自能式高压六氟化硫断路器
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第二代自 能式Ｓ６ Ｆ断路器在二十世纪末才研 究成功的， 压到２ ｋ ， 电 ５ ４ｖ 开断电 卜５ｋ 。 流４ ０Ａ 这种断路器的灭弧室充分利用了自 能灭弧原理， 并有机结合， 是在第一代自 能灭弧室的基础上进 行优化和发展，技术上更先进，性能上更可靠， 而操作功更小〔 详见下文第二章） 。
的突破 。
动机构执行分闸操作， 所以大大减少了分闸操作
功。
本文第一章论述了第一代自 能式灭 弧室在 开断大电 流时完全依赖热膨胀室产生的压力气 吹灭弧， 而忽略了断路器本身已经具备的压气缸 的压气作用，仅在开断小电 流时利用了 “ 压气” 灭弧． 而第二代自 能式灭弧室则把 “ 热膨胀” 和 “ 压气” 两种优势有机结合， 而保证 “ 音速” 吹 弧，使交流电弧在过零时熄灭。
５ 凡断路器小 ５％左右。 ０
第二阶段为二十世纪七十至八十年代， 主要 发展单压式， 技术上日 趋成熟， 在八十年代末至 九十年代初向单断口，高电压和大容量发展 （ ０ 、１０ ） ５ｋ ０Ｖ ０ｋ 。 Ａ
第三阶段为二十世纪末期，１８ 年后） （５ ９ ，自 能式（ 亦称热膨胀式） 断路器崛 起，至世纪未的
构外其它各种原理的运用都离不开“ 压气” 结构。 第一代自 能式５ 凡断路器，电 压到 １ ｖ ４， ｋ ５ 开断电流４ｋ ， ０ 这种断路器主耍运用 “ Ａ 热膨胀” 原理设计了灭弧室， 灭弧室内有一个热膨胀室用 来吸收电弧能量， 储存热膨胀状态高压气体， 当 静弧触头离开喷口 喉道时高压气体吹向电弧。 为 了减少动触头系统的运动阻力， 在热膨胀室内设 置有泄压活门， 当热膨胀室内压力超过一定值时 活门打开漏压。 这种原理的运用和结构对断路器 开断大电流时有利， 大大降低了操作功， 但在开 断小电流时就必须用 “ 压气” 结构， 用气缸和活 塞在分闸时的压缩气体吹灭电弧，由于电流小， 所以 气缸直径比压气式灭弧室小， 需要的操作功 就小的多， 因此所配弹簧机构的操作功比 单压式
第二代自能灭弧室在原理上利用了“ 堵塞效 应’ 介热膨胀” 压气” “ “ 和 拉伐尔管效应” 并有 机结合，使其更有利更经济地开断各种短路电
流，这使 自能灭弧技术的研制跨上一个新台阶。
这种灭弧室的第二特点是压气缸尺寸小 （ 以同一电 压等级 １ ｋ ２ Ｖ为例， ６ 气缸直径比 第一 代自 能式灭弧式减少了２％以 所需驱动的操 ０ 上， 作功也随着减少） 。
础。
图 ３ 后部排气灭弧室示惹图
１ 一排气口 ２ 。 一舌阀， 一气缸， ， ３ 月
Ｖ一压缩体积，Ｖ ‘ 尸膨胀容积， ． Ｖ－第三容积
这种灭弧室的特点之一是具有三容积， 比图 ２ 一个容积Ｖ ， 多 ． 它在燃弧触头附 当触头分 近， 离瞬间， 具有很高的 气体密度， 提高了 开断小电 流时触 头之间的绝缘强度，因 此具有高的开断 容性电流性能。同时也非常适合满足Ｉ Ｅ Ｃ标准 未来的要求。
弧熄灭。
这种灭弧室的特点之三是开断小电流时的
压气仅在触头整个行程受控部份（ 小于总行程 ０ ５峋进行， 仅利用容积ｖ 中 ｃ 压缩气体的压力就
