断路器的各种操作机构的区别
万能式断路器详细内部结构
万能式断路器详细内部结构1.壳体：壳体是万能式断路器的外壳，通常由塑料或金属制成，用于保护断路器内部元件。
壳体具有良好的耐压和阻火性能，以确保断路器的安全性能。
2.操作机构：操作机构用于控制断路器的开关操作，通常包括手动操作和电动操作两种方式。
手动操作机构通常由手柄、机构传动系统和触点杆等组成，用户可以通过手动操作来打开或关闭断路器。
电动操作机构通常由电机、传动装置和控制电路等组成，可以远程操控断路器的开关操作。
3.触头系统：触头系统是断路器的关键部分，用于连接和切断电路。
触头系统主要由触头、触头弹簧和触头支架等组成。
当断路器关闭时，触头通过触点连接电路；当断路器打开时，通过分离触点断开电路。
触头材质通常为铜合金，具有良好的导电性能和耐磨性。
4.弹簧机构：弹簧机构用于提供断路器的闭合力和开断力。
当断路器关闭时，弹簧机构将触头压紧，确保触点间的良好连接；当断路器打开时，弹簧机构提供足够的开断力，确保迅速分离触点。
弹簧机构通常由压缩弹簧、螺旋弹簧和弹簧支撑等组成。
5.电磁驱动机构：电磁驱动机构用于通过电磁力控制断路器的开关操作。
电磁驱动机构通常由电磁铁、动力机构和控制电路等组成。
当电磁铁受到控制信号时，会产生电磁力，通过动力机构控制断路器的开闭动作。
6.电器设备：电器设备用于对电路进行监测、保护和控制。
电器设备通常包括过载保护器、短路保护器、漏电保护器等。
过载保护器用于对电路的过载情况进行监测和保护；短路保护器用于对电路的短路情况进行监测和保护；漏电保护器用于对电路的漏电情况进行监测和保护。
7.辅助设备：辅助设备用于增强万能式断路器的功能和可靠性。
辅助设备通常包括信号显示装置、遥控接口、通信接口等。
信号显示装置用于显示断路器的工作状态和故障信息；遥控接口和通信接口用于实现对断路器远程控制和通信。
以上是万能式断路器的主要内部结构。
通过控制断路器的开断操作，可以实现对电力系统的保护和控制。
万能式断路器具有结构简单、可靠性高、操作灵活等特点，在电力系统中得到广泛应用。
高压开关柜断路器(电磁、弹簧、永磁)操作机构工作原理与优缺点(优点、缺点)
高压开关柜断路器（电磁、弹簧、永磁）操作机构工作原理与优缺点（优点、缺点）（一）、电磁操作机构结构。
⑴、电磁操作机构是技术比较成熟，使用较早的一种断路器操作机构，其结构比较简单，机械组成部件数量约120个，它是利用通过合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁芯，撞击合闸连杆机构进行合闸的，其合闸能量的大小完全取决于合闸电流的大小，因此需要很大的合闸电流。
⑵、电磁操作机构的优点主要有：①、结构比较简单，工作比较可靠，加工要求不是很高，制造容易，生产成本较低；②、可实现遥控操作和自动重合闸；③、有较好的合、分闸速度特性。
⑶、电磁操作机构的缺点主要有：①、合闸电流大，合闸线圈消耗的功率大，需要配大功率的直流操作电源；②、合闸电流大，一般的辅助开关、继电器触点不能满足要求，必须配专门的直流接触器，利用直流接触器带消弧线圈的触点来控制合闸电流，从而控制合、分闸线圈动作；③、操作机构动作速度低，触头的压力小，容易引起触头跳动，合闸时间长，电源电压变动对合闸速度影响大；④、耗费材料多，机构笨重；⑤、户外变电所断路器的本体和操作机构一般都组装在一起，这种一体式的断路器一般只具备电动合、电动分和手动分的功能，而不具备手动合的功能，当操作机构箱出现故障而使断路器拒绝电动时，就必须停电进行处理。
（二）、弹簧操作机构。
⑴、弹簧操作机构结构：①、弹簧操作机构由弹簧贮能、合闸维持、分闸维持、分闸4个部分组成，零部件数量较多，约200个，利用机构内弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行断路器合、分闸控制操作。
②、弹簧能量的储存由储能电机减速机构的运行来实现，而断路器的合、分闸动作靠合、分闸线圈来控制，因此断路器合、分闸操作的能量取决于弹簧储存的能量而与电磁力的大小无关，不需太大的合、分闸电流。
⑵、弹簧操作机构的优点主要有：①、合与分闸电流不大，不需要大功率的操作电源；②、既可远方电动储能，电动合、分闸，也可就地手动储能，手动合、分闸，因此在操作电源消失或出现操作机构拒绝电动的情况下也可以进行手动合、分闸操作；③、合与分闸动作速度快，不受电源电压变动的影响，且能快速自动重合闸；④、储能电机功率小，可交直流两用；⑤、弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配，并使各种开断电流规格的断路器通用同一种操作机构，选用不同的储能弹簧即可，性价比优。
