高压断路器、接触器简介

目录,目录,高压断路器结构,高压断路器各部分组成,高压断路器灭弧室介绍,高压断路器原理,高压断路器安装于要求,高压断路器检修与试验,目录,班组简介,电弧知识,一,1、电弧理论及灭弧,电弧放电,火花放电,电晕放电,气体放电,1、电弧理论及灭弧,气体放电现象：气体中流过电流的各种形式统称为气体放电电晕放电：通常电晕放电现象产生于带高电压的导体周围空间，特别是导体表面有尖角的部位火花放电：火花放电现象产生于具有电压的两极间，当具备了使气体放电的条件时，由于电源的能量不足，或外回路的阻抗很大限制了放电电流，仅在两极间闪现出贯通两极的断续的明亮细火花并发出劈啪声电弧放电：电弧放电现象是气体自持放电的一种形式。所谓自持放电即两极间的导电介质不断产生和消失，处于一种平衡状态。,2、高压断路器的电弧形成,高压断路器分闸时，触头虽然已分开，但电流以电弧的形态维持，电路仍处于接通状态。只有在触头分开到足够的距离，电弧熄灭后，电路才算被切断,3、交流电弧的特性,交流电弧的特点是，电弧电压和电弧电流的大小及相位都是随时间作周期性变化的，每一个周期内有两次过零值。电流过零时，电弧自动熄灭，而后随着电流的增大，电弧又重新点燃，故交流电弧的伏安特性为动特性,4、基本灭弧方法,迅速拉长电弧,将长弧分成几个短弧,使电弧在周围介质中移动,目录,班组简介,高压断路器简介,二,1、高压断路器定义及图形符号,定义：额定电压为3kV及以上，能够关合、承载和开断正常工作电流，并能在规定时间开断非正常电流（短路电流、过负荷电流）的开关电器称为高压断路器。图形符号：,2、高压断路器铭牌含义,产品名称,安装场所,设计序号,额定电压,额定电流,高压断路器铭牌排序,2、高压断路器铭牌,产品名称；S少油断路器，D多油断路器，L六氟化硫（SF6）断路器，Z真空断路器，K压缩空气断路器,安装地点；N户内型，W户外型,设计序号,额定电压（或最高工作电压）（kV）,补充特性：C手车式，G改进型，W防污型，Q防震型,额定电流（A）,额定开断电流（kA）,例如：ZN2812/125025,3、高压断路器技术参数,动稳定电流,额定电流,最高工作电压,额定电压,最大断路电流,热稳定电流,分闸时间,合闸时间,常见参数,3、高压断路器技术参数,额定电压：是指断路器能承受的正常工作电压最高工作电压：考虑到供电线路有电压降，其最高工作电压为额定电压的1.15-1.1倍额定电流：是指铭牌上所标明的断路器可以长期通过的工作电流额定断路电流：在额定电压下，断路器能可靠切断的最大电流，称为额定断路电流，它表明了断路器的断路能力,3、高压断路器技术参数,动稳定电流：动稳定电流表明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力热稳定电流：是指断路器在某规定时间内，允许通过的最大电流合闸时间：对有操作机构的断路器，自发出合闸信号起，到断路器接通时为止所需时间。分闸时间：对有操作机构的断路器，自发出分闸信号起，到断路器开断至三相电弧完全熄灭时为止所需时间，一般为0.06-0.12S,4、高压断路器操作机构,5、高压断路器作用,功能介绍,关合,承载,开断,要求,配合,18,触头,结构,联动机构,操作机构,定位装置,灭弧室,6、高压真空断路器基本结构的组成,6、高压断路器基本结构组成,基本组成元件及作用（1）支架：安装各功能组件的架体。（2）真空灭弧室：实现电路的关合与开断功能的熄弧元件。（3）导电回路：与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道。（4）传动机构：把操动机构的运动传输至灭弧室，实现灭弧室的合、分闸操作。（5）绝缘支撑：绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求。（6）操动机构：断路器合、分间的动力驱动装置,7、高压真空断路器结构部位,2.触头压力弹簧3.弹簧座4.接触行程调整螺栓5.拐臂6.导向板7.螺钉8.导电夹紧固螺栓9.下支座10.真空灭弧室11.真空灭弧室12.上支座13.绝缘子固定螺丝14.绝缘子15.螺栓16.连接弹簧或电磁操动机构的大轴,7、高压真空断路器结构部位,触头,前面板,底盘机构,手插,定位装置,8、真空断路器的真空灭弧室介绍,真空灭弧室是真空断路器中最重要的部件。,真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有一对触头，静触头焊接在静导电杆上，动触头焊接在动导电杆上，动导电杆在中部与波纹管的一个断口焊在一起，波纹管的另一端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆从中孔穿出外壳。由于波纹管可以在轴向上自由伸缩，故这种结构即能实现在灭弧室外带动动触头作分合运动，又能保证真空外壳的密封性。,1动触杆2波纹管3外壳4动触头5屏蔽罩6静触头,8、真空断路器的真空灭弧室介绍,（1）外壳：整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。对外壳的要求首先是气密封要好；其次是要有一定的机械强度；再是有良好的绝缘性能。（2）波纹管：波纹管既要保证灭弧室完全密封，又要在灭弧室外部操动时使触头作分合运动，允许伸缩量决定了灭弧室所能获得的触头最大开距（3）屏蔽罩：触头周围的屏蔽罩主要是用来吸附燃弧时触头上蒸发的金属蒸气，防止绝缘外壳因金属蒸气的污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏，同时，也有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复。在波纹管外面用屏蔽罩，可使波纹管免遭金属蒸气的烧损。