《高压设备介绍》PPT课件
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高压设备介绍
设计部：刘菊秀
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目录
高压断路器 高压开关 高压电缆头处理 继电保护
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一 高压断路器
功能：不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和承受一定时 间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切断短路故障 。
分类：高压断路器按其采用的灭弧介质可分为：油断路器（ OCB），真空断路器（VCB），六氟化硫（GCB）,压缩空气断路器 ，磁吹断路器等
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M-G VCB 規格表
額定電壓
絶緣等級 rms
impulse
wk.baidu.com
KV
1.2/50μs
12.5KA
16KA 遮斷容量 25KA 1sc
31.5KA
40KA
12KV 28 75
630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A
24KV 50
125
630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A
图3 灭弧室灭弧过程示意图 1－静触头 2－吸弧钢片 3－横吹灭弧沟 4－纵吹灭弧囊 5－电弧 6－动触头
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2.真空断路器（VCB)
（1）特点：高压真空断路器是利用“真空”作为绝缘和灭弧介质，其触 头装在真空灭弧室内。具有体积小、质量轻、动作快、开断能力强、 寿命长、安全可靠和便于维护和检修等优点。是实现无油化改造的理 想设备。因此，虽然价格较贵，在要求频繁操作和高速开断的场合， 尤其是安全要求较高的工矿企业、住宅区、商业区等被广泛采用。
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断路器的全型号和含义如下：
1.油断路器（OCB)
油断路器的静触头和动触头均浸泡在绝缘油里，通断电 路时，依靠电弧产生的热量使灭弧装置内的绝缘油压力升高，从而 吹灭触头之间产生的电弧。
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（1）高压少油断路器(SW、SN型)
一般6kV～35kV户内配电装置中主要采用的高压少油断路 器是 我国统一设计、推广应用的一种新型少油断路器。按其断流容 量（Soc）分有I、II、Ⅲ型。断流容量SN10-10I型Soc为300MVA； SN10-10Ⅱ型Soc为500MVA；SN10-10Ⅲ型Soc为750MVA。
2）分闸或自动跳闸时，导电杆向下运动并离开静触头，产生电弧；电弧 的高温使油分解形成气泡，使静触头周围的油压骤增，压力使逆止阀 上升堵住中心孔，致使电孤在封闭的空间内燃烧，灭弧室内的压力迅 速增大。同时，导电杆迅速向下运动，产生的油气混合物在灭弧室内 的一、二、三道灭弧沟和下面的纵吹油囊中对电弧进行强烈地横、纵 吹；下部的绝缘油与被电弧燃烧的油迅速对流，对电弧起到油吹弧和 冷却的作用。由于上述灭弧方法的综合作用，使电弧迅速灭。图3为
图5 真空断路器灭弧室结构 1一静触头 2一动触头 3一屏蔽罩 4一波纹管 5一与外壳封接的金属 法兰盘 6一波纹管屏蔽罩 7一绝缘 外壳
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1）组成 ① 真空灭弧室 真空灭弧室由圆盘状的动静触头、屏蔽罩、波纹管屏
蔽罩、绝缘外壳(陶瓷或玻璃制成外壳)等组成。 ② 操动机构 可配用CD系列电磁操动机构或CT系列弹簧操动机构。
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3. 六氟化硫（SF6）断路器（GCB）
(1）SF6气体的特性: 是—种无色、无味、无毒且不易燃的惰性气 体，兼有灭弧和绝缘功能
在150℃以下时，其化学性能相当稳定。 1）由于SF6中不含碳(C)元素，对于灭弧和绝缘介质来说，具有极 为优越的特性。前面介绍的油断路器是用油作为灭弧和绝缘介质，而 油在电弧高温作用下要分解出C,使油中的含碳量增高，降低了油的绝 缘和灭弧性能，油断路器在运行中需要经常监视油色，适时分析油样， 必须时要更换新油。SF6就无此麻烦。 2）SF6不含氧(O)元素，因此不存在触头氧化问题，所以其触头磨损 少，使用寿命长。 3）SF6具有优良的电绝缘性能，在电流过零时，电弧暂时熄灭后， SF6能迅速恢复绝缘强度，从而使电弧很快熄灭。
③ 绝缘体传动件
④ 底座 2）工作原理 在触头刚分离时，触头间只产生真空电弧。电弧的温度
