第二章-高压断路器的构造及工作原理27493ppt课件
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额定短路关合电流 ieg (kA，峰值)(Making Current) 断路器在额定电压以及规定的使用和性能条件下，能保
证正常关合的最大短路峰值电流。
合闸时间：在额定操作电压下，从断路器合闸线圈通电开始
至主触头刚接触为止。
触头运动
合闸位置
分闸位置 关合时间
合闸时间
电流流过 合闸操作 预击穿时间
时间
功能： 开断及关合电力线路，安全隔离电源
支持绝缘件： 主要零部件：
瓷柱 瓷套管 绝缘管等构成的支柱本体 拉紧绝缘子等 功能： 保证开断元件有可靠的对地绝缘，承受开断元件的操 作力及各种外力
传动元件： 主要零部件：
各种连杆 齿轮 拐臂 液压管道 压缩空气管道等
功能： 将操作命令及操作功传递给开断元件的触头和其它部
低速动作断路器 t g ﹥0.12s 中速动作断路器 t g = 0.08～0.12s 高速动作断路器 t g ﹤0.08s
合闸位置
触头运动 分闸位置
电流流过 分闸时间
分闸操作
燃弧时间
时间
开断时间
所有相中电弧最终熄灭
所有相中触头分离 分闸脱扣器带电
3.关合短路故障
预伏故障：电力系统中的电器设备或输电线路有可能在未投 入运行前就已存在绝缘故障，甚至处于短路状态。
断路器开断可能更加困难，这种故障称为近区故障。
额定断流容量 S ed (MVA)： 由于开断能力和额定电压、开断电流有关，因此，通常
采用一个综合参数，即以额定断流容量来表示断路器的开断 能力。对于三相电路有：
Sed 3UeIek
新的国家标准已取消这一术语，目前直接用额定开断电 流表示。
选择断路器时，首先要校核的参数就是断路器开断短路 故障电路的能力。
少油：油量较少，仅作为灭弧介质
SF6断路器
真空断路器
一、高压断路器的型号表示和含义：
S-少油 D-多油 Z-真空 L-SF6 N-户内 W-户外
安装地点 设计序号
额定开断电流(kA) 额定电流(A)
其他标志
G-改进型 I、II、III-断流能力代号
额定电压(kV)
I型：断流容量300MVA II型：500MVA III型：750MVA
6.允许分合次数
一般断路器允许空载分合次数（也称机械寿命）为2000次。
(二)一般电气性能方面
1.电压
高压断路器除了要能长期承受相应的最大工作电压外， 还应耐受高于额定电压的各种过电压作用，而不会导致绝缘 的损坏。
标志这方面性能的参数是：工频试验电压、全波和截波 冲击试验电压、操作波试验电压。
2.电流
在这种预伏故障状态下关合电路，将发生断路器关合短 路的严重情况。出现关合短路电流时在断路器的动静触头还 没有接触闭合下，触头间隙即可被击穿而形成电弧。由于短 路电流强大的电动力，可使动触头因受阻力作用而不能与静 触头吻合，造成持续燃烧着的电弧。
因此，断路器应具有足够的关合短路电流的能力。
标志关合短路电流能力的参数是：
(1)额定电流 I e (A，有效值):
所有相中触头接触 第一相中开始流过电流 合闸回路带电
4.自动重合闸
对于瞬时性故障采用自动重合闸是提高供电可靠性的有 利措施。采用自动重合闸的断路器，其重合间隔时间一般为 1s左右。
5.ຫໍສະໝຸດ Baidu合各种空载、负载电路
分合这些电路的主要问题是产生过电压。标志这方面分 合能力的主要参数是额定电压 U e ，分合架空输电线路和电 缆的长度（km）以及变压器、电容器组的容量等。
额定开断电流 I ek (kA，有效值)：
(Rated Short-Circuit Breaking Current) 在额定电压下，断路器能够可靠开断的最大电流为额定开断电 流。它主要表征断路器熄灭大电流电弧的能力。
通常以触头分离瞬间短路电流交流分量有效值和直流分量 的百分数表示。如果直流分量不超过20%，额定短路开断电流 仅由交流分量有效值来表征。
件
操作机构： 主要零部件：
弹簧、液压、电磁、气动及手动机构的本体及 其配件 功能： 为开断元件分合闸操作提供能量，并实现各种规定的 操作
