第二章高压开关电器

1、1.1.气体介质的温度气体介质的温度 2.2.气体介质的压力气体介质的压力 3.3.触头之间的外加电压触头之间的外加电压 4.4.触头之间的开断距离触头之间的开断距离 5. 5.触头之间的介质种类触头之间的介质种类 6.6.开关电器的触头材料开关电器的触头材料 重燃熄灭首页 根据电网运行要求，将一部分电气设备及线路投入根据电网运行要求，将一部分电气设备及线路投入或退出运行状态、转为备用或检修状态或退出运行状态、转为备用或检修状态 在电气设备或线路发生故障时，通过继电保护装置在电气设备或线路发生故障时，通过继电保护装置及自动装置使断路器动作，将故障部分从电网中迅速切及自动装置使断路器动作，将故障

2、部分从电网中迅速切除，防止事故扩大，保证电网的无故障部分得以正常运除，防止事故扩大，保证电网的无故障部分得以正常运行行 在正常的闭合状态时应为良好的导体，不仅对正常在正常的闭合状态时应为良好的导体，不仅对正常的电流，而且对规定的短路电流也应能承受其发热和电的电流，而且对规定的短路电流也应能承受其发热和电动力的作用，保持可靠地接通状态动力的作用，保持可靠地接通状态 相与相之间、相对地之间及断口之间具有良好的绝相与相之间、相对地之间及断口之间具有良好的绝缘性能，能长期耐受最高工作电压，短时耐受大气过电缘性能，能长期耐受最高工作电压，短时耐受大气过电压及操作过电压压及操作过电压 在闭合状态的任何时刻

3、，应能在不发生危险过电在闭合状态的任何时刻，应能在不发生危险过电压的条件下，在尽可能短的时间内安全地开断规定的压的条件下，在尽可能短的时间内安全地开断规定的短路电流短路电流 在开断状态的任何时刻，应能在断路器触头在开断状态的任何时刻，应能在断路器触头不发生熔焊的条件下，在短时间内安全地闭合规不发生熔焊的条件下，在短时间内安全地闭合规定的短路电流定的短路电流 通断元件通断元件基座基座绝缘支撑元件绝缘支撑元件中间传动机构中间传动机构操动机构操动机构 执行接通或断开电路的任务。其核心部分是触头，而是否执行接通或断开电路的任务。其核心部分是触头，而是否具有灭弧装置或灭弧能力的大小则决定了开关的开断能力

4、具有灭弧装置或灭弧能力的大小则决定了开关的开断能力 向通断元件提供分、合闸操作的能量，实现各种规定的向通断元件提供分、合闸操作的能量，实现各种规定的顺序操作，并维持开关的合闸状态顺序操作，并维持开关的合闸状态 把操动机构提供操作能量及发出的操作命令传递给通断元件把操动机构提供操作能量及发出的操作命令传递给通断元件 支撑固定通断元件，并实现与各结构部分之间的绝缘作用支撑固定通断元件，并实现与各结构部分之间的绝缘作用 用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分，使之成用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分，使之成为一个整体为一个整体 采用绝缘油作为灭弧介质的断路器。采用绝缘油作为灭弧介质的断路器。

5、 采用压缩空气作为灭弧介质及操作机构采用压缩空气作为灭弧介质及操作机构能源的断路器。能源的断路器。 在真空中开断电流，利用真空的高绝缘在真空中开断电流，利用真空的高绝缘强度来实现灭弧的断路器。强度来实现灭弧的断路器。 采用具有优良灭弧性能的采用具有优良灭弧性能的SF6SF6气体作为气体作为灭弧介质的断路器。灭弧介质的断路器。 保证断路器长时间正常运行能承受的工作电压（线电压）保证断路器长时间正常运行能承受的工作电压（线电压） 我国采用的额定电压等级：我国采用的额定电压等级：3 3、6 6、1010、3535、6060、110110、220220、330330、500500、750750、100