框架式断路器
框架式断路器操作机构剖析倪文元操作机构是框架式断路器的关键部件，断路器的储能、闭合、断开由操作机构承担；操作机构应具备自由脱扣功能，以保证操作者的人生安全；断路器配置的辅助开关与相关脱扣器串接，以保证脱扣器正常动作。
辅助开关的动作由操作机构操纵，它的通断与断路器同步对外可提供断路器的通断状态电气信号。
操作机构由储能合闸机构和自由脱扣分闸机构组成，操作机构按合闸储能和分闸储能可以分成两类，两类操作机构结构不同各具特点：前者结构复杂零部件多，两套机构各自相对独立，能分别完成储能合闸和脱扣分闸功能；后者具有结构简单零部件少，两套机构融为一体相互借用，装配维修方便，能降低生产成本。
两种操作机构孰优孰劣难下定论，前者由于闭合后已储能，所以当断路器断开后，能立即闭合。
但是，实际使用中框架断路器遇故障断开后，应查明原因排除故障后，才能合闸。
因此，其积极意义并不显现。
而后者的经济性比较突出，虽然，分闸后才能储能，但数秒的储能时间不会影响框架断路器的正常工作，利用其良好的经济性可以设计出价廉物美的框架式断路器，这样的产品更符合中国的国情。
当然，在设计框架式断路器时应作市场调研，根据市场需求、产品定位等具体情况，选择符合要求的操作机构类型进行设计。
目前，国内框架式断路器的主流产品DW45年销量已达二十余万台，产品质量稳步提高，完全可与施耐德的M型断路器相媲美。
DW45及其延伸产品W2、W3的操作机构属于合闸储能类型，以下对DW450操作机构(其结构、原理、功能完全一致)与业内同仁进行共同剖析，深入了解掌握它的结构、原理和功能，为改进以致设计操作机构打下基础。
1储能合闸机构剖析1.1 储能见图1所示，由手柄操作或电动操作机构驱动储能轴2带动凸轮1逆时针转动，凸轮1的外轮廓推动储能滚子5使储能杠杆3以O3为支点逆时针转动，在储能杠杆3的推动下，不断压缩储能弹簧13，如图2所示，当安装在凸轮1上释能滚子4压住储能扣片6的下端，储能扣片6以O2为支点顺时针转动，它的另一端扣在储能半轴8缺口处，凸轮1被锁扣，储能结束。
断路器精品PPT课件
高
压
开
关
开关柜（又称成套开关或成套配电装置） ：它
柜
是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根
据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压
电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）
以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的
或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和
分配电能的装置。
二、高压开关柜的分类
结构类型
铠装式 各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型 间隔式 各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型 箱式 断路器手车本身落地，推入柜内；
断路器的 置放
落地式 断路器手车本身落地，推入柜内； 中置式 手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。
绝缘 类型
空气绝缘金属封闭开关柜 SF6气体绝缘金属封闭开关设备(充气柜)
分支 母线
上口 静触 头盒
包括：母线套管（支持、固 定母线排，并使母线排对柜 体绝缘）；
主母线（汇集、分配电能）； 分支母线（从主母线引出的
分支至断路器上口静触头） 静触头盒（支持、固定断路
器上口静触头，并使上口静 触头对柜体绝缘）
电
缆
室 电流互感器、出线高压
结 构
电缆、过电压保护器
（避雷器）、电压传感
路 ③ 液压机构，指以高压油推动活塞实现分合闸的操作机构。 器 的 ④ 气动机构，指以高压力的压缩空气推动活塞实现分合闸的操作机构。
分 ⑤ 操作机构还有组合式的，例如气动弹簧机构是由气动机构实现合闸，由弹簧机构分
类
闸。
操作机构一般为独立产品，一种型号的操作机构可以配几种型号的断路器，一种型号的
断路器可以配几种型号的操作机构。