（4）导电系统：定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极，动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极，由真空灭弧室组装成的真空断路器合闸时，操动机构通过动导电杆的运动，使两触头闭合，完成了电路的接通。（5）触头：触头结构对灭孤室的开断能力有很大影响。采用不同结构触头产生的灭弧效果有所不同的，早期采用简单的圆柱形触头，结构虽简单，但开断能力不能满足断路器的要求，仅能开断10kA以下电流。目前，常采用的有螺旋糟型结构触头、带斜槽杯状结构触头和纵磁场杯状结构触头三种，其中以采用纵磁场杯状结构触头为主。,9、真空断路器的真空灭弧室结构介绍,10、真空断路器灭弧室的原理,真空灭弧室是用密封在真空中的一对触头来实现电力电路的接通与分断功能的一种电真空器件，是利用高真空作绝缘介质。当其断开一定数值的电流时，动、定触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上，表现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致剧烈的场致发射和间隙的击穿，产生了真空电弧，当工作电流接近零时，同时触头间距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断，开断结束。,真空度一般要求在1.3310-31.3310-7Pa之间。,11、真空断路器的安装要求,外观内部紧固传动,工艺距离试验调式,12、高压断路器特性参数,1、三相不同期:指开关三相分（合）闸时间的最大及最小值的差值。2、弹跳时间：指开关的动静触头在合闸过程中发生的所有接触，分离（即弹跳）的累计时间值（即第一次接触到完全接触的时间）。3、分闸时间：处于合闸位置的断路器，从分闸脱扣带电时刻到所有各极触头分离时刻的时间间隔4、合闸时间：处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔5、开距：指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。,13、真空断路器的特点,1、优点1.开断电流大，开断次数多，使用寿命长。2.触头行程小，整机体积小，重量轻。3介质不会老化，不更换，维护工作量小。2、缺点1.对密封工艺、制造工艺要求高，价格较高。2触头采用对接式结构，操动机构使用弹簧，容易产生合闸弹跳与分闸反弹。3易引起过电压。,目录,班组简介,高压接触器简介,三,目录,目录交流真空接触器的组成交流真空接触器的工作原理交流真空接触器的结构特点交流真空接触器的优点交流真空接触器的选用和维护交流真空接触器与断路器区别,31,触点,结构,触头,电磁系统,机械部分,灭弧室,1、真空接触器器基本结构,高压熔断器,1、真空接触器器基本结构,交流真空接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。1、电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁心，是真空接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。2、触点系统：触点是真空接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。3、灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常真空接触器都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。4、其它部分：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。,2、交流真空接触器的结构特点,1、接触器由磁系统、接触系统、和辅助触头组成。2、接触器为立体结构布置，上部为接触系统，下部为电磁系统。3、磁系统由线圈、铁心和整流装置组成，装在用铸铝合金制成或用DMC制成的底座内。4、接触器为平面结构布置，左部为接触系统，右部为电磁系统。5、接触系统由动、静触头和真空灭弧室组成，装在用绝缘材料制成的基座内。6、真空灭弧室采用新型触头材料一次封排，电磁系统采用直流双线圈。,2、交流真空接触器的结构特点,灭弧室,电磁系统,动触头,定触头,3、真空接触器作用,高压真空接触器通俗的来说就是用于高压环境的一种开关功能器件。接触器只负责回路正常的关合，不能开断回路非正常状态，所以其控制原理就是根据要求开、合回路电源，常用于高压电动机的控制和保护。具有噪音小，能够频繁操作，体积小，性价比高等特点,4、交流真空接触器的工作原理,当交流真空接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压（一般为额定电压）时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作。,5、真空接触器操作机构,真空接触器主触头的控制机构有电磁式操动机构和弹簧储能式操动机构2种。由于电磁式分合闸频率可达到2000次/h,因此目前均采用电磁式操动机构。控制回路电压有直流110、220V和交流110、220V。保持方式包括电气自保持和机械自保持2种:,6、交流真空接触器的结构特点,1、接触器由磁系统、接触系统、和辅助触头组成。2、接触器为立体结构布置，上部为接触系统，下部为电磁系统。3、磁系统由线圈、铁心和整流装置组成，装在用铸铝合金制成或用DMC制成的底座内。4、接触器为平面结构布置，左部为接触系统，右部为电磁系统。5、接触系统由动、静触头和真空灭弧室组成，装在用绝缘材料制成的基座内。6、真空灭弧室采用新型触头材料一次封排，电磁系统采用直流双线圈。,1、在密封的容器中