可保证在所要求燃弧时间内开断小电 由于具 流， 有这一特点所以称为减少压缩行程的灭弧室。 ． ｃ 后部排气的灭弧室 （ 示意图３ ）
图４ 双触头运动灭弧室示意图
家的差距。
这种灭弧室特点之二是开断大电流时依据 ｔ ｖ 内由电 弧能量产生的气体压力，而泄压靠容 积 ｖ 和通过开口１ ｅ 和３向 后排气。
ｄ ．双触头运动的灭弧室 （ 示意图４ ）
这也是一种双容积灭弧室， 其最大特点是， 开断电 流时 两个弧触头反向 运动， 每个触头运动 速度需断路器运动速度的 １ ， 几 这就可以 进一步
时熄灭， 同时电弧在气缸内产生的压力也帮助驱
图２ 减少压缩行程的灭弧室示意图
１ 一活塞，２ 一舌阀，３ 一气七，Ｖ 压缩体积， 扮膨胀容积 尸 Ｖ
重庆市电机Ｔ程学会 ２０ 年学术会议论文 ０２
这种灭弧室特点之一， 将压气缸隔为两个 是 容积： ｔ Ｖ 为膨胀容积， ｃ Ｖ 为压缩容积， 用舌阀 将两容积导通。 这种灭弧室的特点之二是开断大电流时利 用电弧能量提高容积 ｖ 中气体的 ｔ 压力， 帮助电
这种灭弧室的驱动操作功比 第一代自 能式 灭弧室小加叭 ３％， 一 ０ 同时零件数量也减少 １ ０ ％， 而尺寸更小，结构更紧骤，性能更可靠。 ． ｂ 减少压缩行程的灭弧室（ 示意图２ ）
ａ 具有下游热膨胀室的自 ． 能式灭弧室（ 示意
图１ ）
这种灭弧室的特点是取消了第一代自 能式 灭弧室中的“ 热膨胀室” 充分利用可变容积 （ 压 气缸） ，作为下游热膨胀室，大大简化了结构。 在开断短路电 流时， 部份电流能量被导入下 游热膨胀室（ 压气缸） 而产生热膨胀压力， 这种压 力在同一方向 上与压气缸压缩的气体压力叠加 而实现音速吹弧， 当喷口 打开时封闭 气缸内 压力 也同时释放而实 现冷热气体交换， 流在过零 使电
降低操作功。
自能式高压六氛化硫断路器
３ 自能式高压 Ｓ６ Ｆ 断路器的发展方向
３１ 优化灭弧室设计： ．
灭弧室是断路器的心脏。 充分利用各种有利 于在 Ｓ６ Ｆ气体中电弧熄灭的原理和方法， 并有机
流后触头弹性不能保持， 因此应研制新型的自 力 型触头， 除导电 性能优异外， 能经久不变保持其 弹性的自 触头，而且易加工、成本低。 力型
二十一 初期２０年 ０年 西安高 世纪 （ ｏ 砚０ ） １
压开关厂和重庆高压开关厂相继研制成功 ２ ｋ 级单断口自 ２ ５ｖ 能式高压５ 凡断路器， 均采 用第二代 自 能式灭弧原理设计了先进的优化 了的自能式灭弧室， 型试试验证明， 不论是开 断大电流或小电流， 性能可靠， 且操作功大大 低于第一代自 能式产品 。２ ｋ 等级第二代 ２ ５ｖ 自 能式 ５ 凡断路器研制成功使我国自 能式 ５ 凡 技术在短短的二三年间赶上了世界先进水平， 大大缩短了在高压Ｓ６ Ｆ技术方面与国外发达国
． ２ ３我国新一代自能式 Ｓ６ Ｆ 断路器的பைடு நூலகம்起
我国对自 能式高压 ５ 凡断路器的研制比国 外发达国家晚十几年， 直到二十世纪末期， 在引 进国 外技术基础上由 西安高压开关厂： 西安高压 电器研究所和重庆高压开关厂等厂合作研制成 功 １６ 级 自 ２ｋ ｖ 能式５ 凡断路器，西安高压开关 厂的型号为Ｌ ５ 一 １ 门 １ 一３． 西安高 Ｗ２ ６ ２ 习５ １ ５ ０ ， 压电器研究所和重庆高压开关厂等厂联合开 发的型号为Ｌ ６ １ 汀３５ 一４， Ｗ３ 一 ２ １ ６ ０ ０这两种 产品奠定了我国对自能式高压 ５ 研究的基 几