断路器基础知识 运行培训
断路器的各种操作机构的区别
我们在现场碰到的开关一般分为多油（比较老的型号，现在几乎见不到了）、少油（一些用户站还有）、SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。
这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，密切相关的是开关的操作机构。
机构类型可分为电磁操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；最近ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比如VM1真空断路器）。
6.2 电磁操作机构电磁操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。
所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培。
这也是为什么变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘故。
合母提供合闸电源，控母给控制回路供电。
合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬间提供大电流，同时合闸时电压瞬间下降的很厉害。
而控制母线是通过硅链降压和合母连在一起（一般控制在220V），合闸时不会影响到控制母线电压的稳定。
因为电磁操作机构合闸电流非常大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合闸接触器。
跳闸回路直接接通跳闸线圈。
合闸接触器线圈一般是电压型的，阻值较大（一般几K）。
保护同这种回路配合时，应注意合闸保持一般启动不了。
但这问题也不大，跳闸保持TBJ一般能启动，所以防跳功能还存在。
该类型机构合闸时间较长（120ms~200ms），分闸时间较短（60~80ms）。
6.3 弹簧操作机构该类型机构是目前最常用的机构，其合闸分闸都依靠弹簧来提供能量，跳合闸线圈只是提供能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。
弹簧储能通过储能电机压紧弹簧储能。
对弹操机构，合闸母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以合母控母区别不太大。
保护同其配合，一般没什么特别需要注意的地方。
合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点，也就是说开关未储能就不能进行合闸。
断路器的结构工作原理选择
断路器的结构工作原理选择断路器主要由固定触头、动触头、电磁操作机构、电弧密封装置和弹簧机构等组成。
1.固定触头：固定触头用来保持断路器的常闭触头和常开触头的位置稳定。
2.动触头：动触头可以通过电磁力产生位移，使其与固定触头接触或分离，从而打开或关闭电路。
3.电磁操作机构：电磁操作机构由线圈和铁芯组成，当线圈通电时，产生电磁力，使铁芯位移，进而控制动触头的动作。
4.电弧密封装置：电弧密封装置主要由熔断室和熔断器构成，用来控制熔断行为，并确保在断开过程中形成弧的密封状态。
5.弹簧机构：弹簧机构用来提供断路器的弹回力，使动触头迅速返回到开断位置。
断路器的工作原理:断路器通过电磁力和弹簧力的作用，实现对电路的开断和闭合。
当电路正常工作时，断路器的电磁操作机构处于常闭状态，固定触头和动触头相接触，电路得以通行。
当电路发生故障或超过额定电流时，电磁操作机构感应到异常信号，通过线圈产生电磁力，使动触头瞬间分离固定触头，实现电路的开断。
在断开的同时，电弧密封装置会形成一个电弧通道，将电弧的能量导向熔断室，控制电弧的运动和消失。
当电弧消失后，弹簧机构将动触头迅速弹回原位，实现电路的闭合。
断路器的选择:选择合适的断路器需要考虑以下几个因素：1.额定电压和电流：根据所需电路的额定电压和电流，选择能够承受该电流和电压的断路器。
2.断路容量：断路器应具备足够的断路容量，以便能够快速切断故障电流而不造成损坏。
3.动作速度：断路器的动作速度应该足够快，能够在故障发生时迅速切断电路，以保证电气设备的安全。
4.型号和品牌：选择知名品牌的断路器，品质有保证，可靠性高。
