第五章工厂变配电所及其一次系统
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高压断路器又叫高压开关，是工厂变配电系统中的 关键设备之一。
灭弧性能是高压断路器基本的性能，是评价高压断路 器的重要指标。
根据灭弧介质不同，高压断路器可分为油断路器、 高压断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
第五章工廠变配电所及其一次系统
2、 高压断路器的特性参数
（ 1）额定电压 指断路器正常工作时允许施加的电压级别
第五章工廠变配电所及其一次系统
（7）热稳定电流 指断路器承受短路电流热效应的能力。是指制造厂给定 的在某规定时间内，断路器各部件的发热温度不超过短 时最高允许温度所允许的最大短路电流。 （8）合闸时间 对有操动机构的断路器，自合匝线圈加电压（即发出合 闸信号）起，到断路器接通时为止所需要的时间。
第五章工廠变配电所及其一次系统
第五章工廠变配电所及其一次系统
4、六氟化硫断路器
六氟化硫断路器是利用SF6气体作绝缘和灭弧介质的高 压断路器。由于它具有较好的电气性能，运行可靠、稳 定，易于向高压大容量发展，可达到较先进的技术经济 指标，近20年已在国外电网中广泛应用。近年来我国以 生产10kV以上各种电压的SF6断路器，并逐步推广应用。
（1） 热电发射：开关触头分断电流——触头面积变小—— 触头发热——表面电子形成自由电子。
（2）强电场发射：开关触头分断——电场加大——表面形成 自由电子。
（3）碰撞游离：自由电子移动——碰撞中性质点——形成新 的自由电子——形成电弧
（4）热游离：温度高——自由电子增加——产生热游离。
第五章工廠变配电所及其一次系统
（9）分闸时间 指自分闸线圈加上电压（即发出分闸信号）起，到断路 器触头断开至三相电弧完全熄灭时为止所需要的全部时 间。分闸时间包括断路器的有分闸时间（从跳闸线圈通 电到灭弧触头刚分离）和电弧熄灭时间。一般分闸时间 为0.06-0.12s。分闸时间小于0.06s的断路器称为快速 断路器。
第五章工廠变配电所及其一次系统
（2）最高工作电压 由于输电线路存在电压损失，线路首端的初始电压高于 额定电压，这样断路器就有可能在高于额定电压的情况 下长期工作。因此，在设计制造中就给断路器规定了一 个最高工作电压。按国家规定，额定电压在220kV及以 下的电气设备，最高工作电压为额定电压的1.15倍； 330kV及以上的电气设备为1.1倍
3、户内少油式断路器
少油式断路器是当前最常用的一种断路器。其特点是绝 缘油只作触头间的绝缘和灭弧介质，导电部分之间及其 对地绝缘，利用空气和固体绝缘材料来实现，因而用油 量少，具有体积小，结构简单坚固，使用安全和简化配 电装置等特点。我国生产的少油式断路器有户内少油式 （SN系列）和户外少油式（SW系列）两类。户内少油 式断路器已有10余种型号。当前工厂变配电系统中应用 最广的主要是SN10-10型户内少油式断路器。型号的意 义是：S（少油）、N（户内式）、10（设计序号为10） -10、（额定电压为10kV）。
5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求
一、电弧的危害 烧损触头、引起火灾和爆炸事故、损伤人的视力
二、电弧的产生与熄灭
1、开关断开时电弧的产生
由于存在着大量导电的自由电子和正离子，在电路电压 的作用下，失去绝缘性能而导电，被称为“击穿”，形 成电弧。
第五章工廠变配电所及其一次系统
2、电弧的产生过程
5.1 变配电所的作用和类型
一、变、配电所的作用
变配电站是电力系统变换电压、接受和分配电能、
控制电力的流向和调整电压的设施。
二、变、配电所的分类： 车间变电所按变压器的安装位置可分为： 1、独立变电所： 2、附设变电所： 3、车间内变电所： 4、地下或梁架上变电所： 5、户外变电所：
第五章工廠变配电所及其一次系统
第五章 工厂变配电所及其一次系统
5.1 工厂变配电所的作用和类型 5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 5.3 高压一次设备
5.4 低压一次设备 5.5 电压互感器和电流互感器 5.6 工厂变配电所的一次主接线 5.7 工厂变配电所的布置与结构 5.8 工厂变配电所的运行管理
第五章工廠变配电所及其一次系统