２新一代自能式高压 Ｓ６断路器的 Ｆ
技术优势 ２ 新一 第二代 自 式高压 Ｓ 断路 ． １ 代（ ）能 ６ Ｆ
器在灭弧原理上突破
自能式高压六氟化硫断路 器
二十世纪末在国际大电网会议上， 一些专家 学者撰文论述了利用电弧产生的气体压力进行 完全自 补偿的自 能式灭弧室的原理，西欧和日 本的一些公司运用这一原理， 相继研制成功 １ ５ ４ 和 ２２Ｖ级自 ５ ｋ 能式灭弧断路器，实践证明了， 这个原理对第一代自 能式灭弧室是一个理论上
组合， 使在开断 各种电 流时， 灭弧室内的电磁） （
场， 气流场和温度场都处于有利于电弧尽快熄灭
的最佳 状态， 当 也 运用 机， （ 然 可 计算 利用电 弧
模型， 对这种状态的参数进行了 模拟计算作为设
路器研究和发展己经历了近 ５ 年，从灭弧方式 ０ 来看大致可以分为三个发展阶段。 第一阶段为二十世纪六十年代主要发展双 压式， 其电压等级为４ ５Ｖ及以下。 ． ０ ｋ
所谓“ 能式” 自 就是利用电 弧本身的能量来 帮助电 弧熄灭的一种灭弧室结构形式， 用于 可以
自 能式灭弧室的原理有：旋弧（ 前仅限于中 目 压） 、热膨胀、阻塞和湍流效应等， 除旋弧式结
１９ ９８年在德国汉诺威博览会上西门子公司展出 了 单断口 ２５ 配弹簧操动机构的热膨胀式高 ４ｋ Ｖ 压５ 凡断路器。
自 能灭弧式高压５ 凡断路器是高压Ｓ６ Ｆ断路 器的技术进步。 于自 由 能式灭弧室所需驱动的 操 作功较小， 相对于压气式断路器的操作功减少至 ５％以 这样就可以 ０ 下， 用结构简单， 操作功低的 弹簧操作机构取代操作功大且结构复杂的液压 或气动机构。 根据国际大电网会议的两次调查， 液压或气动机构是造成断路器故障的主要原因， 它直接影响了断路器的可靠性。 弹簧操动机构具 有无能量损失，无密封、无阀门、无漏油漏气， 不受温度变化影响， 不需监视等优点， 受到广大
１ 一活塞， 一舌阀，３ ２ 一气缸， 从－压缩体积， Ｉ Ｖ 一膨胀容积
以上介绍的４ 种灭弧室结构， 其共同的特点 是利用电弧能量和断路器必备的结构来降低操 作功， 而且尽量简化达到可靠。 这些灭弧室的操 动 功 比第一代 自能式灭弧室 ，又 降低 了 ０／ ％ 双触头运动） 其灭弧室的压缩功降为 ２０ 。 （ ４ ， 仅有压气式的 １ 更增加断路器的可靠性。 ９ １
图 １ 具有下游热膨胀室的灭弧室示意图
第二代自能式灭弧室，即利用了 “ 热膨胀” 产生的压力， 又同时具备了“ 压气” 灭弧的优点， 使其不管开断大电流或小电流都有优异的开断
的特性。
１ 一端子， 一静触头， 一咬嘴， 一动触头，５ ２ ３ ４ 一拉杆
６ 压气 室，７ 下游热膨胀室 ｅ ｅ
重庆市电机工程学会 ２０ 年学术会议论文 ０２
自能式高压六氟化硫断路器
张裕生
（ ００１ 重庆高 压开关厂，４ ３ ）
摘要： 本文论述了自 能式高压 ５ 凡断路器的发展；论证 了自 能灭弧式高压 ５ 氏断路器技术优势；探讨了自 能式 ５ 凡断路器的发展方向。
关键词：自能式，热膨胀。断路器，智能化
这种灭弧室第三特点“ 定量泄压” 下游热膨 胀室的压力不是靠第一代自 能灭弧室中的带弹 簧的泄压阀泄压， 而是靠一定量的 “ 在动触 孔” 头运动中泄压，既简单又可靠。