5.隔离性能：断路器应具备良好的隔离性能，能够有效切断故障电路，确保故障区与正常运行区的电气隔离。
6.使用环境：根据使用环境的特殊要求，选择适合的断路器，如防爆型断路器、防水型断路器等。
综上所述，选择合适的断路器需要综合考虑电路的额定电压和电流、断路容量、动作速度、品牌和型号以及使用环境等因素。
中压真空断路器操动机构分类及特点
从而可靠 『生降低。
工作 时 主要 的零 部件 只有 —个 铁 心 ，而且 它 与相 关部 件之 间 的运 动摩
２ 永磁 操动 机 构
擦极小 ，适合频繁 的操作 ；具有 良好的力 一行程特性 ，非常接近真空断
永磁操动机构是一种新型的断路器操动机构。它利用电磁铁操动 ， 路器的要求 。但永磁栅胸在社会推广度不高 ，尚需经受市场的考验 ，需
大，增力效果明显 。合分闸半轴都采用平面半轴锁闩，在分 闸脱扣系统 式 。单稳态的合闸锁扣靠永久磁铁 ，分闸锁扣靠弹簧 ，结构特点是合闸
中采用两级减力机构，使脱扣力可以较小，与分 闸电磁铁力相匹配。 能源来 自电源 ，合闸的同时给分闸弹簧储能 ，故采用脱扣的方式进行分
弹簧操动机构的优点是只需要小功率的操作电源。电机功率小，同 闸。但是，单线圈式机构所需的合闸能量较大，合闸保持力也随之加大，
而成 的 组合 机构 ，所 有 的连 杆均 采用 对称 铰 接 ，考 虑 到真 空断 路器 的 负 为单稳态结构。双稳态结构又有对称式（双线圈 ）和非对称式（单线圈 ）。
载特点 ，使四连杆行驶在断路器的超行程阶段接近死区 ，机械利益增 双稳态结构的分 、合闸锁扣靠永久磁铁 ，不管是双线 圈式还是单线圈
成一体 ，机构本身并没有单独的型号 ，例如 ＺＡ６３Ａ型，ＶＤ４型，３ＡＨ型
真 空断 路器 。
— 体式减少了中间的传动环节，使结构变得简单 紧凑 ，降低了能耗
和噪声 。这种机构一经装配完毕后可以免调试 ，模块化程度较高，其广
泛应用于中低压成套电气行业 ，一般 由真空断路器厂家一起生产。配装
式弹簧机构由国内的指定厂家生产 （西永华 ，汉 中华燕 ），通过机构
箱 ，对接装置悬挂于横梁之下 ，配用敞开式 中压断路器 ，目前使用最多
断路器工作原理
断路器工作原理断路器是一种用于控制和保护电路的电气设备。
它主要用于中高压电力系统中，能够在电路中断时切断电流，保护电气设备和人身安全。
断路器的工作原理是基于电磁吸合和电磁释放原理。
一、断路器的基本结构断路器通常由断路器本体、操作机构和电气触头组成。
1. 断路器本体：断路器本体是断路器的主要部分，由固定触头、活动触头、弹簧机构、电磁铁等组成。
断路器本体的结构和材料要求具有良好的绝缘性能和机械强度，以保证其正常工作和长期使用。
2. 操作机构：操作机构用于控制断路器的开关动作，通常由手动机构和电动机构组成。
手动机构通过人工操作实现断路器的开关动作，而电动机构则通过电动机和控制电路实现断路器的远程控制。
3. 电气触头：电气触头是断路器的关键部分，用于在断路器闭合时传导电流。
电气触头通常由电触头、接触片和电弧室组成，能够承受高电流和高温，同时具有良好的导电和导热性能。
二、断路器的工作原理断路器的工作原理可以分为三个阶段：闭合阶段、分离阶段和灭弧阶段。
1. 闭合阶段：当断路器处于断开状态时，操作机构通过手动或电动方式使断路器闭合。
在闭合过程中，活动触头与固定触头接触，形成闭合电路。
此时，断路器的电磁铁被激磁，产生足够的电磁力将活动触头牢固地吸附在固定触头上，从而保持闭合状态。
2. 分离阶段：当需要切断电路时，操作机构通过手动或电动方式使断路器分离。
在分离过程中，断路器的电磁铁被解除激磁，失去吸引力，活动触头受到弹簧机构的作用力，迅速分离并打开断路器。
此时，断路器的电气触头之间产生一定的间隙，断开电路，阻止电流继续流动。
3. 灭弧阶段：在断路器分离的瞬间，由于电流的存在，触头之间会产生电弧。
电弧是由电流通过空气中的离子产生的高温等离子体，具有较高的能量和热量。
为了有效地灭弧，断路器设计了特殊的电弧室和灭弧装置。
灭弧装置通过将电弧引导到电弧室中，并采用吹灭、喷水、增加电阻等方式，将电弧能量消耗殆尽，使电弧迅速熄灭。
断路器用机构种类
断路器用机构种类断路器是一种电力设备，主要用于在电路中断开或接通电流。
在实际应用中，不同的断路器需要不同的机构来完成其操作功能。
下面将介绍几种常见的断路器用机构种类。
一、手动机构手动机构是最简单的一种断路器用机构，它通过人工操作来控制断路器的开闭。
手动机构通常由手柄、连杆、齿轮等组成，通过旋转或推拉手柄来实现断路器的开关操作。
