
真空开关的组成与结 构
触头系统
总结词
触头系统是真空开关中控制电流的关键部分，其性能直接影响开关的可靠性和 使用寿命。
详细描述
触头系统由动、静触头组成，负责接通和断开电路。其材料、结构和几何尺寸 的选择对开关的电气性能和机械性能至关重要。
止气体泄漏。
操作机构失灵
定期检查操作机构各部件的连 接和润滑情况，确保机构动作
的灵活性和可靠性。
05
真空开关的发展趋势 与未来展望
技术创新与进步
真空技术的改进
随着真空技术的不断进步，真空 开关的性能和可靠性得到了显著 提升，如更高的开断能力和更长
的使用寿命。
新型材料的应用
新型材料的研发和应用为真空开关 提供了更优异的性能和更轻便的体 积，如陶瓷材料和复合绝缘材料。
03
真空开关的性能与参 数
绝缘性能
总结词
真空开关的绝缘性能是其最重要的特性之一，它决定了开关在高压环境下的工作能力和安全性。
详细描述
真空开关的绝缘性能主要依赖于真空环境，以及开关内部的绝缘材料和结构。在真空中，气体分子极少，因此电 流的绝缘强度更高，能够承受更高的电压。此外，真空开关内部的绝缘材料和结构设计也是保证其良好绝缘性能 的关键因素。
操动机构包括驱动电机、传动机构和限位开关等部件，负责 驱动触头系统动作，实现电路的接通和断开。其设计需充分 考虑机械强度、耐磨性和防腐蚀性等因素。
绝缘系统
总结词
绝缘系统是确保真空开关正常工作的 关键部分，其性能直接关系到开关的 安全性和可靠性。
详细描述
绝缘系统包括绝缘材料、绝缘子和绝 缘气体等，用于隔离不同电位部分， 防止电流通过非导电介质传导。其设 计需充分考虑绝缘强度、耐热性和耐 老化性等因素。
用途
真空开关广泛应用于电力系统中的高 压和超高压输配电线路、变压器、发 电机、电动机等设备的控制与保护。
02
真空开关的组成与结 构
触头系统
总结词
触头系统是真空开关中控制电流的关键部分，其性能直接影响开关的可靠性和 使用寿命。
详细描述
触头系统由动、静触头组成，负责接通和断开电路。其材料、结构和几何尺寸 的选择对开关的电气性能和机械性能至关重要。
止气体泄漏。
操作机构失灵
定期检查操作机构各部件的连 接和润滑情况，确保机构动作
的灵活性和可靠性。
05
真空开关的发展趋势 与未来展望
技术创新与进步
真空技术的改进
随着真空技术的不断进步，真空 开关的性能和可靠性得到了显著 提升，如更高的开断能力和更长
的使用寿命。
新型材料的应用
新型材料的研发和应用为真空开关 提供了更优异的性能和更轻便的体 积，如陶瓷材料和复合绝缘材料。
03
真空开关的性能与参 数
绝缘性能
总结词
真空开关的绝缘性能是其最重要的特性之一，它决定了开关在高压环境下的工作能力和安全性。
详细描述
真空开关的绝缘性能主要依赖于真空环境，以及开关内部的绝缘材料和结构。在真空中，气体分子极少，因此电 流的绝缘强度更高，能够承受更高的电压。此外，真空开关内部的绝缘材料和结构设计也是保证其良好绝缘性能 的关键因素。
真空断路器课件
• 若是过电压或接地，发出报警。然后CPU返回初始状态继
续检测开口三角侧电压。
• 正常检查面板电源指示灯亮，报警灯灭。
FC真空接触器开关
• FC开关回路由快速熔断器
和真空接触器组成的负荷 开关。价格相对便宜。用 于1200KW以下的电动机 或1600KVA以下的变压器 。
• 开关过流等保护靠熔断器
• 10、开关到不到位应从多方面检查判断，不能仅以指示灯为准，还应从开关机械指示
以及摇把能不能摇动来综合分析。
熔断来实现断开回路。
F-C开关操作过程中一些注意事项
• 1、首先开关的停送电操作必须严格执行操作票制度有关规定。 • 2、开关送电前一定要按要求测量开关的绝缘，以防绝缘不合格发生短路和开关爆炸，
确保人身和设备安全。