6、0kV1000kV等等 通常规定，通常规定，220kV220kV及以下设备，其最高工作电压为额定电压及以下设备，其最高工作电压为额定电压的的1.151.15倍；对于倍；对于330kV330kV及以上的设备规定为额定电压的及以上的设备规定为额定电压的1.11.1倍倍 我国采用的最高电压有：我国采用的最高电压有：3.63.6、7.27.2、1212、40.540.5、72.572.5、126126、252252、363363、550550、800800、1200kV1200kV等等 断路器在规定的基准环境温度下允许长期通过的最大工作电断路器在规定的基准环境温度下允许长期通过的最大工作电流有效值流有

7、效值 我国采用的额定电流有：我国采用的额定电流有：200200、400400、630630、10001000、12501250、16001600、20002000、25002500、31503150、40004000、50005000、63006300、80008000、1000010000、1250012500、1600016000、20000A20000A等等 在额定电压下，断路器能可靠开断的最大短路电流有效值在额定电压下，断路器能可靠开断的最大短路电流有效值 当电压不等于额定电压时，断路器能可靠开断的最大电流，称为当电压不等于额定电压时，断路器能可靠开断的最大电流，称为该电压下的开断电流

8、该电压下的开断电流 在电压低于额定电压时，开断电流可以比额定开断电流大，称在电压低于额定电压时，开断电流可以比额定开断电流大，称其最大值为极限开断电流其最大值为极限开断电流 我国规定的高压断路器的额定开断电流为：我国规定的高压断路器的额定开断电流为：1.61.6、3.153.15、6.36.3、8 8、1010、12.512.5、1616、2020、2525、31.531.5、4040、5050、6363、8080、100kA100kA等等 在额定电压下，断路器能可靠地闭合的最大短路电流峰值。额在额定电压下，断路器能可靠地闭合的最大短路电流峰值。额定关合电流反映断路器关合短路故障的能力，主要决

9、定于断路器灭定关合电流反映断路器关合短路故障的能力，主要决定于断路器灭弧装置的性能、触头构造及操动机构的型式。弧装置的性能、触头构造及操动机构的型式。 断路器在规定时间（通常为断路器在规定时间（通常为4s4s）内允许通过的最大短路电流）内允许通过的最大短路电流有效值。有效值。 额定热稳定电流表明断路器承受短路电流热效应的能力，额定热稳定电流表明断路器承受短路电流热效应的能力，其值等于额定短路开断电流其值等于额定短路开断电流 断路器在闭合状态下，允许通过的最大短路电流峰值，又称极断路器在闭合状态下，允许通过的最大短路电流峰值，又称极限通过电流限通过电流 额定动稳定电流表明断路器在冲击短路电流的作

10、额定动稳定电流表明断路器在冲击短路电流的作用下，承受电动力效应的能力，它决定于导体和绝缘等部件的机用下，承受电动力效应的能力，它决定于导体和绝缘等部件的机械强度械强度 额定动稳定电流大小等于额定关合电流，且等于额定短时额定动稳定电流大小等于额定关合电流，且等于额定短时耐受电流的耐受电流的2.552.55倍倍 断路器从接到合闸命令（合闸回路通电）起到断路器触头刚断路器从接到合闸命令（合闸回路通电）起到断路器触头刚接触时所经过的时间间隔，称为合闸时间接触时所经过的时间间隔，称为合闸时间 指断路器接到分闸指断路器接到分闸命令起到灭弧触头刚分命令起到灭弧触头刚分离时所经过的时间离时所经过的时间 触头分

11、离到各相触头分离到各相电弧完全熄灭所经过电弧完全熄灭所经过的时间的时间 断路器从接到分闸命断路器从接到分闸命令起到断路器触头开断至令起到断路器触头开断至三相电弧完全熄灭时所经三相电弧完全熄灭时所经过的时间间隔。它等于断过的时间间隔。它等于断路器固有分闸时间与灭弧路器固有分闸时间与灭弧时间之和时间之和 一般为一般为0.060.060.12S0.12S。分闸时间小于分闸时间小于0.06S0.06S的断路器，的断路器，称为快速断路器称为快速断路器 1234567产品名称；产品名称；S S少油断路器，少油断路器，D D多油断路器，多油断路器，L L六氟六氟化硫（化硫（SF6SF6）断路器，）断路器，Z