． ２ ２新一代自能灭 弧式在结构上的优化
二十世纪末及二十一世纪初， 国外发达国 家 和跨国公司，在 自能灭弧研制上取得了丰硕成 果，以下简单介绍各种典型结构：
３ 设计和研制新型的操动机构： ５ ．
断路器的灭弧室由所配的操动机构提供驱 动的操作功实现其分合闸操作， 所以操动机构是 断路器不可分割的主要部份。 国际大电网多次调 查断路器的故障有 ４￣ ％是由机构造成。 ０ ５ ０ 目 前比较受欢迎的是故障率较小的弹簧操 动机构，但是由 于弹簧操动机构为机械传动结 构，有时 难免 会出 现这样那样的问 题。 Ｂ Ａ Ｂ公 司推出了一种液压弹簧操动机构， 这种机构取消 了常规液压机构的氮气贮压筒用蝶簧来取代， 液 压元件集成的， 全部装入油箱无泄漏，体积小， 外形美观， 操作方便， 这种机构具有一定优势逐 渐有了 一定市场， 但这种机构受制于蝶簧的力特 性， 且温度变化 对速度的影响也不能勿视， 如果 要用于自 式灭弧室的断路器， 能 还有待进一步研 究，提高此机构的稳定性。 笔者认为， 应该致力研究一种类似于永磁操 动机构那样结构简单。 传动件少， 寿命长， 性能 优异的操动机构，来发展新的自 能式高压 Ｓ ６ Ｆ 断路器。
从 １８ 年 Ｂ Ａ Ｂ公司率先推出 １５Ｖ自能 ９５ ４ｋ 式Ｓ６ Ｆ断路器以来， 仅经历了 十几年的时间， 而 自 能式高压 ５ 断路器已 凡 经历了 两个发展阶段 （ 或两代） 。
１自 能灭弧式高压 Ｓ６ Ｆ 断路器的发展
自 １ 年美国率先研制成功使用５ 从 ９ ３ ５ 凡气 体作为绝缘和灭弧介质的 ５ 民断路器后。５ 凡断
第二代自 能式Ｓ６ Ｆ断路器在二十世纪末才研 究成功的， 压到２ ｋ ， 电 ５ ４ｖ 开断电 卜５ｋ 。 流４ ０Ａ 这种断路器的灭弧室充分利用了自 能灭弧原理， 并有机结合， 是在第一代自 能灭弧室的基础上进 行优化和发展，技术上更先进，性能上更可靠， 而操作功更小〔 详见下文第二章） 。
的突破 。
动机构执行分闸操作， 所以大大减少了分闸操作
功。
本文第一章论述了第一代自 能式灭 弧室在 开断大电 流时完全依赖热膨胀室产生的压力气 吹灭弧， 而忽略了断路器本身已经具备的压气缸 的压气作用，仅在开断小电 流时利用了 “ 压气” 灭弧． 而第二代自 能式灭弧室则把 “ 热膨胀” 和 “ 压气” 两种优势有机结合， 而保证 “ 音速” 吹 弧，使交流电弧在过零时熄灭。
５ 凡断路器小 ５％左右。 ０
第二阶段为二十世纪七十至八十年代， 主要 发展单压式， 技术上日 趋成熟， 在八十年代末至 九十年代初向单断口，高电压和大容量发展 （ ０ 、１０ ） ５ｋ ０Ｖ ０ｋ 。 Ａ
第三阶段为二十世纪末期，１８ 年后） （５ ９ ，自 能式（ 亦称热膨胀式） 断路器崛 起，至世纪未的
