SF6高压断路器结构及工作原理经典.ppt
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330KV SF6高压断路器课件
• 特别是该产品满足投切滤波器组的要求，因此在西北—华中联 网灵宝换流站交流滤波器场（西北侧）原建、扩建工程中、在 西北—华中（四川）直流联网工程德阳站、宝鸡站得到大量应 用。
二、产品结构与工作原理
1.产品整体结构
断路器均为瓷柱式结构，其三极结构及布置下见图。
每台断路器由三个独立的单极组成，单极结构。断路器单极主要由灭弧室、支柱、液压操 动机构及密度继电器组成。
控制阀合位置
3.2.3分闸操作：合闸位置时见下图，工作缸活塞上下部均处于高油压状态。 分闸电磁铁接受命令后，打开分闸一级阀的阀口，这样，二级阀阀杆右端的油腔经分闸一级阀与 低压油油箱相通，油腔压力降为零。此时作用在阀杆上向右的推力仅为弹簧力，而液压系统对阀杆向 左的推力要大得多，因此，阀杆便向右运动，关闭合闸阀口，开启分闸阀口，工作缸下部的液压油与 低压油箱连通，压力降为零。这样，工作缸活塞在上部油压作用下向下运动，实现分闸。 工作缸活塞下部压力降为零的同时，信号缸活塞左端压力也降为零，活塞在右端常高压推动下向 左运动，带动辅助开关转换，切断分闸命令，合闸回路接通。主控室内的分闸指示信号接通。 分闸电磁铁断电后，分闸一级阀阀口关闭，二级阀的阀杆左端通过节流孔与油箱连通，处于低压 状态。 注意：液压操动机构在未与本体连接（即无负载）时，请不要进行分、合闸操作。 由于辅助开关是由信号缸带动实现转换的，而信号缸转换的快慢可以通过节流孔很方便地实施控 制，因此断路器的合-分时间也就可以方便地进行调节，保证满足产品技术条件的规定和要求。
330KV六氟化硫（SF6）高压 断路器课件
大唐八〇三发电厂设备部 二〇一五年十二月
六氟化硫（SF6）高压断路器简介
• 六氟化硫断路器是利用SF6气体为绝缘介质和灭弧介质的无油化开关设备，其绝缘性能 和灭弧特性都大大高于油断路器，由于其价格较高，且对SF6气体的应用、管理、运行 都有较高要求，故在中压（35、10KV）应用还不够广，主要应用于110kV以上的电压等 级。 瓷柱式结构：取积木式，系列性强，可用多个相同的单元灭弧室和支柱瓷套组成不同 电压等级的断路器。中国FA4－550型SF6断路器为瓷柱式结构,其额定电压为500千伏， 最高工作电压为550千伏。断路器由三个独立的单相和一个液压、电气控制柜组成。每 相由两个支柱瓷套的四个灭弧室（断口）串联而成。在每个支柱瓷套顶部装着两个单 元灭弧室，为120°夹角V形布置,两个均压并联电容器为水平布置。这种结构布置既考 虑到结构的机械应力状态，又照顾到绝缘的要求。灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压 力的 SF6气体。瓷柱式断路器使用液压操作机构。液压机构的控制和操作元件以及线 路均设于控制柜内。每相断路器的下部装有一套液压机构的动力元件，如液压工作缸 等。灭弧室由液压工作缸直接操动。支柱瓷套内装有绝缘操作杆，操作杆与液压工作 缸相连接。 罐式结构：采用了箱式多油断路器的优点，将断路器与互感器装在一起，结构紧凑， 抗地震和防污能力强,但系列性较差。中国LW-220型罐式SF6断路器单相结构如图。此 种断路器为三相分装式。单相由基座、绝缘瓷套管、电流互感器和装有单断口灭弧室 的壳体组成。每相配有液压机构和一台控制柜，可以单独操作，并能通过电气控制进 行三相操作。断路器采用双向纵吹式灭弧室,分闸时,通过拐臂箱传动机构，带动气缸 及动触头运动。灭弧室充有额定气压为6表压(20℃)的SF6气体。
最新SF6断路器构造及其工作原理课件ppt
普通肝素
负荷量：2000-5000IU或80IU/kg静推，继以 18IU/kg/h持续静滴。初始24h内，每4h监测 APTT，调整用量，调整剂量后3小时复查 APTT，使APTT达正常值的1.5-2.5倍。达稳 定水平后，每日监测1次。
注意发生血小板减少症（HIT）的可能性， 第3-5天，第7-10天，第14天应复查PLT数量。 2周后HIT的发生率明显降低。若PLT↓＞50% 或＜10万者应停药。
落地罐式
3—35KV
•灭弧装置在 支持瓷套的顶
部
•由绝缘杆进 行操动
•绝缘件支撑 在接地金属罐
的中心
•借助于套管 引线
有旋弧式、气自吹 式和压气式
常见型式
GL314型断路器断路器主要部件组成
• 断路器由三个级组成，
级
每个级都是由弹簧操
作机构驱动的。
支 架
• A—断路器的极
• B—支架
• C—操作机构
体征：呼吸频率（20），心率90，血压↓，发绀。 肺内湿罗音，P2亢进或分裂，三尖瓣收缩期杂音， 急性右心衰体征。
DVT体征：患肢肿胀、疼痛、色素沉着，周径增粗。 下肢周径测量方法：髌骨上缘以上15cm，髌骨下缘
以下10cm。双侧相差＞1cm有意义。
肺栓塞临床综合征
实验室检查
动脉血气分析 血浆D-二聚体 ECG UCG 胸部X线平片 下肢静脉检查
一般治疗
监测生命体征 镇静 止痛 DVT患者绝对卧床，强抗凝（INR保持2.0左
右），大便通畅，避免用力。 动态监测心电图，动脉血气分析。
呼吸循环支持治疗
低氧血症：鼻导管吸氧，面罩吸氧。 合并呼衰：鼻面罩或经气管插管机械通气。