• 3、将小车开关由仓外送入柜内前一定要注意对开关的外观检查，确保无异常。 • 4、插入二次隔离插头时应注意配合方向和方法，安装二次插件应使用锁紧装置使其平
回路和控制回路均断开。
• 2）试验位置。小车推入仓内试验位置，主
回路与仓内断开；控制回路可以与仓内断 开，也可以接通（只适合工备电源进线开 关）
• 3）运行位置。小车摇入仓内，主回路和控
制回路与仓位内接通。
开关位置
开关间隔内部
防止误操作的联锁/保护
• 1.只有在断路器和接地开关处于分闸位置时断路器手车才能从试验位置推至
开关
整体浇注极柱
• 1、上出线端 • 2、真空灭弧室 • 3、环氧树脂壁 • 4、动出线杆 • 5、下出线端 • 6、软连接 • 7、触头压力弹簧 • 8、绝缘拉杆 • 9、极柱固定嵌件 • 10、操动机构连接处
断路器的操动机构
• 断路器的操动机构属于弹簧储能型式，标
续检测开口三角侧电压。
• 正常检查面板电源指示灯亮，报警灯灭。
FC真空接触器开关
• FC开关回路由快速熔断器
和真空接触器组成的负荷 开关。价格相对便宜。用 于1200KW以下的电动机 或1600KVA以下的变压器 。
• 开关过流等保护靠熔断器
• 10、开关到不到位应从多方面检查判断，不能仅以指示灯为准，还应从开关机械指示
以及摇把能不能摇动来综合分析。
熔断来实现断开回路。
F-C开关操作过程中一些注意事项
• 1、首先开关的停送电操作必须严格执行操作票制度有关规定。 • 2、开关送电前一定要按要求测量开关的绝缘，以防绝缘不合格发生短路和开关爆炸，
确保人身和设备安全。
• 3、将小车开关由仓外送入柜内前一定要注意对开关的外观检查，确保无异常。 • 4、插入二次隔离插头时应注意配合方向和方法，安装二次插件应使用锁紧装置使其平
回路和控制回路均断开。
• 2）试验位置。小车推入仓内试验位置，主
回路与仓内断开；控制回路可以与仓内断 开，也可以接通（只适合工备电源进线开 关）
• 3）运行位置。小车摇入仓内，主回路和控
制回路与仓位内接通。
开关位置
开关间隔内部
防止误操作的联锁/保护
• 1.只有在断路器和接地开关处于分闸位置时断路器手车才能从试验位置推至
开关
整体浇注极柱
• 1、上出线端 • 2、真空灭弧室 • 3、环氧树脂壁 • 4、动出线杆 • 5、下出线端 • 6、软连接 • 7、触头压力弹簧 • 8、绝缘拉杆 • 9、极柱固定嵌件 • 10、操动机构连接处
断路器的操动机构
• 断路器的操动机构属于弹簧储能型式，标
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⑤ 易维护，灭弧室无需检修。 ⑥ 无辅助灭弧，容量受限。
六、真空断路器的结构
1.总体结构
绝缘子
接线端子 真空灭弧室
支撑杆
操动机构 传动机构
• 真空断路器的两种布置方式
※
（1）落地式 是将真空灭弧室安装在上方，用绝缘子支持， 操动机构设置在底座的下方，上下两部分由传动机构通过绝缘
杆连接起来。
落地式优点：传动效率高，分合闸操作时直上直下，传动 环节少，摩擦阻力小；稳定性好，操作时振动小；便于操作人
一对触头，分别焊接在各自的导电杆上，波纹管可以在轴向上 自由伸缩。
静触头
外壳 屏蔽罩
动触头
波纹管
法兰
(1)绝缘外壳
① 作用：外壳是真空灭弧室的密封容器，它不仅要容纳和支 持灭弧室内的各种部件，而且当动、静触头在断开位置时 起绝缘作用。因此，整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。 ② 要求：对外壳的要求首先是气密性要好；其次是要有一定 的机械强度（安装、运输）；再是有良好的绝缘性能。 ③ 材料：玻璃、陶瓷、微晶玻璃