构外其它各种原理的运用都离不开“ 压气” 结构。 第一代自 能式５ 凡断路器，电 压到 １ ｖ ４， ｋ ５ 开断电流４ｋ ， ０ 这种断路器主耍运用 “ Ａ 热膨胀” 原理设计了灭弧室， 灭弧室内有一个热膨胀室用 来吸收电弧能量， 储存热膨胀状态高压气体， 当 静弧触头离开喷口 喉道时高压气体吹向电弧。 为 了减少动触头系统的运动阻力， 在热膨胀室内设 置有泄压活门， 当热膨胀室内压力超过一定值时 活门打开漏压。 这种原理的运用和结构对断路器 开断大电流时有利， 大大降低了操作功， 但在开 断小电流时就必须用 “ 压气” 结构， 用气缸和活 塞在分闸时的压缩气体吹灭电弧，由于电流小， 所以 气缸直径比压气式灭弧室小， 需要的操作功 就小的多， 因此所配弹簧机构的操作功比 单压式
第二代自能灭弧室在原理上利用了“ 堵塞效 应’ 介热膨胀” 压气” “ “ 和 拉伐尔管效应” 并有 机结合，使其更有利更经济地开断各种短路电
流，这使 自能灭弧技术的研制跨上一个新台阶。
这种灭弧室的第二特点是压气缸尺寸小 （ 以同一电 压等级 １ ｋ ２ Ｖ为例， ６ 气缸直径比 第一 代自 能式灭弧式减少了２％以 所需驱动的操 ０ 上， 作功也随着减少） 。
础。
图 ３ 后部排气灭弧室示惹图
１ 一排气口 ２ 。 一舌阀， 一气缸， ， ３ 月
Ｖ一压缩体积，Ｖ ‘ 尸膨胀容积， ． Ｖ－第三容积
这种灭弧室的特点之一是具有三容积， 比图 ２ 一个容积Ｖ ， 多 ． 它在燃弧触头附 当触头分 近， 离瞬间， 具有很高的 气体密度， 提高了 开断小电 流时触 头之间的绝缘强度，因 此具有高的开断 容性电流性能。同时也非常适合满足Ｉ Ｅ Ｃ标准 未来的要求。
弧熄灭。
这种灭弧室的特点之三是开断小电流时的
压气仅在触头整个行程受控部份（ 小于总行程 ０ ５峋进行， 仅利用容积ｖ 中 ｃ 压缩气体的压力就
可保证在所要求燃弧时间内开断小电 由于具 流， 有这一特点所以称为减少压缩行程的灭弧室。 ． ｃ 后部排气的灭弧室 （ 示意图３ ）
图４ 双触头运动灭弧室示意图
家的差距。
这种灭弧室特点之二是开断大电流时依据 ｔ ｖ 内由电 弧能量产生的气体压力，而泄压靠容 积 ｖ 和通过开口１ ｅ 和３向 后排气。
ｄ ．双触头运动的灭弧室 （ 示意图４ ）
这也是一种双容积灭弧室， 其最大特点是， 开断电 流时 两个弧触头反向 运动， 每个触头运动 速度需断路器运动速度的 １ ， 几 这就可以 进一步
时熄灭， 同时电弧在气缸内产生的压力也帮助驱
图２ 减少压缩行程的灭弧室示意图
１ 一活塞，２ 一舌阀，３ 一气七，Ｖ 压缩体积， 扮膨胀容积 尸 Ｖ
重庆市电机Ｔ程学会 ２０ 年学术会议论文 ０２
这种灭弧室特点之一， 将压气缸隔为两个 是 容积： ｔ Ｖ 为膨胀容积， ｃ Ｖ 为压缩容积， 用舌阀 将两容积导通。 这种灭弧室的特点之二是开断大电流时利 用电弧能量提高容积 ｖ 中气体的 ｔ 压力， 帮助电
这种灭弧室的驱动操作功比 第一代自 能式 灭弧室小加叭 ３％， 一 ０ 同时零件数量也减少 １ ０ ％， 而尺寸更小，结构更紧骤，性能更可靠。 ． ｂ 减少压缩行程的灭弧室（ 示意图２ ）
ａ 具有下游热膨胀室的自 ． 能式灭弧室（ 示意
图１ ）
这种灭弧室的特点是取消了第一代自 能式 灭弧室中的“ 热膨胀室” 充分利用可变容积 （ 压 气缸） ，作为下游热膨胀室，大大简化了结构。 在开断短路电 流时， 部份电流能量被导入下 游热膨胀室（ 压气缸） 而产生热膨胀压力， 这种压 力在同一方向 上与压气缸压缩的气体压力叠加 而实现音速吹弧， 当喷口 打开时封闭 气缸内 压力 也同时释放而实 现冷热气体交换， 流在过零 使电