12、 Z真空断路器，真空断路器，K K压缩空气断压缩空气断路器，路器，Q Q自产气断路器，自产气断路器，C C磁吹断路器磁吹断路器 安装地点；安装地点；N N户内户内型，型，W W户外型户外型 设计序号设计序号 额定电压（或最高工额定电压（或最高工作电压）（作电压）（kVkV） 补充特性：补充特性：C C手车式，手车式，G G改进型，改进型，W W防污型，防污型，Q Q防震型防震型 额定电流（额定电流（A A） 额定开断电额定开断电流（流（kAkA） 例如：例如：ZN28ZN2812/125012/12502525，表示户内式真空断路，表示户内式真空断路器，设计序号为器，设计序号为2828，最高工

13、作电压，最高工作电压12kV12kV，额定电流我，额定电流我1250A1250A，额定开断电流为，额定开断电流为25kA25kA。1 123456产品名称：产品名称：G G隔离开关隔离开关 安装地点；安装地点；N N户内型，户内型，W W户外型户外型 设计序号设计序号 额定电压（额定电压（kVkV） 补充特性：补充特性：C C瓷套管出线，瓷套管出线，D D带接地刀闸；带接地刀闸；K K快分型，快分型，G G改进型，改进型，T T统一设计统一设计 额定电流额定电流（A A） 包括触头、闸刀、接线座。主要起传导电包括触头、闸刀、接线座。主要起传导电路中的电流，关合和开断电路的作用。路中的电流，关合

14、和开断电路的作用。包括支持绝缘子和操作绝缘子。实现带电包括支持绝缘子和操作绝缘子。实现带电部分和接地部分的绝缘。部分和接地部分的绝缘。通过手动、电动、气动、液压向隔离开关通过手动、电动、气动、液压向隔离开关的动作提供能源。的动作提供能源。由拐臂、联杆、轴齿或操作绝缘子组成。由拐臂、联杆、轴齿或操作绝缘子组成。接受操动机构的力矩，将运动传动给触头，接受操动机构的力矩，将运动传动给触头，以完成隔离开关的分、合闸动作。以完成隔离开关的分、合闸动作。将导电部分、绝缘子、传动机构、操动机将导电部分、绝缘子、传动机构、操动机构等固定为一体，并使其固定在基础上。构等固定为一体，并使其固定在基础上。导电部分支

15、持底座绝缘部分传动机构操动机构按装设地点可分为户内式和户外式；按极数可分为单极和三极；按绝缘支柱数目可分为单柱式、双柱式和三柱式；按动作方式可分为闸刀式、旋转式、插入式；按有无接地刀闸可分为带接地刀闸和不带接地刀闸；按操动机构可分为手动式、电动式、液压式；按用途可分为一般用、快分用和中性点接地用。静触头静触头拉杆绝缘子拉杆绝缘子支柱绝缘子支柱绝缘子动触头动触头转轴转轴基座基座GN2212隔离开关隔离开关GN235隔离开关隔离开关GN2740隔离开关隔离开关 开关由底座、棒式支柱绝缘子、导电闸刀、左右触头和开关由底座、棒式支柱绝缘子、导电闸刀、左右触头和传动部分等组成，也称为传动部分等组成，也称

16、为V V型隔离开关。根据需要该隔离开型隔离开关。根据需要该隔离开关可配装接地闸刀，广泛用于关可配装接地闸刀，广泛用于3535110kV110kV电压等级中。电压等级中。 底座底座棒式绝缘支柱棒式绝缘支柱导电闸刀导电闸刀接线端子接线端子支承座支承座接地刀闸接地刀闸 (1)操作前检查断路器的分、合位置，严防带负荷操作隔离开关； (2)手动合迅速果断，不能用力过猛； (3)迅速拉开隔离开关，以便尽快灭弧； (4) 带负荷误合隔离开关后，不准将隔离开关再拉开； 若发生错拉隔离开关，刀片刚离开固定触头时，应立即合上。如隔离开关刀片已离开固定触头，则不得将误拉的隔离开关再合上。 (5)合闸操作后，应检查接