三、高压断路器的技术要求及其基本参数 (一)开断、关合电路方面 1.开断短路故障 标志高压断路器开断短路故障能力的主要参数是： 额定电压 U e (kV)：
断路器铭牌上所标明的该断路器正常工作电压的有效值。 对于三相设备，一般指线电压。 在断路器的技术参数中，常有最高工作电压的标定，其 值高出额定电压约15%，如额定电压10kV的断路器，可以 长期工作在11.5kV的线电压下。 但国际上开关所标明的额定电压往往就是其所允许的最 高工作电压，为了与国际接轨，目前我国也以断路器所允许 的最高工作电压标注额定电压值。
§2.4高压断路器
高压断路器是一种专用于断开或接通电路的开关设备，
它有完善的灭弧装置，因此，不仅能在正常时通断负荷电流，
而且能在出现短路故障时在保护装置作用下切断短路电流。
按其采用的灭弧介质划分：
油断路器
多油：油量多一些，其油作为灭弧介质，又作 为绝缘介质。 因油量多、体积大，断流容量小、运行维护较 困难，现已淘汰。
例如：S N 10 – 10 I 少油、户内、设计序号：10、额定电压10kV、I型
二、高压断路器的基本结构：
开断元件
支
持
主要零部件：开关本体 绝
的底架、底座
缘
功能：整台产品的基础 件
传
动
元
件
操
动
机
基座
构
开断元件：
主要零部件： 主灭弧室 主触头系统 主导电回路 辅助灭弧室 辅助触头系统 并联电阻
2.快速开断 标志断路器开断过程快慢的参数是：
开断时间 t g (s)： 从断路器接到开断信号到短路电流终止 (电弧熄灭)的全部时间。 固有分闸时间 t gf ：断路器接到分闸命令(分闸线圈通电)开
始至触头刚刚分离这段时间。 是操动机构动作时间 燃弧时间 t rh ：从触头刚分离开始至三相电弧完全熄灭为止。 表明断路器灭弧能力的大小。
在电力线路不同地点出现短路故障时，短路电流的大小也 有很大的差别。
220kV
DL 1 2 3 4
在1、2、3、4处出现短路故障时，断路器都应可靠地开 断电路。显然在断路器DL的出线端子处1发生短路时，短路
电流I d 1最大。
但是，近年来的实践和理论表明，当短路2(离断路器几
公里处)出现短路故障时，其短电路电流虽然比 I d 1 小，但
证正常关合的最大短路峰值电流。
合闸时间：在额定操作电压下，从断路器合闸线圈通电开始
至主触头刚接触为止。
触头运动
合闸位置
分闸位置 关合时间
合闸时间
电流流过 合闸操作 预击穿时间
时间
功能： 开断及关合电力线路，安全隔离电源
支持绝缘件： 主要零部件：
瓷柱 瓷套管 绝缘管等构成的支柱本体 拉紧绝缘子等 功能： 保证开断元件有可靠的对地绝缘，承受开断元件的操 作力及各种外力
传动元件： 主要零部件：
各种连杆 齿轮 拐臂 液压管道 压缩空气管道等
功能： 将操作命令及操作功传递给开断元件的触头和其它部
低速动作断路器 t g ﹥0.12s 中速动作断路器 t g = 0.08～0.12s 高速动作断路器 t g ﹤0.08s
合闸位置
触头运动 分闸位置
电流流过 分闸时间
分闸操作
燃弧时间
时间
开断时间
所有相中电弧最终熄灭
所有相中触头分离 分闸脱扣器带电
3.关合短路故障
预伏故障：电力系统中的电器设备或输电线路有可能在未投 入运行前就已存在绝缘故障，甚至处于短路状态。
断路器开断可能更加困难，这种故障称为近区故障。
额定断流容量 S ed (MVA)： 由于开断能力和额定电压、开断电流有关，因此，通常
采用一个综合参数，即以额定断流容量来表示断路器的开断 能力。对于三相电路有：
Sed 3UeIek
新的国家标准已取消这一术语，目前直接用额定开断电 流表示。
选择断路器时，首先要校核的参数就是断路器开断短路 故障电路的能力。
少油：油量较少，仅作为灭弧介质
SF6断路器
真空断路器
一、高压断路器的型号表示和含义：
S-少油 D-多油 Z-真空 L-SF6 N-户内 W-户外
安装地点 设计序号
额定开断电流(kA) 额定电流(A)
其他标志
G-改进型 I、II、III-断流能力代号
额定电压(kV)
I型：断流容量300MVA II型：500MVA III型：750MVA