第五章工廠变配电所及其一次系统
（3）额定电流 指断路器可以长期通过的最大工作电流。断路器长期通 过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值 . （4）额定断路电流 指断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流。它表明 断路器的灭弧能力。
第五章工廠变配电所及其一次系统
（5）额定断流容量 是表征断路器灭弧能力的参数，它是以额定断路电流为 基础推算出在额定电压时的断流容量。 . （6）稳定电流 指断路器在冲击短路电流的作用下承受电动力的能力 。 是生产厂家在设计制造时确定的。一般以额定电流幅值 的倍数表示。
3.电弧的熄灭
中性气体分子的游离，是产生电弧和维持电弧的必要 条件。
电弧的去游离方式有复合和扩散两种。复合是使两个 带异号电荷的质点相聚在一起，使异号电荷中和。
第五章工廠变配电所及其一次系统
4、 熄灭电弧的措施
在高、低压开关中广泛采用的灭弧措施为： (1)加快触头的分离速度迅速拉长电弧 (2)将长电弧分成几个短电弧 (3)利用气体纵向或横向吹动电弧 吹弧的基本 方式有横吹和纵吹两种。 (4)使电弧在周围介质中移动 (5)利用固体介质的狭缝或狭沟灭弧
第五章工廠变配电所及其一次系统
Hale Waihona Puke Baidu
三、对电弧触头的要求
1、满足正常负荷的发热要求。 2、具有足够的机械强度。能经受规定的通断次数，
不发生机械故障。 3、具有足够的动稳定度、热稳定度。 4、具有足够的断流能力。触头不烧损，不发生熔
焊现象。
第五章工廠变配电所及其一次系统
5.3 高压一次设备
一、高压断路器 1、高压断路器的定义
第五章工廠变配电所及其一次系统
5、真空断路器
真空断路器是以气体分子极少，不易游离而且绝缘强度 很高的真空空间作为灭弧介质的新型开关电器。我国已 成批生产户内ZN型3-10kV系列的真空断路器。
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6、断路器的操动机构
操动系统主要由合闸动力的操动机构和传递动力的传动 机构两部分组成。
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二、隔离开关
灭弧性能是高压断路器基本的性能，是评价高压断路 器的重要指标。
根据灭弧介质不同，高压断路器可分为油断路器、 高压断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
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2、 高压断路器的特性参数
（ 1）额定电压 指断路器正常工作时允许施加的电压级别
第五章工廠变配电所及其一次系统
（7）热稳定电流 指断路器承受短路电流热效应的能力。是指制造厂给定 的在某规定时间内，断路器各部件的发热温度不超过短 时最高允许温度所允许的最大短路电流。 （8）合闸时间 对有操动机构的断路器，自合匝线圈加电压（即发出合 闸信号）起，到断路器接通时为止所需要的时间。
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4、六氟化硫断路器
六氟化硫断路器是利用SF6气体作绝缘和灭弧介质的高 压断路器。由于它具有较好的电气性能，运行可靠、稳 定，易于向高压大容量发展，可达到较先进的技术经济 指标，近20年已在国外电网中广泛应用。近年来我国以 生产10kV以上各种电压的SF6断路器，并逐步推广应用。
（1） 热电发射：开关触头分断电流——触头面积变小—— 触头发热——表面电子形成自由电子。
（2）强电场发射：开关触头分断——电场加大——表面形成 自由电子。
（3）碰撞游离：自由电子移动——碰撞中性质点——形成新 的自由电子——形成电弧
（4）热游离：温度高——自由电子增加——产生热游离。
第五章工廠变配电所及其一次系统
（9）分闸时间 指自分闸线圈加上电压（即发出分闸信号）起，到断路 器触头断开至三相电弧完全熄灭时为止所需要的全部时 间。分闸时间包括断路器的有分闸时间（从跳闸线圈通 电到灭弧触头刚分离）和电弧熄灭时间。一般分闸时间 为0.06-0.12s。分闸时间小于0.06s的断路器称为快速 断路器。
第五章工廠变配电所及其一次系统