17、触是否紧密；拉闸操作后，应检查每相是否均已在断开位置； (6)操作完毕后，锁住操作把手。负荷开关是一种带有简单灭弧装置，能开断和关负荷开关是一种带有简单灭弧装置，能开断和关合额定负荷电流的开关。它有一定的灭弧能力，可用合额定负荷电流的开关。它有一定的灭弧能力，可用来开断和关合负荷电流和小于一定倍数（通常为来开断和关合负荷电流和小于一定倍数（通常为34倍）的过载电流；也可以用来开断和关合比隔离开倍）的过载电流；也可以用来开断和关合比隔离开关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有时也用来开断和关合大容量的电容器组。时也用来开断和关合大容量的电容器

18、组。负荷开关不能开断短路电流。它与限流熔断器串负荷开关不能开断短路电流。它与限流熔断器串联组合（负荷开关熔断器组合电器）可以代替断路联组合（负荷开关熔断器组合电器）可以代替断路器使用，即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数器使用，即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电流和短路电流。目前，国内外的环网供电单元和预装流和短路电流。目前，国内外的环网供电单元和预装式变电站，广泛使用负荷开关熔断器的结构型式。式变电站，广泛使用负荷开关熔断器的结构型式。动画链接动画链接管式灭弧室管式灭弧室1 1框架；框架；2 2

19、上绝缘子；上绝缘子；3 3下绝缘子；下绝缘子；4 4闸刀；闸刀；5 5下触座；下触座；6 6灭弧动触头；灭弧动触头；7 7工作静触头；工作静触头；8 8绝缘拉杆；绝缘拉杆；9 9拐臂；拐臂；1010接地螺栓；接地螺栓；1111小拐臂；小拐臂；1212绝缘拉杆；绝缘拉杆；1313熔断器熔断器动画链接动画链接 特点：载流和灭弧分开，压缩空气由操动机构提供压缩功，导电杆特点：载流和灭弧分开，压缩空气由操动机构提供压缩功，导电杆上下直动而压气熄弧。上下直动而压气熄弧。 基本结构：导电部分、绝缘部分和操动机构部分。其下半部分是熔基本结构：导电部分、绝缘部分和操动机构部分。其下半部分是熔断器，而上半部是负

20、荷开关本身。断器，而上半部是负荷开关本身。 1框架；框架；2绝缘支持件；绝缘支持件；3导电装置；导电装置；4熔断器；熔断器；5自动脱扣机构；自动脱扣机构；6接地开关；接地开关；7拐臂；拐臂；8合闸弹簧；合闸弹簧；9操动机构；操动机构；10分闸弹簧分闸弹簧动画链接动画链接 为了减小负荷开关的高为了减小负荷开关的高度，真空灭弧室度，真空灭弧室2 2固定在隔离固定在隔离刀刀1 1上。主轴上。主轴4 4可操动隔离操可操动隔离操作轴作轴3 3和真空灭弧室操作轴和真空灭弧室操作轴5 5。合闸时，轴合闸时，轴3 3带动隔离刀先合，带动隔离刀先合，真空灭弧室在过中弹簧的作真空灭弧室在过中弹簧的作用下后合；分闸

21、时，真空灭用下后合；分闸时，真空灭弧室在过中弹簧的作用下快弧室在过中弹簧的作用下快速分闸后，隔离刀接着分开。速分闸后，隔离刀接着分开。 1隔离刀；隔离刀；2真空灭弧室；真空灭弧室；3隔离操作轴；隔离操作轴；4机构主轴机构主轴5真空灭弧室操作轴真空灭弧室操作轴动画链接动画链接当流过熔断器熔体或熔丝的电流超过一定数值时，当流过熔断器熔体或熔丝的电流超过一定数值时，熔体自身产生的热量就能自动地将熔体熔断，从而熔体自身产生的热量就能自动地将熔体熔断，从而达到开断电路、保护电气设备的目的。达到开断电路、保护电气设备的目的。熔断过程可分为三个阶段：熔断过程可分为三个阶段：1）从熔体被电流加热到熔断所需的时间）从熔体被电流加热到熔断所需的时间t1；2）熔体熔断到产生电弧所需的