确诊后避免有创检查，以免抗凝溶栓治疗时 局部大出血。
SF6断路器基本结构演示幻灯片ppt课件
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
SF6 断路器基本结构 及灭弧过程
? 一、SF6 断路器的基本结构组成 ? 二、灭弧室结构及灭弧过程
2
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一、SF6 断路器的基本结构组成
? （一）SF6 断路器的基本结构 ? （二）SF6 断路器的分类
3
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（一）SF6 断路器的基本结构
? 1. 导电部分 ? 2.绝缘部分 ? 3. 灭弧部分 ? 4. 操动机构
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3.变开距 灭弧室的基本结构图
? 图 －1
变开距灭弧室基本结构
? ( a ）合闸状态； ( b ）压气过程；（ 3）吹弧过程； ( d ）分闸状态
1.变开距“自能”式灭弧室灭弧的 基本原理
? 其灭弧的基本原理是 : 当开断短路电流时 , 依靠短路电流电弧自身的能量来建立熄灭电 弧所需要的部分吹气压力 , 另一部分吹气压 力靠机械压气建立 ; 开断小电流时 , 靠机械 压气建立起来的气压熄灭电弧。所以 , 配置 的操动机构基本上仅提供分断短路电流时动 触头运动所需要的能量。
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SF6 断路器基本结构 及灭弧过程
? 一、SF6 断路器的基本结构组成 ? 二、灭弧室结构及灭弧过程
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一、SF6 断路器的基本结构组成
? （一）SF6 断路器的基本结构 ? （二）SF6 断路器的分类
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（一）SF6 断路器的基本结构
? 1. 导电部分 ? 2.绝缘部分 ? 3. 灭弧部分 ? 4. 操动机构
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3.变开距 灭弧室的基本结构图
? 图 －1
变开距灭弧室基本结构
? ( a ）合闸状态； ( b ）压气过程；（ 3）吹弧过程； ( d ）分闸状态
1.变开距“自能”式灭弧室灭弧的 基本原理
? 其灭弧的基本原理是 : 当开断短路电流时 , 依靠短路电流电弧自身的能量来建立熄灭电 弧所需要的部分吹气压力 , 另一部分吹气压 力靠机械压气建立 ; 开断小电流时 , 靠机械 压气建立起来的气压熄灭电弧。所以 , 配置 的操动机构基本上仅提供分断短路电流时动 触头运动所需要的能量。
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330KV SF6高压断路器课件
2.断路器本体结构与工作原理
产品单极剖面图
2.1灭弧室 整个灭弧室由三部分组成。 动触头装配：由喷管(6)、动触 头环(7)、动弧触头(8)、压气 缸(9)、动触头(10)、缸体(11) 组成。 静触头装配：由静触头座(1)、 均压罩(2)、触指(3)、触指弹 簧(4)、静弧触头(5)组成。 瓷套装配：由鼓形瓷套及法兰 组成。
330KV六氟化硫（SF6）高压 断路器课件
大唐八〇三发电厂设备部 二〇一五年十二月
六氟化硫（SF6）高压断路器简介
• 六氟化硫断路器是利用SF6气体为绝缘介质和灭弧介质的无油化开关设备，其绝缘性能 和灭弧特性都大大高于油断路器，由于其价格较高，且对SF6气体的应用、管理、运行 都有较高要求，故在中压（35、10KV）应用还不够广，主要应用于110kV以上的电压等 级。 瓷柱式结构：取积木式，系列性强，可用多个相同的单元灭弧室和支柱瓷套组成不同 电压等级的断路器。中国FA4－550型SF6断路器为瓷柱式结构,其额定电压为500千伏， 最高工作电压为550千伏。断路器由三个独立的单相和一个液压、电气控制柜组成。每 相由两个支柱瓷套的四个灭弧室（断口）串联而成。在每个支柱瓷套顶部装着两个单 元灭弧室，为120°夹角V形布置,两个均压并联电容器为水平布置。这种结构布置既考 虑到结构的机械应力状态，又照顾到绝缘的要求。灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压 力的 SF6气体。瓷柱式断路器使用液压操作机构。液压机构的控制和操作元件以及线 路均设于控制柜内。每相断路器的下部装有一套液压机构的动力元件，如液压工作缸 等。灭弧室由液压工作缸直接操动。支柱瓷套内装有绝缘操作杆，操作杆与液压工作 缸相连接。 罐式结构：采用了箱式多油断路器的优点，将断路器与互感器装在一起，结构紧凑， 抗地震和防污能力强,但系列性较差。中国LW-220型罐式SF6断路器单相结构如图。此 种断路器为三相分装式。单相由基座、绝缘瓷套管、电流互感器和装有单断口灭弧室 的壳体组成。每相配有液压机构和一台控制柜，可以单独操作，并能通过电气控制进 行三相操作。断路器采用双向纵吹式灭弧室,分闸时,通过拐臂箱传动机构，带动气缸 及动触头运动。灭弧室充有额定气压为6表压(20℃)的SF6气体。