降低操作功。
自能式高压六氛化硫断路器
３ 自能式高压 Ｓ６ Ｆ 断路器的发展方向
３１ 优化灭弧室设计： ．
灭弧室是断路器的心脏。 充分利用各种有利 于在 Ｓ６ Ｆ气体中电弧熄灭的原理和方法， 并有机
流后触头弹性不能保持， 因此应研制新型的自 力 型触头， 除导电 性能优异外， 能经久不变保持其 弹性的自 触头，而且易加工、成本低。 力型
二十一 初期２０年 ０年 西安高 世纪 （ ｏ 砚０ ） １
压开关厂和重庆高压开关厂相继研制成功 ２ ｋ 级单断口自 ２ ５ｖ 能式高压５ 凡断路器， 均采 用第二代 自 能式灭弧原理设计了先进的优化 了的自能式灭弧室， 型试试验证明， 不论是开 断大电流或小电流， 性能可靠， 且操作功大大 低于第一代自 能式产品 。２ ｋ 等级第二代 ２ ５ｖ 自 能式 ５ 凡断路器研制成功使我国自 能式 ５ 凡 技术在短短的二三年间赶上了世界先进水平， 大大缩短了在高压Ｓ６ Ｆ技术方面与国外发达国
． ２ ３我国新一代自能式 Ｓ６ Ｆ 断路器的பைடு நூலகம்起
我国对自 能式高压 ５ 凡断路器的研制比国 外发达国家晚十几年， 直到二十世纪末期， 在引 进国 外技术基础上由 西安高压开关厂： 西安高压 电器研究所和重庆高压开关厂等厂合作研制成 功 １６ 级 自 ２ｋ ｖ 能式５ 凡断路器，西安高压开关 厂的型号为Ｌ ５ 一 １ 门 １ 一３． 西安高 Ｗ２ ６ ２ 习５ １ ５ ０ ， 压电器研究所和重庆高压开关厂等厂联合开 发的型号为Ｌ ６ １ 汀３５ 一４， Ｗ３ 一 ２ １ ６ ０ ０这两种 产品奠定了我国对自能式高压 ５ 研究的基 几
２新一代自能式高压 Ｓ６断路器的 Ｆ
技术优势 ２ 新一 第二代 自 式高压 Ｓ 断路 ． １ 代（ ）能 ６ Ｆ
器在灭弧原理上突破
自能式高压六氟化硫断路 器
二十世纪末在国际大电网会议上， 一些专家 学者撰文论述了利用电弧产生的气体压力进行 完全自 补偿的自 能式灭弧室的原理，西欧和日 本的一些公司运用这一原理， 相继研制成功 １ ５ ４ 和 ２２Ｖ级自 ５ ｋ 能式灭弧断路器，实践证明了， 这个原理对第一代自 能式灭弧室是一个理论上
组合， 使在开断 各种电 流时， 灭弧室内的电磁） （
场， 气流场和温度场都处于有利于电弧尽快熄灭
的最佳 状态， 当 也 运用 机， （ 然 可 计算 利用电 弧
模型， 对这种状态的参数进行了 模拟计算作为设
路器研究和发展己经历了近 ５ 年，从灭弧方式 ０ 来看大致可以分为三个发展阶段。 第一阶段为二十世纪六十年代主要发展双 压式， 其电压等级为４ ５Ｖ及以下。 ． ０ ｋ
所谓“ 能式” 自 就是利用电 弧本身的能量来 帮助电 弧熄灭的一种灭弧室结构形式， 用于 可以
自 能式灭弧室的原理有：旋弧（ 前仅限于中 目 压） 、热膨胀、阻塞和湍流效应等， 除旋弧式结
１９ ９８年在德国汉诺威博览会上西门子公司展出 了 单断口 ２５ 配弹簧操动机构的热膨胀式高 ４ｋ Ｖ 压５ 凡断路器。