这种机构结构简单，使用方便，但需要人工操作，不适合在高压电网中使用。
二、弹簧储能机构弹簧储能机构是一种常见的自动重合闸式断路器用机构。
它通过弹簧将能量储存起来，在需要时释放能量使得断路器闭合或分离。
弹簧储能机构具有结构简单、可靠性高等优点，广泛应用于低压和中压电网。
三、液压驱动机构液压驱动机构是一种高压断路器常见的控制方式。
它通过液体流动产生力量来控制开关状态。
液压驱动机构具有控制精度高、动作速度快等优点，适用于高压电网中的断路器操作。
四、电磁驱动机构电磁驱动机构是一种常见的自动重合闸式断路器用机构。
它通过电磁力来控制断路器的开关状态。
电磁驱动机构具有响应速度快、控制精度高等优点，广泛应用于高压和超高压电网。
五、气压驱动机构气压驱动机构是一种新型的断路器用机构，它通过气体流动产生力量来控制开关状态。
气压驱动机构具有响应速度快、控制精度高、环保节能等优点，适用于各种电力系统。
总之，不同类型的断路器需要不同的机构来完成其操作功能。
在实际应用中，需要根据实际需求选择合适的断路器和相应的机构来保障电力系统安全稳定运行。
2-高压断路器的操作机构讲解
液压机构常见故障及处理方法
常见故障
1）油压异常升高
可能原因
1）储压筒的活塞密封或筒壁磨损， 致使液压油进入氮气
2）控制停泵的微动断路器失灵，使 电机在储压筒活塞达到规定位置时未 停止
3）压力表失灵 4）接触器卡住，电源未断开 5）机构箱内温度异常增加
3）液压泵启动频 繁
1)储压筒的活塞杆密封不良 2）各管路接头密封处漏油 3）高压放油阀钢球密封不严 4）高压安全阀密封不良 5）工作缸与活塞杆润滑动密封不良 6）液压泵逆止阀密封不良 7）断路器只在合闸位置漏油
合闸二级阀活塞的锥形面密封不良 合闸一级阀阀针过长，密封不良
8）断路器只在分闸位置漏油
North China Electric Power University
8)工作缸渗油
1）工作缸胶圈的压盖螺塞松动 2）密封圈损坏
在压盖螺塞处加垫 更换密封圈
HV & EMC Laboratory
North China Electric Power University
三、气动操动机构
使用范围 结构组成
操动机构的分类
液压操动机构 气动操动机构 弹簧操动机构 液压弹簧操动机构 电机操动机构
HV & EMC Laboratory
North China Electric Power University
液压差原理
HV & EMC Laboratory
North China Electric Power University
5）管路堵塞 6）储油筒压力太低造成电气回路闭锁 7）传动系统卡住 8）操作电源熔断器熔断 9）截流阀慢分、慢合后忘记打开
断路器的操作机构
三、操动机构的种类
（1）手动操动机构
直接用人力关合断路器的机构，用于12kV及以下短路容 量很小的地方
（2）电磁操动机构
靠直流螺管电磁铁产生的电磁力进行合闸，以储能弹簧 分闸的机构。用于110kV及以下的断路器。
（3）弹簧操动机构
以储能弹簧为动力对断路器进行分、合闸操作的机构。 用于110kV及以下电压等级的断路器。
（4）液压操动机以气构体储能，以高压油推动活塞进行分、合闸
操作的机构。用于110kV及以上电压等级的断路器，特别 是超高压断路器
（5）气动操以动压机缩空构气推动活塞进行分、合闸操作的机构，或者
仅以压缩空气进行单一的分、合操作，而以储能弹簧进行对应的合、分 操作的机构。用于220kV及以下电压等级的断路器，特别适宜于压缩空 气断路器或有空压设备的地方 。
（mm）为特征数字
CHale Waihona Puke 19型弹簧操动机构CT8-I型弹簧操动机构
CD10系列直流电磁操动机构
DW45电动操作机构
❖ 二、对操动机构的基本要求
（1）合闸操作 （2）器保，有而持足且合够在闸的关合合闸有力短，路不故仅障在的正线常路情时况，下操能动可机靠构关也合能断克路服 （3）短分路可电闸靠动操地力作将的断阻路碍器使保断持路在器合可闸靠位合置闸，。不会由于电动力及 （4）机防械不跳振仅动跃能等根和原据自因需引要由起接脱触受头扣自分动离或。遥控指令使断路器快速电动 （5）分要复闸求位，分而闸且速在 度紧 快急 ，情 分况 闸下 时可 间在 短操 。动机构上进行手动分闸， （6“）跳闭跃”锁现象：是指断路器在关合有预伏短路故障的线路时，
断路器的操动机构
一、操作动构的定义、结构及作用
操动机构：独立于断路器本体以外的对断路器进行操
断路器的结构和工作原理