SF6断路器构造及其工作原理
6．真空断路器：利用真空灭弧和绝缘，灭弧 时间一般只有半个周波。
SF6(六氟化硫)
• SF6气体已有百年历史，它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的
人造惰性气体，1947年提供商用。当前SF6气体主要用于电力工业中。SF6气体用 于4种类型的电气设备作为绝缘和/或灭弧；SF6断路器及GIS（在这里指六氟化硫 封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（Gas Insulated Switchgear)）、SF6负荷开关设备，SF6绝缘输电管线，SF6变压器及SF6绝缘变 电站。80%用于高中压电力设备
• 灭弧室（1）
支
• 支柱（2）
柱
• 传动箱（3）
传 动 箱
单 极 剖 面 图
灭 弧 室
静触 静 头座 弧
触 头
GL314型断路器灭弧室的工作原理
• 灭弧介质：灭弧介质为 压缩的SF6气体，或在 特殊情况下采用压缩的 SF6和CF4的混合气体。
• 灭弧原理：灭弧室属于 热膨胀型，利用电弧的 能量，并具有辅助的自 动氩气功能。
• 说明：工作部件位于密 闭的瓷套内，将断路器 的进出线绝缘。
动触头座
开 热喷
断 膨气
单 胀室
元室
带
门
双
阀
的
活塞Biblioteka GL314型断路器灭弧室的工作原理
上接线板 静触头座 主触头 动触头 动触头座
上接线板
主触头 动触头 动触头座
下接线板
下接线板
GL314型断路器灭弧室的工作原理
Vt Vc
合闸位置
Vt : 热能室
SF6断路器构造及其工作原 理
16012421 张磊 16012422 闫涵
六氟化硫断路器结构及其作用原理优秀课件
•
按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式；
•
按动作速度分：有快速型和普通型；
•
按极数分：有单极、二极、三极和四极等；
•
按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。
六氟化硫
• SF6气体比空气重5.135倍,一个大气压时，其沸 点为-60℃。在150℃以下时,SF6有良好的化学 惰性，不与断路器中常用的金属、塑料及其他 材料发生化学作用。在大功率电弧引起的高温 下分解成各种不同成分时，电弧熄灭后的极短 时间内又会重新合成。 SF6的介电强度很高,且 随压力的增高而增长。SF6 灭弧性能好，在一 个简单开断的灭弧室中，其灭弧能力比空气大 100倍。
•
分解，其反应式为
2SF6+6H20→2SO2+12HF+O2
HF（氢氟酸）:其毒性,腐蚀性是最强的,对人的皮肤有强烈
•
的腐蚀作用。
SO2：遇水化合变为氩硫酸H2SO3,也有强烈的腐蚀性.
• SF6气体在电弧高温的作用下，与水发生的化学反应从中还会 分解出SOF2、SO2F2、SOF4、HF等既有害又有毒杂质。
2、水分对绝缘的直接危害。通常，气体中混杂的水 分是以水蒸气形式存在，在温度较低时可能因饱 和凝结成露水附着在零件表面，在绝缘件表面上 可能引起局部放电，甚至发展到沿面放电（闪络 ）。断路器中的SF6气体严重受潮还可能导致开 断失调的严重后果。
水分对电器设备绝缘的危害
• (1)水分在电器设备中，除了对绝缘件和金属部件产生腐蚀作 用之外，还在它的表面产生凝结水，附在绝缘件的表面，而 造成沿面闪络。
• 以上特点是说明SF6气体的绝缘强度高。
为什么SF6气体可用作断 路器的灭弧介质？
•
SF6断路器的结构、原理
二、SF6断路器结构原理
2.单压式灭弧室 （1）灭弧室结构 单压式灭弧室又称压气式灭弧室，它只 有一个气压系统，即常态时只有单一的SF6 气体。灭弧室的可动部分带有压气装置， 分闸过程中，压气缸与触头同时运动，将 压气室内的气体压缩。触头分离后，电弧 即受到高速气流吹动而熄灭。
二、SF6断路器结构原理
二、SF6断路器结构原理
• SF6断路器灭弧室装配 • 1－动弧触头；2－压圈；3－触指弹簧；4－触指 弹簧；5－分子筛筐；6－静弧触头；7－均压罩； 8－触指；9－触座；10－喷管；11－护套；12－ 阀挡环；13－滑动触头；14－压气缸；15－ 13 14 15 M16×25内六角螺钉；16－夹板；17－垫圈；18 －挡圈；19－触座；22－接线端子；26－垫圈； 27－阀座；28－阀片；31－塞子装配；32－动触 头；33－缸体；34－接头；35－导轨；36－充气 接头；37－接头；40－静弧触头座；43－拉杆； 44－鼓形瓷套；46－接线端子；G1、G2、G14、 G15、G16、G17、G18－密封圈
二、SF6断路器结构原理
（2）灭弧原理 • 分闸时，操动机构通过拉杆使动触头、动 弧触头、绝缘喷嘴和压气缸运动，在压力 活塞与压气缸之间产生压力；当动静触头 分离触头间产生电弧，同时压气缸内SF6气 体在压力作用下，使电弧熄灭；当电弧熄 灭后，触头在分闸位置。 单压式SF6断路 器又被分为定开距SF6断路器和变开距SF6 断路器。