很高，使金属触头表面产生金属蒸气，由于触头的圆盘状设计使真空 电弧在主触头表面快速移动，其金属离子在屏蔽罩内壁上凝聚，以致 电弧在自然过零后极短的时间内，触头间隙又恢复了原有的高真空度。 因此，电弧暂时熄灭，触头间的介质强度迅速恢复；电流过零后，外 加电压虽然很快恢复，但触头间隙不会再被击穿，真空电弧在电流第 一次过零时就能完全熄灭
（2）分类： 根据其结构分有落地式、悬挂式、手车式三种形式；按使 用场合分有户内式和户外式。
（3）ZN3-10型真空断路器的外形结构如图4所示
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图4 ZN3-10型真空断路器外形 1－上接线端子（后出线） 2－真空灭弧 室 3－下接线端子（后出线） 4－操动 机构箱 5－合闸电磁铁 6－分闸电磁铁 7－断路弹簧 8－底座
图1 SN10-10型少油断路器
这种断路器的导电回路是：上接线
外形结构
端子——静触头——动触头（导电杆）
1－铝帽 2－上接线端子 3－油标4－绝缘筒 5－ ——中间滚动触头——下接线端子
下接线端子 6－基座7－主轴 8－框架 9－断路弹
簧
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(2) 工作及灭弧原理
1）合闸时经操动机构和传动机构将导电杆插入静触头来接通电路。
图1和图2分别是SNl0-10型高压少油断路器的外形结构和油箱内部结 构图。
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图2 少油断路器内部 剖面结构
1—铝帽 2—油气分离 器 3—上接线端子 4 －油标
5－静触头 6－灭弧室 7－动触头 8－中间滚 动触头9－下接线端 子 10－转轴 11－拐 臂 12－基座13－下支 柱瓷瓶 14－上支柱瓷 瓶 15－断路弹簧16－ 缘筒 17－逆止阀 18 －绝缘油
灭弧室的灭弧过程示意图。
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特点 ： 少油断路器的油量少，绝缘油只起灭弧作用 而无绝缘功能，结构简单，体积小，重量轻。 用于不需频繁操作和不要求高速开断的电网 中。 注：在通电状态下，油箱外壳带电，必须与 大地绝缘，人体不能触及。但燃烧爆炸的危 险性小。在运行时，要注意观察油标，以确 定绝缘油的油量，防止因油量的不足使电弧 无法正常熄灭而导致的油箱爆炸事故的产生。 2）SNl0—10型断路器可配用CS2型手动操动 机构、CD型电磁操动机构或CT型弹簧操动机 构。
设计部：刘菊秀
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高压断路器 高压开关 高压电缆头处理 继电保护
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一 高压断路器
功能：不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和承受一定时 间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切断短路故障 。
分类：高压断路器按其采用的灭弧介质可分为：油断路器（ OCB），真空断路器（VCB），六氟化硫（GCB）,压缩空气断路器 ，磁吹断路器等
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M-G VCB 規格表
額定電壓
絶緣等級 rms
impulse
wk.baidu.com
KV
1.2/50μs
12.5KA
16KA 遮斷容量 25KA 1sc
31.5KA
40KA
12KV 28 75
630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A
24KV 50
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630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A 630A,1250A,2500A
图3 灭弧室灭弧过程示意图 1－静触头 2－吸弧钢片 3－横吹灭弧沟 4－纵吹灭弧囊 5－电弧 6－动触头
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2.真空断路器（VCB)
（1）特点：高压真空断路器是利用“真空”作为绝缘和灭弧介质，其触 头装在真空灭弧室内。具有体积小、质量轻、动作快、开断能力强、 寿命长、安全可靠和便于维护和检修等优点。是实现无油化改造的理 想设备。因此，虽然价格较贵，在要求频繁操作和高速开断的场合， 尤其是安全要求较高的工矿企业、住宅区、商业区等被广泛采用。
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断路器的全型号和含义如下：
1.油断路器（OCB)
油断路器的静触头和动触头均浸泡在绝缘油里，通断电 路时，依靠电弧产生的热量使灭弧装置内的绝缘油压力升高，从而 吹灭触头之间产生的电弧。