自 能灭弧式高压５ 凡断路器是高压Ｓ６ Ｆ断路 器的技术进步。 于自 由 能式灭弧室所需驱动的 操 作功较小， 相对于压气式断路器的操作功减少至 ５％以 这样就可以 ０ 下， 用结构简单， 操作功低的 弹簧操作机构取代操作功大且结构复杂的液压 或气动机构。 根据国际大电网会议的两次调查， 液压或气动机构是造成断路器故障的主要原因， 它直接影响了断路器的可靠性。 弹簧操动机构具 有无能量损失，无密封、无阀门、无漏油漏气， 不受温度变化影响， 不需监视等优点， 受到广大
１ 一活塞， 一舌阀，３ ２ 一气缸， 从－压缩体积， Ｉ Ｖ 一膨胀容积
以上介绍的４ 种灭弧室结构， 其共同的特点 是利用电弧能量和断路器必备的结构来降低操 作功， 而且尽量简化达到可靠。 这些灭弧室的操 动 功 比第一代 自能式灭弧室 ，又 降低 了 ０／ ％ 双触头运动） 其灭弧室的压缩功降为 ２０ 。 （ ４ ， 仅有压气式的 １ 更增加断路器的可靠性。 ９ １
图 １ 具有下游热膨胀室的灭弧室示意图
第二代自能式灭弧室，即利用了 “ 热膨胀” 产生的压力， 又同时具备了“ 压气” 灭弧的优点， 使其不管开断大电流或小电流都有优异的开断
的特性。
１ 一端子， 一静触头， 一咬嘴， 一动触头，５ ２ ３ ４ 一拉杆
６ 压气 室，７ 下游热膨胀室 ｅ ｅ
重庆市电机工程学会 ２０ 年学术会议论文 ０２
自能式高压六氟化硫断路器
张裕生
（ ００１ 重庆高 压开关厂，４ ３ ）
摘要： 本文论述了自 能式高压 ５ 凡断路器的发展；论证 了自 能灭弧式高压 ５ 氏断路器技术优势；探讨了自 能式 ５ 凡断路器的发展方向。
关键词：自能式，热膨胀。断路器，智能化
这种灭弧室第三特点“ 定量泄压” 下游热膨 胀室的压力不是靠第一代自 能灭弧室中的带弹 簧的泄压阀泄压， 而是靠一定量的 “ 在动触 孔” 头运动中泄压，既简单又可靠。
． ２ ２新一代自能灭 弧式在结构上的优化
二十世纪末及二十一世纪初， 国外发达国 家 和跨国公司，在 自能灭弧研制上取得了丰硕成 果，以下简单介绍各种典型结构：
３ 设计和研制新型的操动机构： ５ ．
断路器的灭弧室由所配的操动机构提供驱 动的操作功实现其分合闸操作， 所以操动机构是 断路器不可分割的主要部份。 国际大电网多次调 查断路器的故障有 ４￣ ％是由机构造成。 ０ ５ ０ 目 前比较受欢迎的是故障率较小的弹簧操 动机构，但是由 于弹簧操动机构为机械传动结 构，有时 难免 会出 现这样那样的问 题。 Ｂ Ａ Ｂ公 司推出了一种液压弹簧操动机构， 这种机构取消 了常规液压机构的氮气贮压筒用蝶簧来取代， 液 压元件集成的， 全部装入油箱无泄漏，体积小， 外形美观， 操作方便， 这种机构具有一定优势逐 渐有了 一定市场， 但这种机构受制于蝶簧的力特 性， 且温度变化 对速度的影响也不能勿视， 如果 要用于自 式灭弧室的断路器， 能 还有待进一步研 究，提高此机构的稳定性。 笔者认为， 应该致力研究一种类似于永磁操 动机构那样结构简单。 传动件少， 寿命长， 性能 优异的操动机构，来发展新的自 能式高压 Ｓ ６ Ｆ 断路器。
从 １８ 年 Ｂ Ａ Ｂ公司率先推出 １５Ｖ自能 ９５ ４ｋ 式Ｓ６ Ｆ断路器以来， 仅经历了 十几年的时间， 而 自 能式高压 ５ 断路器已 凡 经历了 两个发展阶段 （ 或两代） 。
１自 能灭弧式高压 Ｓ６ Ｆ 断路器的发展
自 １ 年美国率先研制成功使用５ 从 ９ ３ ５ 凡气 体作为绝缘和灭弧介质的 ５ 民断路器后。５ 凡断