（三）灭弧单元 1.灭弧室分类 （1）双压式灭弧室。它的灭弧室有两个压力系统， 一个为压力约0.3—0.6MPa的压力系统。（主要 用于内间的绝缘），另一个为压力一般约1.4— 1.6MPa的高压系统（用于灭弧）。 （2）单压式断路器中，只充有一种压力（0.3— 0.6MPa）的SF6气体，在分段过程中，电弧靠开 断时与触头同时运动的压气活塞形成高压力SF6 气流来灭弧。目前一般采用单压式，而双压式结 构工艺复杂，现已被淘汰。
SF6高压断路器结构及工作原理PPT课件共63页
SF6高压断路器结构及工作原个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
sf6断路器的工作原理
sf6断路器的工作原理
SF6断路器是一种高压开关设备，主要用于控制和保护电力系
统中的高压电路。
其工作原理如下：
1. 气体绝缘：SF6断路器采用六氟化硫（SF6）作为绝缘介质，因为SF6具有良好的电气绝缘性能，能够有效隔离高压电路。
2. 弧光灭弧：当断路器中的电流超过额定值时，产生电弧。
SF6断路器利用其特殊的绝缘性和高热传导性，能够迅速抑制
电弧的发生和发展。
3. 液压操作：SF6断路器使用液压机构来控制断路器的开合操作。
当需要打开或关闭断路器时，液压机构会通过控制油液的流动，推动断路器的运动。
4. 电流传感器：SF6断路器内部配备了电流传感器，用于监测
电路中的电流变化。
一旦电流超过额定值，断路器会迅速动作，以保护电力系统。
5. 高压触头：SF6断路器内部的触头能够承受高压电流，并保
持可靠的电接触。
触头的设计和材料选择是确保断路器正常工作的重要因素。
总之，SF6断路器通过使用SF6绝缘介质、控制电弧灭弧、液
压操作、电流传感器和高压触头等技术，实现了对电力系统的控制和保护。
(完整版)220kV+SF6断路器结构及动作原理培训课件
1、断路 器极柱 ；2、操 作机构 ；3、支 架；4、 拉杆和 保护管
单相操作断路器
分合闸操作
灭弧室
BLG1002A 操作机构 外形结构
操作机构内装 有分合闸弹簧和 驱动单元，在每 次合闸后驱动单 元自动给合闸弹 簧储能，合闸挚 子使已储能的合 闸弹簧能完成断 路器的合闸操作 并使分闸弹簧储 能，分闸挚子能 使在合闸位置的 断路器实现立即 分闸。
断路器闭锁
为了保证断路器具有所需要的开断能力，操动机构中的控制回路中 设有两种闭锁装置，一种是低SF6气体压力操作闭锁，另一种是低操 作油压闭锁，前一种是由SF6气体密度计实现，而后一种则是通过固 定在支撑环上的齿条，随储能弹簧上下运动，转动与其啮合的齿轮， 与齿轮同轴的凸轮带动限位开关实现。
三相操作断路器
断路器外形结构如上图，断路器为每极单断口结构，由
三个单极组成。每极包括灭弧室、操动机构，外形呈“I” 形布置。弹簧操动机构，可单极操作，也可三极电气联动操 作。
弹簧操动机构结构示图
断路器内部结构如右图， 灭弧室由绝缘支持筒固 定在壳体内，并通过绝 缘杆进行操作。灭弧室 由静触头系统，动触头 系统、灭弧室瓷套、绝 缘拉杆、支柱瓷套、直 动密封等组成。
操作机构 和断路器 极柱拉杆
操作机构部件
挚子装置
缓冲器
驱动装置
辅助触点
机械联锁
断路器处于分闸位置时，弹簧储能 满，联锁杆应抬起，检查与联锁盘的 间隙，不应该小于2mm；
断路器处于合闸位置时，弹簧储能 满后，联锁杆应落下，联锁杆与联锁 盘之间应有间隙。如果联锁杆落下且 与联锁盘无间隙，则说明机构已经产 生机械闭锁，必须先解锁才能进行操 作。
(a) 未贮能，分闸状态 (b)已贮能，分闸状态
SF6断路器构造及其工作原理ppt课件
SF6断路器构造及其工作原理
16012421 16012422
;.
1
一、断路器的作用：
高压断路器在正常运行时用它接通或切断负荷电流；在电气设备或线路发生 短路故障或严重过负荷时，由继电保护装置控制其自动迅速地切断故障电流， 切断发生短路故障的设备或线路，以防止扩大事故范围。 二、断路器的功能 (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 分或全部线路投人或退出运行。
;.
灭 弧 室
支 柱
传 动 箱 12
单极剖 面图
;.
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灭弧室
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GL314型断路器灭弧室的工作原理
► 灭弧介质：灭弧介质为压缩的SF6气 体，或在特殊情况下采用压缩的SF6 和CF4的混合气体。
► 灭弧原理：灭弧室属于热膨胀型，利 用电弧的能量，并具有辅助的自动氩 气功能。
► 说明：工作部件位于密闭的瓷套内， 将断路器的进出线绝缘。
分闸位置
Vt : 热能室
Vc : 压气室
;.
17
SF6断路器的优缺点
1、优点 （1）开断能力强 （2）允许开端次数较多 （3）噪音小，无火灾危险，可重复使用 2、缺点 在过于频繁的操作中，由于电弧的作用分解 SF6气体产生有腐蚀性的气体，对触头及瓷绝缘有损害。
;.
18
谢谢
;.
19
3
电弧的熄灭
一般吹弧的主要措施是用气体或油流吹弧，其中包括横吹或纵吹。用两个或两个 以上的断口熄弧，比单口拉弧更长，速度更快。
;.