• 到1950年前后，随着真空技术以及相关技术如冶金技术等 的发展，真空灭弧室的制造技术得到了提高，又重新开始 了真空开关在工业上应用的研究。1956年，罗斯 (H．Cross) 试制出了15kV、200A的真空开关。
※
• 1961年美国通用电气公司在总结前人经验的基础上首先研 制成功额定电压15kV、12.5kA的真空断路器，1966年相继 研制成功额定电压为15kV、开断电流为25kA和31.5kA的 真空断路器，从此真空开关正式进入电力开关的行列，美 国也因此成为世界上最早批量生产和使用真空开关的国家， 在其影响和推动下，欧洲和亚洲的部分国家也相继开始了 研制工作，真空开关从此在全球范围内得到认同和发展。 • 二十世纪70年代初，全球范围掀起的中压开关无油化浪潮 给真空开关带来了前所未有的发展机遇。凭借自身巨大的 技术优势，真空开关仅用了不到20年的时间就取代少油开 关而成为中压领域的主导产品。目前单断口真空断路器已 达到145kV 电压等级，短路开断电流已达到200kA
第8章 真空断路器
主要内容
真空断路器结构及特点
真空绝缘及其破坏机理
真空电弧的基本特性 触头结构与材料 真空中的开断
第一节 概 述
一、真空断路器 以真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器。 二、什么是真空 真空一般指的是气体稀薄的空间。凡是绝对压力低于正常 大气压力的状态都可称为真空状态。绝对压力等于零的空间 称为绝对真空，这才是真正的真空或理想的真空。 三、真空度 真空的程度以气体的绝对压力值来表示，压力越低称之真 空度越高。在国际单位制中，压力以帕(Pa)为单位.即1N/m2 的作用力。一个标准大气压约为0.1 MPa。过去习惯使用毫 米汞柱(mmHg) 1mmHg 133.3Pa 标准大气压：760mmHg 1.01325 105 Pa
真空灭弧室： 1.33×10－2～1.33×10－5Pa
※ 四、真空断路器的发展
• 真空间隙的气体稀薄，分子的自由行程较大，发生碰撞游 离的几率很小，所以绝缘性能好。
• 早在1893 年，美国人里顿豪斯(Rittenhause)就设计出世 界上第1 只真空灭弧室并以专利的形式发表；1920年，瑞 典佛加（Birka）公司研制出世界上第一台真空开关；1926 年，加里福尼亚工学院的索伦森(Sornsen)教授发表了真空 开关的试验结果，并预言应用真空开关的时代不久就会到 来。由于当时的真空技术还很落后，使得真空开关在工业 上的实际应用被大大推迟了。
员观察和更换灭弧室；产品系列性强，而且容易实现户内外产
品的相互交换。 落地式缺点：总体高度较高，操动机构检修不方便。
落地式
※
（２）悬挂式 真空断路器，是将真空灭弧室用绝缘子悬 挂在底座框架前方，而操动机构设置在后方（即框架内部）， 前后两部分用（绝缘传动）杆连接起来。真空断路器装在一个 手车上，主要由机架、真空灭弧室及传动系统 组成。 悬挂式优点：宜用于手车式开关柜。由于操动机构与高电
五、真空断路器的特点 ① 它以真空作为绝缘和灭弧介质，因而耐电压强度高，开 断能力大;
② 使用安全，既不受外部环境影响，也不对环境造成污染， 无喷油、排气、火灾和爆炸的危险，特别适合于城市变 电站和石油、化工、煤炭等部门使用; ③ 开关的触头开距比其他开关装置小得多，因而对操动机 构的要求较低，使开关的总体体积减小，重量减轻，很 适合城市小型化、紧凑型变电站的工作条件; ④ 操作寿命长，能满足频繁操作的要求;
玻璃：成本低，易加工，气密性及绝缘性好， 易监视（漏气时电弧颜色改变），缺点是耐 冲击性差 陶瓷（高氧化铝）：机械强度高，气密及绝缘 性好，缺点是焊接工艺复杂，成本高
• 在世界中压市场的份额：
1980 20%
1985 46%
1990 55%
1995 62%