6.允许分合次数
一般断路器允许空载分合次数（也称机械寿命）为2000次。
(二)一般电气性能方面
1.电压
高压断路器除了要能长期承受相应的最大工作电压外， 还应耐受高于额定电压的各种过电压作用，而不会导致绝缘 的损坏。
标志这方面性能的参数是：工频试验电压、全波和截波 冲击试验电压、操作波试验电压。
2.电流
在这种预伏故障状态下关合电路，将发生断路器关合短 路的严重情况。出现关合短路电流时在断路器的动静触头还 没有接触闭合下，触头间隙即可被击穿而形成电弧。由于短 路电流强大的电动力，可使动触头因受阻力作用而不能与静 触头吻合，造成持续燃烧着的电弧。
因此，断路器应具有足够的关合短路电流的能力。
标志关合短路电流能力的参数是：
(1)额定电流 I e (A，有效值):
所有相中触头接触 第一相中开始流过电流 合闸回路带电
4.自动重合闸
对于瞬时性故障采用自动重合闸是提高供电可靠性的有 利措施。采用自动重合闸的断路器，其重合间隔时间一般为 1s左右。
5.ຫໍສະໝຸດ Baidu合各种空载、负载电路
分合这些电路的主要问题是产生过电压。标志这方面分 合能力的主要参数是额定电压 U e ，分合架空输电线路和电 缆的长度（km）以及变压器、电容器组的容量等。
额定开断电流 I ek (kA，有效值)：
(Rated Short-Circuit Breaking Current) 在额定电压下，断路器能够可靠开断的最大电流为额定开断电 流。它主要表征断路器熄灭大电流电弧的能力。
通常以触头分离瞬间短路电流交流分量有效值和直流分量 的百分数表示。如果直流分量不超过20%，额定短路开断电流 仅由交流分量有效值来表征。
件
操作机构： 主要零部件：
弹簧、液压、电磁、气动及手动机构的本体及 其配件 功能： 为开断元件分合闸操作提供能量，并实现各种规定的 操作
三、高压断路器的技术要求及其基本参数 (一)开断、关合电路方面 1.开断短路故障 标志高压断路器开断短路故障能力的主要参数是： 额定电压 U e (kV)：
断路器铭牌上所标明的该断路器正常工作电压的有效值。 对于三相设备，一般指线电压。 在断路器的技术参数中，常有最高工作电压的标定，其 值高出额定电压约15%，如额定电压10kV的断路器，可以 长期工作在11.5kV的线电压下。 但国际上开关所标明的额定电压往往就是其所允许的最 高工作电压，为了与国际接轨，目前我国也以断路器所允许 的最高工作电压标注额定电压值。
§2.4高压断路器
高压断路器是一种专用于断开或接通电路的开关设备，
它有完善的灭弧装置，因此，不仅能在正常时通断负荷电流，
而且能在出现短路故障时在保护装置作用下切断短路电流。
按其采用的灭弧介质划分：
油断路器
多油：油量多一些，其油作为灭弧介质，又作 为绝缘介质。 因油量多、体积大，断流容量小、运行维护较 困难，现已淘汰。
例如：S N 10 – 10 I 少油、户内、设计序号：10、额定电压10kV、I型
二、高压断路器的基本结构：
开断元件
支
持
主要零部件：开关本体 绝
的底架、底座
缘
功能：整台产品的基础 件
传
动
元
件
操
动
机
基座
构
开断元件：
主要零部件： 主灭弧室 主触头系统 主导电回路 辅助灭弧室 辅助触头系统 并联电阻
2.快速开断 标志断路器开断过程快慢的参数是：
开断时间 t g (s)： 从断路器接到开断信号到短路电流终止 (电弧熄灭)的全部时间。 固有分闸时间 t gf ：断路器接到分闸命令(分闸线圈通电)开
始至触头刚刚分离这段时间。 是操动机构动作时间 燃弧时间 t rh ：从触头刚分离开始至三相电弧完全熄灭为止。 表明断路器灭弧能力的大小。
在电力线路不同地点出现短路故障时，短路电流的大小也 有很大的差别。
220kV
DL 1 2 3 4
在1、2、3、4处出现短路故障时，断路器都应可靠地开 断电路。显然在断路器DL的出线端子处1发生短路时，短路
电流I d 1最大。
但是，近年来的实践和理论表明，当短路2(离断路器几
公里处)出现短路故障时，其短电路电流虽然比 I d 1 小，但