4
三、断路器的分类
LW10B-252(H);./4000-50
5
1．多油断路器：利用绝缘油作为灭弧介质、相间及相对地绝缘介质。 2．少油断路器：绝缘油只作灭弧介质。载流部分是借空气和陶器绝缘材料或有机 绝缘材料来绝缘，灭弧方式多为横向吹动电弧。 3．空气断路器：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的。和控制断路器的分合阐动作。 4．SF6断路器：用SF6气体作绝缘和灭弧介质。 5．磁吹式断路器：当电弧电流通过吹弧线圈以产生磁束来吹弧及消弧。
16012421 16012422
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1
一、断路器的作用：
高压断路器在正常运行时用它接通或切断负荷电流；在电气设备或线路发生 短路故障或严重过负荷时，由继电保护装置控制其自动迅速地切断故障电流， 切断发生短路故障的设备或线路，以防止扩大事故范围。 二、断路器的功能 (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 分或全部线路投人或退出运行。
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灭 弧 室
支 柱
传 动 箱 12
单极剖 面图
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灭弧室
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GL314型断路器灭弧室的工作原理
► 灭弧介质：灭弧介质为压缩的SF6气 体，或在特殊情况下采用压缩的SF6 和CF4的混合气体。
► 灭弧原理：灭弧室属于热膨胀型，利 用电弧的能量，并具有辅助的自动氩 气功能。
► 说明：工作部件位于密闭的瓷套内， 将断路器的进出线绝缘。
分闸位置
Vt : 热能室
Vc : 压气室
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SF6断路器的优缺点
1、优点 （1）开断能力强 （2）允许开端次数较多 （3）噪音小，无火灾危险，可重复使用 2、缺点 在过于频繁的操作中，由于电弧的作用分解 SF6气体产生有腐蚀性的气体，对触头及瓷绝缘有损害。
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18
谢谢
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3
电弧的熄灭
一般吹弧的主要措施是用气体或油流吹弧，其中包括横吹或纵吹。用两个或两个 以上的断口熄弧，比单口拉弧更长，速度更快。
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4
三、断路器的分类
LW10B-252(H);./4000-50
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1．多油断路器：利用绝缘油作为灭弧介质、相间及相对地绝缘介质。 2．少油断路器：绝缘油只作灭弧介质。载流部分是借空气和陶器绝缘材料或有机 绝缘材料来绝缘，灭弧方式多为横向吹动电弧。 3．空气断路器：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的。和控制断路器的分合阐动作。 4．SF6断路器：用SF6气体作绝缘和灭弧介质。 5．磁吹式断路器：当电弧电流通过吹弧线圈以产生磁束来吹弧及消弧。
SF6高压断路器结构及工作原理参考文档
SF6高压断路器结构及工作原理参考文档一、SF6高压断路器的结构1.断路器本体断路器本体是SF6高压断路器的核心组成部分，主要由固定触头、可移动触头和电气隔离器构成。
(1)固定触头固定触头一般由铜制成，用于接入电流。
它需要具备良好的导电性能和热稳定性。
(2)可移动触头可移动触头一般由电动机驱动，通过操作机构的升降运动来实现与固定触头的接触和分离。
在触头分离时，断路器可以实现电流的截断。
(3)电气隔离器电气隔离器用于隔离断路器的固定触头和可移动触头，以防止由于电弧引起的触头烧损和短路。
2.操作机构操作机构是用来控制断路器升降运动的设备，一般由电动机、齿轮传动装置和传动杆等组成。
操作机构可以实现断路器的开断和合闸，并确保可移动触头与固定触头的良好接触。
3.连接器连接器用于将断路器与电力系统的导线连接起来，一般由导电材料制成，具有良好的导电性能和机械强度。
二、SF6高压断路器的工作原理SF6高压断路器的工作原理是基于机械运动和气体绝缘特性的。
当断路器处于合闸状态时，固定触头和可移动触头通过连接器形成一条导电通路。
断路器工作时所承受的电流流经触头，此时断路器处于封闭状态，电流顺利通过。
当需要开断电路时，操作机构先将可移动触头升起，使其与固定触头分离。
分离之后，在触电断开距离内就会形成电弧。
为了保护触头，防止由于电弧引起的触头烧损和短路，SF6气体会被注入触电断开距离内，形成强大的绝缘和灭弧介质。
SF6气体具有较好的绝缘性能和灭弧能力，可以使电弧迅速断开，并隔离电弧与触头。
当电弧断开后，通过惰性气体的作用，电弧会迅速冷却，并逐渐熄灭。
断路器重新合闸时，操作机构将可移动触头降下，与固定触头再次接触，恢复导电状态，电流再次顺利通过。
总结：SF6高压断路器是一种常见的高压开关设备，主要由断路器本体、操作机构和连接器组成。
断路器本体包括固定触头、可移动触头和电气隔离器。
操作机构通过机械运动控制断路器的开断和合闸操作，而连接器用于将断路器与电力系统的导线连接起来。
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电弧的产生与熄灭
1、电弧的概念 当开关电器开断电路时，电压和电流达到一
定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强 烈的瞬间火花，我们称之为电弧。电弧的实质是 一种气体放电现象。 2、电弧的形成
当开关设备的触头分断有载电路时，电子在 强电场的作用下高速冲向阳极，碰撞触头间隙中 的中性质点，发生链式反应。在电场的作用下带 电离子定向移动，使触头间隙由绝缘状态变成导 电状态。触头间隙被击...穿.......通过电流形成电弧。
2、断路器的分合闸操作全部依靠压缩空气， 并依靠压缩空气的推力将断路器维持在分闸或合 闸位置。
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31
气动操动机构原理图
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32
四、液压操动机构
1、液压操动机构是用液压油作为能源来进行 操作的机构。其输出力特件与断路器的负载特性 配合较为理想，有自行制动的作用，操作平稳， 冲击震动小，操作力大，需要控制的能量小，较 小的尺寸就对获得几吨或几十吨的操作力。
高压SF6断路器的操动机构
开关电器的触头分合必须靠机械操动系统才能
完成。操动机构作为高压SF6断路器的重要组成部 分，型式多样。操动机构分别由储能单元、控制
单元和力传递单元组成。
弹簧操动机构
储能单元
气动机构
控制单元
液压机构
力传递单元
液压弹簧机构
..........
一、对操动机构的基本要求
1．合闸时，关合电路电流可达几万安培，断路器导 电回路受到电动力可达几千牛顿以上，而导电回路 的布置以及触头结构使得电动力的方向又常常是阻 碍断路器关合，因此，操动机构应有足够的能力(即 关合短路故障的能力)克服短路电动力的阻碍作用。
簧储能借助电动机通过减速装置来完成，并经过锁扣系 统保持在储能状态。开断时，锁扣借助磁力脱扣，弹簧 释放能量，经机械传递单元驱使触头运动。
2、作为储能元件的弹簧，有压缩弹簧、盘簧、卷簧 和扭簧等。
3、弹簧操动机构的工作原理： ① 储能阶段：电动机通过减速装置和储能机构使合 闸弹簧储存机械能，储存完毕后通过合闸闭锁装置使弹 簧保持在储能状态，然后切断电动机电源。
..........
1、SF6气体性能： ① 热化学性：
a 分解温度低，分解能量高，导热率好 ，有利于熄弧；
b 温度相同时，SF6游离度大，电弧电压 小； ② 强负电性：能吸附电子或负离子，然后 与正离子复合，
去游离作用强，不易重燃。
..........