断路器的结构和工作原理断路器作为电力系统中的重要保护设备，起到了断开电路和保护电气设备的作用。
它能够在电流过载、短路和地故障等异常情况下迅速切断电路，从而保护线路和电气设备的安全运行。
本文将介绍断路器的结构和工作原理。
一、断路器的结构（一）触发机构断路器的触发机构是断开电路的核心部分，它由电磁线圈、弹簧和触头组成。
当电流过载或短路发生时，电磁线圈受到电流的作用产生磁场，使得触头上的励磁铁片吸合，断开电路。
而在正常工作状态下，触头受到弹簧的作用保持闭合状态。
（二）灭弧室灭弧室位于断路器的触头之间，主要用于灭弧。
当断路器触头分离时，电弧会在两个触头之间产生，这会导致电弧发光、产生高温和高压。
灭弧室能够提供足够的空间和介质，使得电弧能够迅速冷却、消失。
常见的灭弧室结构有磁场灭弧室和压力灭弧室等。
（三）控制系统断路器的控制系统包括电流互感器、电压互感器、保护装置和操作机构等。
电流互感器和电压互感器能够检测电流和电压的变化，并将信号传递给保护装置。
保护装置能够根据接收到的信号判断电路是否存在故障，并发出切断电路的信号。
操作机构用于远程控制断路器的开关操作。
二、断路器的工作原理（一）过载保护当电路中的电流超过断路器额定电流时，断路器的触发机构将被触发，从而打开断路器，切断电路。
此时，断路器起到了过载保护的作用。
过载保护的原理是利用断路器内部的热释放机构，当电流超过额定电流一定时间后，热释放机构会将触发信号发送给触发机构，使得断路器打开。
（二）短路保护短路是指电路中两个相互通路的导线直接相连，导致电流大幅度增加的故障。
当发生短路时，短路电流迅速增大，此时断路器的触发机构会迅速将断路器打开，切断电路。
短路保护的原理是利用断路器内部的磁场作用，当短路电流通过时，电磁线圈产生磁场，使得触头上的励磁铁片吸合，从而打开断路器。
（三）地故障保护地故障是指电气设备的一条回路中的一根导线与地（接地）发生直接接触或间接接触的故障。
简述高压断路器的结构及各部分功能
简述高压断路器的结构及各部分功能
高压断路器是电力系统中非常重要的保护设备，其作用是在电路发生过电流或短路时，能够快速地切断故障电路，保证电力系统的安全运行。
高压断路器的结构由断路器本体、操作机构、弹簧机构、电动机构、电气控制装置等部分组成。
各部分的功能如下：
1.断路器本体：断路器主要由触头、断路器筒、绝缘套管、固定构件等组成。
其主要功能是在无负荷状态下通电和断电，以保证电路的安全运行。
2.操作机构：操作机构由手动机构和电动机构组成。
手动机构一般用于紧急情况下的操作，而电动机构则可实现远程控制，以便更好地保护电力系统的安全。
3.弹簧机构：弹簧机构用于提供切断故障电路时所需的力量。
在故障发生时，弹簧机构将断路器主触头与副触头之间的距离拉开，以快速地切断电路。
4.电动机构：电动机构用于实现远程控制，可通过电气控制装置对其进行控制，以实现远程切断故障电路。
5.电气控制装置：电气控制装置是控制高压断路器的关键部分。
它主要由断路器控制器、电源、信号转换器、通讯装置等组成，能够实现对高压断路器的实时控制和监测。
- 1 -。
断路器操作机构
5.电磁操作机构
靠电磁力合闸的操作机构为电动操作机构。 优点：结构简单，工作可靠，制造成本低。 缺点：合闸线圈消耗的功率太大，机构结 构笨重，合闸时间较长。 合闸电流约为100A左右，合闸保险按1/31/4选取。 合闸过程使分闸弹簧储能。
3.1 CY4液压操作机构原理
CY4液压操作机构原理图
HQ 逆止阀 二级阀 TQ 主阀系统
氮 气
高压释 放阀
至开关传 动机构
储压 合闸 分闸
压力表
7YLJ 2YLJ 3YLJ、4YLJ 5YLJ
油泵
6YLJ
3.2 CY4液压操作机构油泵电机启动 回路
液压机构油泵电机启动回路 C B A
7YLJ
1YLJ
2YLJ
6YLJ
3YJJ
DC
C RJ
C
QA N0 DC
C RJ
C
C
3.3液压机构预充压力的判断
扳动高压释放阀泄压，当压力表达到某一 值P1时突然降到0，然后零起建压，当压力 突然升高到某一值P2后，压力才缓慢上升。 则预充压力Pt=（P1+P2）/2，然后将Pt换 算到20℃时预充压力20.5MPA相比较。换 算公式为：Pt=（273+t）÷293×20.5
电力设备（五）
断路器操作机构
贾少荣 2011.09
1.断路器操作机构的作用
用来完成断路器分合闸操作，并能够使断路器 保持在合闸位置。
2.断路器操作机构分类
液压操作机构 弹簧操作机构 电磁操作机构