（2）最高工作电压 由于输电线路存在电压损失，线路首端的初始电压高于 额定电压，这样断路器就有可能在高于额定电压的情况 下长期工作。因此，在设计制造中就给断路器规定了一 个最高工作电压。按国家规定，额定电压在220kV及以 下的电气设备，最高工作电压为额定电压的1.15倍； 330kV及以上的电气设备为1.1倍
3、户内少油式断路器
少油式断路器是当前最常用的一种断路器。其特点是绝 缘油只作触头间的绝缘和灭弧介质，导电部分之间及其 对地绝缘，利用空气和固体绝缘材料来实现，因而用油 量少，具有体积小，结构简单坚固，使用安全和简化配 电装置等特点。我国生产的少油式断路器有户内少油式 （SN系列）和户外少油式（SW系列）两类。户内少油 式断路器已有10余种型号。当前工厂变配电系统中应用 最广的主要是SN10-10型户内少油式断路器。型号的意 义是：S（少油）、N（户内式）、10（设计序号为10） -10、（额定电压为10kV）。
5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求
一、电弧的危害 烧损触头、引起火灾和爆炸事故、损伤人的视力
二、电弧的产生与熄灭
1、开关断开时电弧的产生
由于存在着大量导电的自由电子和正离子，在电路电压 的作用下，失去绝缘性能而导电，被称为“击穿”，形 成电弧。
第五章工廠变配电所及其一次系统
2、电弧的产生过程
5.1 变配电所的作用和类型
一、变、配电所的作用
变配电站是电力系统变换电压、接受和分配电能、
控制电力的流向和调整电压的设施。
二、变、配电所的分类： 车间变电所按变压器的安装位置可分为： 1、独立变电所： 2、附设变电所： 3、车间内变电所： 4、地下或梁架上变电所： 5、户外变电所：
第五章工廠变配电所及其一次系统
第五章 工厂变配电所及其一次系统
5.1 工厂变配电所的作用和类型 5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 5.3 高压一次设备
5.4 低压一次设备 5.5 电压互感器和电流互感器 5.6 工厂变配电所的一次主接线 5.7 工厂变配电所的布置与结构 5.8 工厂变配电所的运行管理
第五章工廠变配电所及其一次系统
第五章工廠变配电所及其一次系统
（3）额定电流 指断路器可以长期通过的最大工作电流。断路器长期通 过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值 . （4）额定断路电流 指断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流。它表明 断路器的灭弧能力。
第五章工廠变配电所及其一次系统
（5）额定断流容量 是表征断路器灭弧能力的参数，它是以额定断路电流为 基础推算出在额定电压时的断流容量。 . （6）稳定电流 指断路器在冲击短路电流的作用下承受电动力的能力 。 是生产厂家在设计制造时确定的。一般以额定电流幅值 的倍数表示。
3.电弧的熄灭
中性气体分子的游离，是产生电弧和维持电弧的必要 条件。
电弧的去游离方式有复合和扩散两种。复合是使两个 带异号电荷的质点相聚在一起，使异号电荷中和。
第五章工廠变配电所及其一次系统
4、 熄灭电弧的措施
在高、低压开关中广泛采用的灭弧措施为： (1)加快触头的分离速度迅速拉长电弧 (2)将长电弧分成几个短电弧 (3)利用气体纵向或横向吹动电弧 吹弧的基本 方式有横吹和纵吹两种。 (4)使电弧在周围介质中移动 (5)利用固体介质的狭缝或狭沟灭弧
第五章工廠变配电所及其一次系统
Hale Waihona Puke Baidu
三、对电弧触头的要求
1、满足正常负荷的发热要求。 2、具有足够的机械强度。能经受规定的通断次数，
不发生机械故障。 3、具有足够的动稳定度、热稳定度。 4、具有足够的断流能力。触头不烧损，不发生熔
焊现象。
第五章工廠变配电所及其一次系统
5.3 高压一次设备
一、高压断路器 1、高压断路器的定义
第五章工廠变配电所及其一次系统
5、真空断路器
真空断路器是以气体分子极少，不易游离而且绝缘强度 很高的真空空间作为灭弧介质的新型开关电器。我国已 成批生产户内ZN型3-10kV系列的真空断路器。
第五章工廠变配电所及其一次系统
6、断路器的操动机构
操动系统主要由合闸动力的操动机构和传递动力的传动 机构两部分组成。
第五章工廠变配电所及其一次系统
二、隔离开关