2000 70%
• 日本中压市场几乎100%采用真空断路器 • 我国1993年起电力部门大力推广真空断路器。中压真空断 路器的产量2000年已占全部中压断路器产量的87.36%, 2002年已占92.27%，当年生产12kV真空断路器13359台。 我国已成为世界中压真空断路器生产大国之一。 • 我国12kV级的真空断路器的额定开断电流已达到63kA的水 平，与国外产品的技术水平基本相同。40.5kV级的真空断 路器的额定开断电流为25kA。
压隔离，便于检修。
悬挂式缺点：总体深度尺寸大，用铁多，质量重；绝缘子 承受弯曲力；操作时灭弧室振动大；传动效率不高。因此，悬
挂式真空断路器一般只适用于中等电压以下的产品。
悬挂式
2.真空断路器的灭弧室 很像一个大型的真空电子管，真空灭弧室的外壳是由绝缘
筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有
• 真空包括的范围很广，为方便起见常将它划分为几个区域。
真空度
粗真空 低真空 高真空 超高真空
真空压力范围
1.01×105～1.33×102Pa 1.33×102～1.33×10－1Pa 1.33×10－1～1.33×10－6Pa 1.33×10－6～1.33×10－10Pa
极高真空
< 1.33×10－10Pa
六、真空断路器的结构
1.总体结构
绝缘子
接线端子 真空灭弧室
支撑杆
操动机构 传动机构
• 真空断路器的两种布置方式
※
（1）落地式 是将真空灭弧室安装在上方，用绝缘子支持， 操动机构设置在底座的下方，上下两部分由传动机构通过绝缘
杆连接起来。
落地式优点：传动效率高，分合闸操作时直上直下，传动 环节少，摩擦阻力小；稳定性好，操作时振动小；便于操作人
一对触头，分别焊接在各自的导电杆上，波纹管可以在轴向上 自由伸缩。
静触头
外壳 屏蔽罩
动触头
波纹管
法兰
(1)绝缘外壳
① 作用：外壳是真空灭弧室的密封容器，它不仅要容纳和支 持灭弧室内的各种部件，而且当动、静触头在断开位置时 起绝缘作用。因此，整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。 ② 要求：对外壳的要求首先是气密性要好；其次是要有一定 的机械强度（安装、运输）；再是有良好的绝缘性能。 ③ 材料：玻璃、陶瓷、微晶玻璃
• 到1950年前后，随着真空技术以及相关技术如冶金技术等 的发展，真空灭弧室的制造技术得到了提高，又重新开始 了真空开关在工业上应用的研究。1956年，罗斯 (H．Cross) 试制出了15kV、200A的真空开关。
※
• 1961年美国通用电气公司在总结前人经验的基础上首先研 制成功额定电压15kV、12.5kA的真空断路器，1966年相继 研制成功额定电压为15kV、开断电流为25kA和31.5kA的 真空断路器，从此真空开关正式进入电力开关的行列，美 国也因此成为世界上最早批量生产和使用真空开关的国家， 在其影响和推动下，欧洲和亚洲的部分国家也相继开始了 研制工作，真空开关从此在全球范围内得到认同和发展。 • 二十世纪70年代初，全球范围掀起的中压开关无油化浪潮 给真空开关带来了前所未有的发展机遇。凭借自身巨大的 技术优势，真空开关仅用了不到20年的时间就取代少油开 关而成为中压领域的主导产品。目前单断口真空断路器已 达到145kV 电压等级，短路开断电流已达到200kA
第8章 真空断路器
主要内容
真空断路器结构及特点
真空绝缘及其破坏机理
真空电弧的基本特性 触头结构与材料 真空中的开断
第一节 概 述