3.液压操作机构
液压操作机构利用油泵压缩10#航空液压 油，利用油压传递将氮气压缩，储存能 量，一旦跳合闸线圈动作，能量释放， 完成开关分合闸。
3.4什么是液压操作机构的失压慢？
断路器工作原理
断路器工作原理一、引言断路器是电力系统中常用的一种保护设备，主要用于在电路发生过载、短路等故障时，迅速切断电路，保护电力设备和人身安全。
本文将详细介绍断路器的工作原理。
二、断路器的基本构造断路器主要由断路器本体、操作机构和弧熔器组成。
1. 断路器本体断路器本体是断路器的主要部份，通常由固定触头、动触头、触头支架、弹簧机构、弧室和弧光罩等组成。
固定触头和动触头之间通过触头支架连接，弹簧机构用于控制动触头的运动。
弧室是用来消除断路器切断电流时产生的电弧，而弧光罩则用来隔离电弧。
2. 操作机构操作机构是用来控制断路器的开关动作的部份，通常由手动操作机构和电动操作机构组成。
手动操作机构由手柄、传动机构和断路器本体连接，用来手动切断电路。
电动操作机构则通过电动机、传动装置和控制电路来实现远程控制。
3. 弧熔器弧熔器是用来保护断路器和电力设备的关键部件，主要用于切断过电流故障。
当电路发生过载或者短路时，弧熔器会熔断，切断电路，保护电力设备。
三、断路器的工作原理断路器的工作原理可以分为两个阶段：闭合阶段和分闸阶段。
1. 闭合阶段在正常情况下，断路器处于闭合状态，电流从电源侧通过断路器进入负载侧。
闭合过程中，当断路器的手柄或者电动操作机构被操作时，操作机构会启动，通过传动机构控制动触头向固定触头闭合。
同时，弹簧机构会提供闭合力，确保触头之间良好的接触。
2. 分闸阶段当电路发生故障时，断路器需要迅速切断电路，以保护电力设备和人身安全。
分闸过程中，当断路器的手柄或者电动操作机构被操作时，操作机构会启动，通过传动机构控制动触头与固定触头分离。
同时，弹簧机构会提供分闸力，确保动触头能够迅速分离，切断电路。
在分闸过程中，由于电流的存在，会产生电弧。
为了消除电弧，断路器的弧室会提供一个特殊的环境，使电弧能够稳定燃烧，并通过弧光罩隔离电弧。
此外，断路器还配备了弧熔器，当电弧持续时间过长时，弧熔器会熔断，切断电路。
四、断路器的保护功能断路器作为电力系统的保护设备，具有以下几个重要的保护功能：1. 过载保护当电路发生过载时，断路器能够根据设定的额定电流值，通过检测电流的大小来判断是否需要切断电路，从而保护电力设备。
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我们在现场碰到的开关一般分为多油（比较老的型号，现在几乎见不到了）、少油（一些用户站还有）、SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。
这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，密切相关的是开关的操作机构。
机构类型可分为电磁操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；最近ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比如VM1真空断路器）。
6.2 电磁操作机构
电磁操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。
所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培。
这也是为什么变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘故。
合母提供合闸电源，控母给控制回路供电。
合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬间提供大电流，同时合闸时电压瞬间下降的很厉害。
而控制母线是通过硅链降压和合母连在一起（一般控制在220V），合闸时不会影响到控制母线电压的稳定。
因为电磁操作机构合闸电流非常大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合闸接触器。
跳闸回路直接接通跳闸线圈。
合闸接触器线圈一般是电压型的，阻值较大（一般几K）。
保护同这种回路配合时，应注意合闸保持一般启动不了。
但这问题也不大，跳闸保持TBJ一般能启动，所以防跳功能还存在。