8
2、优点：
（1）灭弧能力强，介质强度高。单断口的电
次数多，检修周期长。..........
9
SF6气体缺点： 含有水分的SF6气体在电弧的高温下，
会分解出一些硫的低氟化合物，这些低氟 化合物有较强的毒性和刺激性，对人体有 危害，对许多绝缘材料、导电材料也有腐 蚀作用。当SF6气体中水分含量大得足以引 起在绝缘表面结露时，击穿电压会显著下 降，尤其在温度较低时更易造成水分的凝 结。
..........
优点：耐压水平高，结构简单，运动部件 少，系列性好。
缺点：重心高，抗震能力较差，使用场合 受到一定限制。
电流互感器要单独装在自己的绝缘支柱上 ，通过空气绝缘的连接线连于断路器上。
..........
“T”型断路器
“I”型磁柱式断路器
..........
（2） 落地罐式SF6断 路器：也叫接地金属 箱型。它是全封闭组 合电器和复合电器的 基础。
压可以做得很高，因此，与少油和空气断路
器相比，同一额定电压等级下，SF6断路器所 用的串联单元数较少。
（2）介质恢复速度特别快，开断近区故障性
能特别好。
（3）由于SF6气体的电弧分解物中不含有碳 等影响绝缘能力的物质，在严格控制水分的
情况下分解物又没有腐蚀性，再加触头在SF6
中的烧损极轻微，因此SF6断路器允许开断的
3、电弧的危害 （1）电弧的存在延长了开关电器开断故
障电路的时间，加重了电力系统短路故障的 危害。
（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔 化，烧坏绝缘材料，对充油电气设备还可能 引起着火爆炸等危险。
（3）由于电弧在电动力或热动力的作用 下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或 引起事故的扩大。
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..........
按灭弧装置不同，分为双压式和单压 式。
早期的SF6断路器都用双压式灭弧装置 ，由于其结构复杂，所需辅助设备多，维 护不便，已逐渐为单压式灭弧装置所取代 。（灭弧室有活塞，原理类似于打气筒）
..........
单压式灭弧装置
1、只有一种压力（一般为304-808kPa) 。在开断过程中，灭弧室所需的吹弧压力 由动触头系统运动时的压气活塞产生；
结构特点：触头和灭 弧室装于接地的金属 箱中，导电回路靠绝 缘套管引入，高压带 电部分与外壳之间的 绝缘主要由SF6气体和 环氧树脂浇注绝缘子 承担。
..........
500kV落地罐式断路器
..........
优点：
① 可在进出线套管上装设电流互感器，可提供 电流信号；利用出线套管的电容制成电容式分压器 ，以提供电压信号，还能与隔离开关、接地开关、 避雷器等熔为一体，组成复合式开关设备。
除此之外，液压机构传动快、动作准确，是当 前高压和超高压断路器操动机构的主要品种。
2、液压操动机构按传动方式分为全液压和半
液压。
..........
33
（1）全液压方式：液压油直接操纵动触头进 行合闸，省去了联动拉杆，减少了机构静阻力， 因而速度加快，但结构材质要求较高。
（2）半液压方式：液压油只到工作缸侧，操 动活塞将液压能转换成为机械功带动联动杆使断 路器合、分操作。
..........
39
充能模块
主要由电机、 油泵和一对锥齿轮 组成，通过电机带 动油泵把液压油注 入储能器，将电能 转化成为液压能。
..........
40
储能模块
主要由储能活塞缸、储能 活塞、碟型弹簧组成.在液压 油的作用下通过储能器活塞压 缩碟形弹簧并将液压能长期存 储在储能活塞缸内，为断路器 分、合闸操作做好必要的能量 储备。
2. 合闸后，操动机构必须有保持合闸的部分或机构 ，以保证在合闸命令和操作力消失后断路器仍能保 持在合闸位置。
3．分闸时，操动机构的操作应满足断路器分闸时间 和分闸速度的要求。
4．还要有自由脱扣、防弹跳、复位及连锁等功能。
..........
27
二、弹簧操动机构 1、它是以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。弹
..........
28
② 合闸阶段：接到合闸信号，解脱合闸闭锁 装置，释放合闸弹簧的储能。这些能量的一部分 通过传动机构使断路器的动触头动作，进行合闸 操作；另一部分通过传动机构使分闸弹簧储能， 为分闸状态作准备。
③ 当触头合闸动作完成后，电动机立即接通 电源动作，通过储能机构使合闸弹簧重新储能， 以便为下一次合闸做准备。
④ 分闸阶段：接到分闸信号，解脱自由脱扣 装置，释放分闸弹簧储存的能量，并使触头进行 分闸动作。
..........
29
动操动机构
1、气动操动机构是利用压缩空气作为能源产 生推力的操动机构。由于以压缩空气作为能源， 因此气动机构不需大功率直流电源，独立的储气 罐能供气动机构多次操作。
•。
..........
34
图示为直接驱动式液压操动机构原理示意图
• 由电动机8与齿轮泵 1产生的高压力油直 接推动活塞3，用来 操作速度不高、操 作功率不大的传动 轴
..........
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液压机构原理
LW 10B-252 型断路器的液压 操动方式为分相 操作，三相分别 配有相同的液压 机构，组成元件 如图所示。
器中压缩空气吹弧速度很高，可保护喷嘴免受电弧侵袭；而SF6断路器的吹弧速 度低，无法保护喷嘴免受电弧侵袭。
聚四氟乙烯塑料树脂的特点:能抵抗高温，在电 弧直接作用下不会碳化，且其机械性能高、易加工 ，是制造喷嘴的好材料。
..........
6、优点： 单压式SF6断路器具有气压低，液化温度
也低，在低温地区使用时不需装加热器，加 之可省去压气泵等装置，因此其结构简单， 造价便宜，维护也较方便。
b、为满足压气的要求，需配置大功率的操动机 构。
..........
