断路器应用讲解

断路器

一、断路器的构造和工作原理

根据用法与功能分为：空气开关和断路器

根据所采用灭弧介质的不同，断路器包括空气断路器(俗称空气开关)、真

空断路器、SF6断路器、油断路器等。操作电压多为220~380V。

1、低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路。

低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。

低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。

当电路发生短路或严重过载时：过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。

当电路过载时：热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。

当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。

2、高压断路器

断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。

断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，

保证安全运行。而高压断路器要开断高电压、大电流，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。

吹弧熄弧的原理：要是冷却电弧减弱热游离，一方面通过吹弧拉长电弧，强带电粒子的复合和扩散时把弧隙中的带电粒子吹散，讯速恢复介质的绝缘强度。

3、高压断路器的基本技术要求：

(1)断路器在额定条件下(额定电压、额定电流)可以长期工作。

(2)应有足够的开断能力，保证有足够的热稳定和动稳定(开断电流、额定关合电流、极限通过电流、热稳定电流)。

(3)具有尽可能短的开断时间，对减少电网的故障时间，轻故障设备的损害，提高系统稳定性都是有利的。

(4)结构简单、价格低廉、体积小、重量轻、便于安装。

4、下面是几种常用断路器的特点:

1）多油断路器实现简单、价格便宜，但由于用油量大、体积大、检修工作量大、且易发生爆炸和火灾现象，一般情况下不采用。

2）少油断路器用油少、油箱结构小而坚固，具有节省材料、防爆防火特点。

少油断路器使用安全，使配电装置大大简化，体积小、便于运输、目前被大量采用。

3）空气断路器断路能力大、动作时间快、尺寸小、重量轻、无火灾危险。结构复杂、价格贵、需要装设压缩空气系统等，主要用于110KV及以上对电气参数及断路时间有较高要求的系统中。

4）SF6电气性能好、断口电压可较高。设备的操作维护和检修都很方便、检修周期长而且它的开断性能好、占地面积小、特别是发展SF6封闭组合电器可大大减少变电所的占地面积。SF6断路器广泛应用，目前我国已成功生产和研制了

220、330、500KV的SF6断路器。

二、一般要求

1、断路器应有标以基本参数等内容的制造厂铭牌。

2、断路器的分、合闸指示器应易于观察且指示正确。

3、断路器接地金属外壳应有明显的接地标志，接地螺栓不小于M12且接触良好。

4、断路器接线板的连接处或其它必要的地方应有监视运行温度的措施。如示温蜡片等。

5、每台断路器应有运行编号和名称。

6、断路器外露的带电部分应有明显的相位漆。

7、对各种类型的断路器尚有下列要求：

1）油断路器

a．有易于观察的油位指示器和上、下限油位监视线。

b．绝缘油牌号、性能应满足当地最低气温的要求。

2）压缩空气断路器

a．具有监视充气压力的压力表。

b．本体储气罐一般成装有压力释放阀。

c．压缩空气系统应配有容积相宜的高压储气罐和工作储气罐，工作气源经高压减压到工作压力、减压比不低于5：1。

d．输气导管进入断路器本体储气罐时，应经逆止阀、过滤器和控制阀。本体储气罐应装有排污阀。

e．不承受工作压力的瓷套，为保持内腔干燥，应有微正压的通风的装置和保证低温时能正常操作的加热装置。

3）六氟化硫断路器

a．为监视SF气体压力，应装有密度继电器或压力表。6 b．断路器应附有压力温度关系曲线。

c．具有SF气体补气接口。6 4）真空断路器应配有限制操作过电压的保护装置。

三、操动机构的配置要求

1、断路器的操动机构可选用下列：

a．电磁操动机构；

b．弹簧操动机构；

c．液压操动机构。

d．气动操动机构。

2、采用电磁操动机构时，对合闸电源有如下要求：

a．在任何运行工况下；合闸过程中电源应保持稳定；

b．运行中电源电压如有变化，其合闸线圈通流时，电压不低于额定电压的80%，最高不得高于额定电压的110%；

c．当直流系统运行接线方式改变时，也应满足b项要求。

3、采用气动机构时，对合闸压缩空气气源的压力要求基本保持稳定，一般变化幅值不大于土50kPa。

4、液压操动机构及采用差压原理的气动机构应具有防“失压慢分”装置，并配有防“失压慢分”的机构卡具。所谓“失压慢分”是指液压操动机构因某种原因

压力降到零，然后重新启动油泵打压时。会造成断路器缓慢分闸。

5、采用液压或气动机构时，其工作压力大于lMPa(表压)时，应有压力安全释放装置。

6、机构箱应具有防尘、防潮，、防小动物进入及通风措施压与气动机构应有加热装置和恒温控制措施。

四、断路器的运行、监视、维护和操作

1、断路器正常运行的巡视检查

a.投入电网和处于备用状态的高压断路器必须定期进行巡视检查，有人值班的变电所由值班人员负责巡视检查。

b.巡视检查的周期：有人值班的变电所每天当班巡视不少于一次，无人值班的变电所由当地按具体情况确定，通常每月不少于2次。

表1

GIS的巡视检查项目和标准

序

名称、编号齐全、完好标志无变形、无锈蚀、连接无松动；传动元件的轴、销齐外观检无脱落无卡涩箱门关闭严密无异常声音气味等

在正常范围内，并记录压力值气室压

完好、齐全、无锈蚀闭

与实际运行方式相位置指示完好、无裂纹、无损伤、无放电现象套

在线监测仪指示正确，并记录泄漏电流值和动作次数避雷

指示正确带电显示

防护罩无异样，其释放出口无障碍物，防爆膜无破裂。9防爆装置指示正常，无异常信号发出；操动切换把手与实际运行位置相符；控制、电源开关位置正常；连锁位置指示正10汇控柜常；柜内运行设备正常；封堵严密、良好；加热器及驱潮电阻正常。11接地线、接地螺栓表面无锈蚀，压接牢固。接地

气体含量18%，SF通风系统运转正常，氧量仪指示大于6设备室12不大于1000mL/L。无异常声音、异常气味等。基础13无下沉、倾斜。

表2 SF断路器巡视检查项目和标准6

序号检查项目标准

名称、编号齐全、完好。1标志牌

无断裂、裂纹、损伤、放电现象套管、瓷瓶2

与实际运行方式相符。分、合闸位置指示器3压接良好，无过热变色、断股现象软连接及各导流压接点4

正常，无异常信号发出5控制、信号电源

6SF在正常范围内，并记录压力值气体压力表或密度表6．

序号检查项目标准

电源开关完好、名称标志齐全、封堵良好、箱门关端子严

无弯曲、变形、锈蚀，轴销齐各连杆、传动机

无异各部分及管漏气声、振动及异味，管道夹头正

螺栓压接良好，无锈蚀接

无下沉、倾基1

环境条附近无杂11

3油断路器巡视检查项目和标