该类型机构合闸时间较长（120ms~200ms），分闸时间较短（60~80ms）。
6.3 弹簧操作机构
该类型机构是目前最常用的机构，其合闸分闸都依靠弹簧来提供能量，跳合闸线圈只是提供能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。
弹簧储能通过储能电机压紧弹簧储能。
对弹操机构，合闸母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以合母控母区别不太大。
保护同其配合，一般没什么特别需要注意的地方。
合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点，也就是说开关未储能就不能进行合闸。
但分闸回路中没有串联有开关未储能接点。
所以就算开关未储能，也可以跳开。
（注意：这里的开关未储能指的是合闸弹簧未储能，而分闸弹簧未储能是没有接点出来的）。
在断路器断开时，分闸弹簧是还没储能的，而合闸弹簧已储能。
合闸时，合闸弹簧释放能量，合闸同时给分闸弹簧储能。
以确保开关在合上的时候能跳开。
合闸弹簧释放完能量时（开关刚合上），电机开始给合闸弹簧储能，这个大概需要十秒钟，此时就算合于故障，因为分闸弹簧已储能，所以能跳开。
这也说明在手合于故障时，开关能马上跳开，但这种跳开之后不能马上再次重合（需要区别于重合闸），因为合闸还没储能，要等储能结束后才能再次送电。
而如果是开关本来是合上的，此时开关的合闸弹簧和分闸弹簧都已储能。
有故障时，分闸弹簧释放能量分闸。
再过1秒左右，（由于合闸弹簧已储能）合闸弹簧释放能量进行合闸。
而在合闸结束的时候，分闸弹簧已储能结束，但合闸弹簧还没有储能好。
如果这次合闸于故障，由于分闸弹簧以储能结束，所以开关能马上跳开。
但跳开之后就不能再次马上合上了，需要等到合闸弹簧储能结束以后才行（一般开关需要30秒后才行，但我
们实际情况就要等事故处理完毕后，才能重新再次试合）
6.4永磁操作机构
永磁操作机构是ABB最近才应用到国内市场的一种新机构，首先应用于它的VM1型10KV 真空断路器上。
它原理同电磁型大体有点类似，主动轴为永磁材料制成，永磁体周围有电磁线圈。
正常情况下电磁线圈不带电，当开关要分闸或合闸时，通过改变线圈的极性利用磁力相吸或排斥的原理，驱动分闸或合闸。
虽然这个电流也不小，但开关是通过一个大容量电容来“储能”，动作时通过电容放电来提供大电流。
这种机构优点是体积小，传动机械部件少，所以可靠性较弹操机构要好。
同我们保护装置配合来说，我们跳合闸回路驱动的是一个高阻固态继电器，它实际上只需要我们给它提供一个动作脉冲即可。
所以对该开关，保持回路肯定启动不了，保护的防跳也不会启动（该机构本身带有防跳）。
但是要注意一点，因为固态继电器的动作电压较高，常规设计TWJ负和合闸回路接在一起这种情况，不会造成固态继电器给动作，但有可能因为分压太多造成位置继电器不能启动。
这种情况在现场碰到过，具体分析处理过程可见本文的调试案例部分，有详细描述。
国内也有永磁操作机构的产品，但以前质量一直不太过关，这几年质量提上来后，也逐渐推向市场。
因为考虑到成本，国内永磁机构一般不配电容，直接由合闸母线提供电流。
我们操作机构驱动的是分合闸接触器（一般选电流型的），保持及防跳一般可启动。
6.5 FS型“开关”及其它
我们上面所说的都是断路器（俗称开关），但我们在电厂施工时可能会碰到用户称为FS开关的情况。
FS开关实际上是负荷开关+快速熔断器的简称。
因为开关比较昂贵，为了节省成本采用这种FS回路。
正常电流由负荷开关切除，故障时由快速熔断器切除电流。
这种回路一般在电厂6KV厂用电系统常见。
保护同这种回路配合，往往被要求当故障电流大于负荷开关所能允许的开断电流后，要禁止跳闸或靠延时，让快速熔丝切除电流。
有些电厂用户可能不希望保护有保持回路。
因为开关质量不好，可能导致辅助触点不到位，而保持回路一旦启动后，必须要靠断路器辅助触点打开才能返回，否则跳合闸电流会一直加在跳合圈上，直到线圈烧毁。
而跳合闸线圈是按短时通电设计的，电流加的时间一长，则很容易烧毁。
而我们肯定希望有保持回路，否则很容易烧保护接点。
当然如果现场用户坚持，也可去掉保持回路。
一般比较简便的方法是割断电路板上保持继电器常开接点同控母正的连线。
在调试现场一定要注意，如果开关分合操作后，位置指示灯全灭。
（排除因弹簧未储能造成，这种情况面板显示弹簧未储能告警的）必须马上关掉控制电源，防止烧毁开关线圈。
这是一个基本原则，现场应切记。