一、真空断路器 以真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器。 二、什么是真空 真空一般指的是气体稀薄的空间。凡是绝对压力低于正常 大气压力的状态都可称为真空状态。绝对压力等于零的空间 称为绝对真空，这才是真正的真空或理想的真空。 三、真空度 真空的程度以气体的绝对压力值来表示，压力越低称之真 空度越高。在国际单位制中，压力以帕(Pa)为单位.即1N/m2 的作用力。一个标准大气压约为0.1 MPa。过去习惯使用毫 米汞柱(mmHg) 1mmHg 133.3Pa 标准大气压：760mmHg 1.01325 105 Pa
真空灭弧室： 1.33×10－2～1.33×10－5Pa
※ 四、真空断路器的发展
• 真空间隙的气体稀薄，分子的自由行程较大，发生碰撞游 离的几率很小，所以绝缘性能好。
• 早在1893 年，美国人里顿豪斯(Rittenhause)就设计出世 界上第1 只真空灭弧室并以专利的形式发表；1920年，瑞 典佛加（Birka）公司研制出世界上第一台真空开关；1926 年，加里福尼亚工学院的索伦森(Sornsen)教授发表了真空 开关的试验结果，并预言应用真空开关的时代不久就会到 来。由于当时的真空技术还很落后，使得真空开关在工业 上的实际应用被大大推迟了。
员观察和更换灭弧室；产品系列性强，而且容易实现户内外产
品的相互交换。 落地式缺点：总体高度较高，操动机构检修不方便。
落地式
※
（２）悬挂式 真空断路器，是将真空灭弧室用绝缘子悬 挂在底座框架前方，而操动机构设置在后方（即框架内部）， 前后两部分用（绝缘传动）杆连接起来。真空断路器装在一个 手车上，主要由机架、真空灭弧室及传动系统 组成。 悬挂式优点：宜用于手车式开关柜。由于操动机构与高电
五、真空断路器的特点 ① 它以真空作为绝缘和灭弧介质，因而耐电压强度高，开 断能力大;
② 使用安全，既不受外部环境影响，也不对环境造成污染， 无喷油、排气、火灾和爆炸的危险，特别适合于城市变 电站和石油、化工、煤炭等部门使用; ③ 开关的触头开距比其他开关装置小得多，因而对操动机 构的要求较低，使开关的总体体积减小，重量减轻，很 适合城市小型化、紧凑型变电站的工作条件; ④ 操作寿命长，能满足频繁操作的要求;
玻璃：成本低，易加工，气密性及绝缘性好， 易监视（漏气时电弧颜色改变），缺点是耐 冲击性差 陶瓷（高氧化铝）：机械强度高，气密及绝缘 性好，缺点是焊接工艺复杂，成本高
• 在世界中压市场的份额：
1980 20%
1985 46%
1990 55%
1995 62%
2000 70%
• 日本中压市场几乎100%采用真空断路器 • 我国1993年起电力部门大力推广真空断路器。中压真空断 路器的产量2000年已占全部中压断路器产量的87.36%, 2002年已占92.27%，当年生产12kV真空断路器13359台。 我国已成为世界中压真空断路器生产大国之一。 • 我国12kV级的真空断路器的额定开断电流已达到63kA的水 平，与国外产品的技术水平基本相同。40.5kV级的真空断 路器的额定开断电流为25kA。
压隔离，便于检修。
悬挂式缺点：总体深度尺寸大，用铁多，质量重；绝缘子 承受弯曲力；操作时灭弧室振动大；传动效率不高。因此，悬
挂式真空断路器一般只适用于中等电压以下的产品。
悬挂式
2.真空断路器的灭弧室 很像一个大型的真空电子管，真空灭弧室的外壳是由绝缘
筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有
• 真空包括的范围很广，为方便起见常将它划分为几个区域。
真空度
粗真空 低真空 高真空 超高真空
真空压力范围
1.01×105～1.33×102Pa 1.33×102～1.33×10－1Pa 1.33×10－1～1.33×10－6Pa 1.33×10－6～1.33×10－10Pa
极高真空
< 1.33×10－10Pa