六氟化硫断路器的总体结构 1. SF6断路器的结构有瓷瓶支柱式和落地 罐式两大类。 （1）瓷瓶支柱式的总体结构和常规的瓷瓶 支柱式空气断路器与少油断路器相同，属积木 式结构。现代灭弧室容器多用电工陶瓷，布置 成“T”型、“Y”型、“I”型。
4、电弧的熄灭 一般吹弧的主要措施是用气体或油流吹弧
，其中包括横吹或纵吹。用两个或两个以上的 断口熄弧，比单口拉弧更长，速度更快。
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SF6气体的基本特性
纯净的SF6是一种无色、无嗅、 无毒、不可燃的卤素化合物。 SF6气 体的化学性质非常稳定，在空气中 不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨 、盐酸、硫酸等不反应，在低于 150℃时， SF6气体呈化学惰性，极 少溶于水，微溶于醇。与传统绝缘 油相比，其绝缘性能和灭弧性能都 较为突出。
..........
7、缺点：
a、为使触头分开、电弧刚产生时就有较好的气 吹条件，单压式灭弧室的压气腔应该有一段预压缩 过程，使压气腔中的气压提高后，再打开喷口进行 吹弧。预压缩行程的存在会增大断路器分闸时间。 分断过程中，当操动机构带动动触头系统向下运动 时，压气腔内气体的压力将增高、并从喷口处向外 排出，产生和双压式灭弧装置类似的吹弧效应。
将部分或全部电气设备，以及部分或全部
线路投人或退出运行。
..........
2
(2)保护作用。当电力系统某一部分发生 故障时，它和保护装置、自动装置相配合， 将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电 范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气 设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运 行。
电弧的产生与熄灭
1、电弧的概念 当开关电器开断电路时，电压和电流达到一
定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强 烈的瞬间火花，我们称之为电弧。电弧的实质是 一种气体放电现象。 2、电弧的形成
当开关设备的触头分断有载电路时，电子在 强电场的作用下高速冲向阳极，碰撞触头间隙中 的中性质点，发生链式反应。在电场的作用下带 电离子定向移动，使触头间隙由绝缘状态变成导 电状态。触头间隙被击...穿.......通过电流形成电弧。
2、断路器的分合闸操作全部依靠压缩空气， 并依靠压缩空气的推力将断路器维持在分闸或合 闸位置。
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气动操动机构原理图
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四、液压操动机构
1、液压操动机构是用液压油作为能源来进行 操作的机构。其输出力特件与断路器的负载特性 配合较为理想，有自行制动的作用，操作平稳， 冲击震动小，操作力大，需要控制的能量小，较 小的尺寸就对获得几吨或几十吨的操作力。
高压SF6断路器的操动机构
开关电器的触头分合必须靠机械操动系统才能
完成。操动机构作为高压SF6断路器的重要组成部 分，型式多样。操动机构分别由储能单元、控制
单元和力传递单元组成。
弹簧操动机构
储能单元
气动机构
控制单元
液压机构
力传递单元
液压弹簧机构
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一、对操动机构的基本要求
1．合闸时，关合电路电流可达几万安培，断路器导 电回路受到电动力可达几千牛顿以上，而导电回路 的布置以及触头结构使得电动力的方向又常常是阻 碍断路器关合，因此，操动机构应有足够的能力(即 关合短路故障的能力)克服短路电动力的阻碍作用。
簧储能借助电动机通过减速装置来完成，并经过锁扣系 统保持在储能状态。开断时，锁扣借助磁力脱扣，弹簧 释放能量，经机械传递单元驱使触头运动。
2、作为储能元件的弹簧，有压缩弹簧、盘簧、卷簧 和扭簧等。
3、弹簧操动机构的工作原理： ① 储能阶段：电动机通过减速装置和储能机构使合 闸弹簧储存机械能，储存完毕后通过合闸闭锁装置使弹 簧保持在储能状态，然后切断电动机电源。
..........
1、SF6气体性能： ① 热化学性：
a 分解温度低，分解能量高，导热率好 ，有利于熄弧；
b 温度相同时，SF6游离度大，电弧电压 小； ② 强负电性：能吸附电子或负离子，然后 与正离子复合，
去游离作用强，不易重燃。
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2、优点：
（1）灭弧能力强，介质强度高。单断口的电
次数多，检修周期长。..........