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（1）高压少油断路器(SW、SN型)
一般6kV～35kV户内配电装置中主要采用的高压少油断路 器是 我国统一设计、推广应用的一种新型少油断路器。按其断流容 量（Soc）分有I、II、Ⅲ型。断流容量SN10-10I型Soc为300MVA； SN10-10Ⅱ型Soc为500MVA；SN10-10Ⅲ型Soc为750MVA。
2）分闸或自动跳闸时，导电杆向下运动并离开静触头，产生电弧；电弧 的高温使油分解形成气泡，使静触头周围的油压骤增，压力使逆止阀 上升堵住中心孔，致使电孤在封闭的空间内燃烧，灭弧室内的压力迅 速增大。同时，导电杆迅速向下运动，产生的油气混合物在灭弧室内 的一、二、三道灭弧沟和下面的纵吹油囊中对电弧进行强烈地横、纵 吹；下部的绝缘油与被电弧燃烧的油迅速对流，对电弧起到油吹弧和 冷却的作用。由于上述灭弧方法的综合作用，使电弧迅速灭。图3为
图5 真空断路器灭弧室结构 1一静触头 2一动触头 3一屏蔽罩 4一波纹管 5一与外壳封接的金属 法兰盘 6一波纹管屏蔽罩 7一绝缘 外壳
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1）组成 ① 真空灭弧室 真空灭弧室由圆盘状的动静触头、屏蔽罩、波纹管屏
蔽罩、绝缘外壳(陶瓷或玻璃制成外壳)等组成。 ② 操动机构 可配用CD系列电磁操动机构或CT系列弹簧操动机构。
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3. 六氟化硫（SF6）断路器（GCB）
(1）SF6气体的特性: 是—种无色、无味、无毒且不易燃的惰性气 体，兼有灭弧和绝缘功能
在150℃以下时，其化学性能相当稳定。 1）由于SF6中不含碳(C)元素，对于灭弧和绝缘介质来说，具有极 为优越的特性。前面介绍的油断路器是用油作为灭弧和绝缘介质，而 油在电弧高温作用下要分解出C,使油中的含碳量增高，降低了油的绝 缘和灭弧性能，油断路器在运行中需要经常监视油色，适时分析油样， 必须时要更换新油。SF6就无此麻烦。 2）SF6不含氧(O)元素，因此不存在触头氧化问题，所以其触头磨损 少，使用寿命长。 3）SF6具有优良的电绝缘性能，在电流过零时，电弧暂时熄灭后， SF6能迅速恢复绝缘强度，从而使电弧很快熄灭。
③ 绝缘体传动件
④ 底座 2）工作原理 在触头刚分离时，触头间只产生真空电弧。电弧的温度
很高，使金属触头表面产生金属蒸气，由于触头的圆盘状设计使真空 电弧在主触头表面快速移动，其金属离子在屏蔽罩内壁上凝聚，以致 电弧在自然过零后极短的时间内，触头间隙又恢复了原有的高真空度。 因此，电弧暂时熄灭，触头间的介质强度迅速恢复；电流过零后，外 加电压虽然很快恢复，但触头间隙不会再被击穿，真空电弧在电流第 一次过零时就能完全熄灭
（2）分类： 根据其结构分有落地式、悬挂式、手车式三种形式；按使 用场合分有户内式和户外式。
（3）ZN3-10型真空断路器的外形结构如图4所示
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图4 ZN3-10型真空断路器外形 1－上接线端子（后出线） 2－真空灭弧 室 3－下接线端子（后出线） 4－操动 机构箱 5－合闸电磁铁 6－分闸电磁铁 7－断路弹簧 8－底座
图1 SN10-10型少油断路器
这种断路器的导电回路是：上接线
外形结构
端子——静触头——动触头（导电杆）
1－铝帽 2－上接线端子 3－油标4－绝缘筒 5－ ——中间滚动触头——下接线端子
下接线端子 6－基座7－主轴 8－框架 9－断路弹
簧
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(2) 工作及灭弧原理
1）合闸时经操动机构和传动机构将导电杆插入静触头来接通电路。
图1和图2分别是SNl0-10型高压少油断路器的外形结构和油箱内部结 构图。
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图2 少油断路器内部 剖面结构
1—铝帽 2—油气分离 器 3—上接线端子 4 －油标
5－静触头 6－灭弧室 7－动触头 8－中间滚 动触头9－下接线端 子 10－转轴 11－拐 臂 12－基座13－下支 柱瓷瓶 14－上支柱瓷 瓶 15－断路弹簧16－ 缘筒 17－逆止阀 18 －绝缘油
灭弧室的灭弧过程示意图。
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特点 ： 少油断路器的油量少，绝缘油只起灭弧作用 而无绝缘功能，结构简单，体积小，重量轻。 用于不需频繁操作和不要求高速开断的电网 中。 注：在通电状态下，油箱外壳带电，必须与 大地绝缘，人体不能触及。但燃烧爆炸的危 险性小。在运行时，要注意观察油标，以确 定绝缘油的油量，防止因油量的不足使电弧 无法正常熄灭而导致的油箱爆炸事故的产生。 2）SNl0—10型断路器可配用CS2型手动操动 机构、CD型电磁操动机构或CT型弹簧操动机 构。