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SF6气体缺点： 含有水分的SF6气体在电弧的高温下，
会分解出一些硫的低氟化合物，这些低氟 化合物有较强的毒性和刺激性，对人体有 危害，对许多绝缘材料、导电材料也有腐 蚀作用。当SF6气体中水分含量大得足以引 起在绝缘表面结露时，击穿电压会显著下 降，尤其在温度较低时更易造成水分的凝 结。
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优点：耐压水平高，结构简单，运动部件 少，系列性好。
缺点：重心高，抗震能力较差，使用场合 受到一定限制。
电流互感器要单独装在自己的绝缘支柱上 ，通过空气绝缘的连接线连于断路器上。
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“T”型断路器
“I”型磁柱式断路器
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（2） 落地罐式SF6断 路器：也叫接地金属 箱型。它是全封闭组 合电器和复合电器的 基础。
压可以做得很高，因此，与少油和空气断路
器相比，同一额定电压等级下，SF6断路器所 用的串联单元数较少。
（2）介质恢复速度特别快，开断近区故障性
能特别好。
（3）由于SF6气体的电弧分解物中不含有碳 等影响绝缘能力的物质，在严格控制水分的
情况下分解物又没有腐蚀性，再加触头在SF6
中的烧损极轻微，因此SF6断路器允许开断的
3、电弧的危害 （1）电弧的存在延长了开关电器开断故
障电路的时间，加重了电力系统短路故障的 危害。
（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔 化，烧坏绝缘材料，对充油电气设备还可能 引起着火爆炸等危险。
（3）由于电弧在电动力或热动力的作用 下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或 引起事故的扩大。
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按灭弧装置不同，分为双压式和单压 式。
早期的SF6断路器都用双压式灭弧装置 ，由于其结构复杂，所需辅助设备多，维 护不便，已逐渐为单压式灭弧装置所取代 。（灭弧室有活塞，原理类似于打气筒）
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单压式灭弧装置
1、只有一种压力（一般为304-808kPa) 。在开断过程中，灭弧室所需的吹弧压力 由动触头系统运动时的压气活塞产生；
结构特点：触头和灭 弧室装于接地的金属 箱中，导电回路靠绝 缘套管引入，高压带 电部分与外壳之间的 绝缘主要由SF6气体和 环氧树脂浇注绝缘子 承担。
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500kV落地罐式断路器
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优点：
① 可在进出线套管上装设电流互感器，可提供 电流信号；利用出线套管的电容制成电容式分压器 ，以提供电压信号，还能与隔离开关、接地开关、 避雷器等熔为一体，组成复合式开关设备。
除此之外，液压机构传动快、动作准确，是当 前高压和超高压断路器操动机构的主要品种。
2、液压操动机构按传动方式分为全液压和半
液压。
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（1）全液压方式：液压油直接操纵动触头进 行合闸，省去了联动拉杆，减少了机构静阻力， 因而速度加快，但结构材质要求较高。
（2）半液压方式：液压油只到工作缸侧，操 动活塞将液压能转换成为机械功带动联动杆使断 路器合、分操作。
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充能模块
主要由电机、 油泵和一对锥齿轮 组成，通过电机带 动油泵把液压油注 入储能器，将电能 转化成为液压能。
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储能模块
主要由储能活塞缸、储能 活塞、碟型弹簧组成.在液压 油的作用下通过储能器活塞压 缩碟形弹簧并将液压能长期存 储在储能活塞缸内，为断路器 分、合闸操作做好必要的能量 储备。
2. 合闸后，操动机构必须有保持合闸的部分或机构 ，以保证在合闸命令和操作力消失后断路器仍能保 持在合闸位置。
3．分闸时，操动机构的操作应满足断路器分闸时间 和分闸速度的要求。
4．还要有自由脱扣、防弹跳、复位及连锁等功能。
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二、弹簧操动机构 1、它是以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。弹
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② 合闸阶段：接到合闸信号，解脱合闸闭锁 装置，释放合闸弹簧的储能。这些能量的一部分 通过传动机构使断路器的动触头动作，进行合闸 操作；另一部分通过传动机构使分闸弹簧储能， 为分闸状态作准备。
③ 当触头合闸动作完成后，电动机立即接通 电源动作，通过储能机构使合闸弹簧重新储能， 以便为下一次合闸做准备。
④ 分闸阶段：接到分闸信号，解脱自由脱扣 装置，释放分闸弹簧储存的能量，并使触头进行 分闸动作。
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动操动机构
1、气动操动机构是利用压缩空气作为能源产 生推力的操动机构。由于以压缩空气作为能源， 因此气动机构不需大功率直流电源，独立的储气 罐能供气动机构多次操作。
•。
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图示为直接驱动式液压操动机构原理示意图
• 由电动机8与齿轮泵 1产生的高压力油直 接推动活塞3，用来 操作速度不高、操 作功率不大的传动 轴
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液压机构原理
LW 10B-252 型断路器的液压 操动方式为分相 操作，三相分别 配有相同的液压 机构，组成元件 如图所示。
器中压缩空气吹弧速度很高，可保护喷嘴免受电弧侵袭；而SF6断路器的吹弧速 度低，无法保护喷嘴免受电弧侵袭。
聚四氟乙烯塑料树脂的特点:能抵抗高温，在电 弧直接作用下不会碳化，且其机械性能高、易加工 ，是制造喷嘴的好材料。
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6、优点： 单压式SF6断路器具有气压低，液化温度
也低，在低温地区使用时不需装加热器，加 之可省去压气泵等装置，因此其结构简单， 造价便宜，维护也较方便。
b、为满足压气的要求，需配置大功率的操动机 构。
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六氟化硫断路器的总体结构 1. SF6断路器的结构有瓷瓶支柱式和落地 罐式两大类。 （1）瓷瓶支柱式的总体结构和常规的瓷瓶 支柱式空气断路器与少油断路器相同，属积木 式结构。现代灭弧室容器多用电工陶瓷，布置 成“T”型、“Y”型、“I”型。
4、电弧的熄灭 一般吹弧的主要措施是用气体或油流吹弧
，其中包括横吹或纵吹。用两个或两个以上的 断口熄弧，比单口拉弧更长，速度更快。
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SF6气体的基本特性
纯净的SF6是一种无色、无嗅、 无毒、不可燃的卤素化合物。 SF6气 体的化学性质非常稳定，在空气中 不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨 、盐酸、硫酸等不反应，在低于 150℃时， SF6气体呈化学惰性，极 少溶于水，微溶于醇。与传统绝缘 油相比，其绝缘性能和灭弧性能都 较为突出。
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7、缺点：
a、为使触头分开、电弧刚产生时就有较好的气 吹条件，单压式灭弧室的压气腔应该有一段预压缩 过程，使压气腔中的气压提高后，再打开喷口进行 吹弧。预压缩行程的存在会增大断路器分闸时间。 分断过程中，当操动机构带动动触头系统向下运动 时，压气腔内气体的压力将增高、并从喷口处向外 排出，产生和双压式灭弧装置类似的吹弧效应。
将部分或全部电气设备，以及部分或全部
线路投人或退出运行。
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(2)保护作用。当电力系统某一部分发生 故障时，它和保护装置、自动装置相配合， 将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电 范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气 设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运 行。