高压断路器简介及检修方法(ZN63Appt课件

1、高压断路器简介及检修方法高压断路器简介及检修方法ZN63A）一一.简介简介1.高压断路器基本知识高压断路器基本知识1.1高压断路器的作用和种类高压断路器的作用和种类高压断路器是电力系统中最重要的控制和高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护电器。由于它具有完善的灭弧装置，保护电器。由于它具有完善的灭弧装置，不仅可以用来在正常情况下接通和断开各不仅可以用来在正常情况下接通和断开各种负荷电路，而且在故障情况下能自动迅种负荷电路，而且在故障情况下能自动迅速地开断故障电流，还能实现自动重合闸速地开断故障电流，还能实现自动重合闸的功能。的功能。我国目前电力系统中使用的高压断路器，根据装设地点不同，可分为

2、户内和户外两种型式。根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理的不同，又可分为以下几种类型：1油断路器。以绝缘油作为灭弧介质和绝缘介质。2空气断路器。利用压缩空气作为灭弧介质和绝缘介质，并以压缩空气作为分、合闸的操动能力。3SF6断路器。采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质。4真空断路器。利用压力低于1atmatm是气压的单位，1 atm 是一个标准大气压，是101325帕，读奥特姆的空气作为灭弧介质。这种断路器中的触头不易氧化，寿命长，行程短，断路器的体积较小。5自产气断路器。利用固体绝缘材料在电弧的作用下分解出大量的气体进行气吹灭弧。常用的灭弧材料有聚氯乙烯和有机玻璃

3、等。6磁吹断路器。靠磁吹灭弧，将电弧吹入狭缝中，使电弧熄灭。1.2高压断路器技术参数常见的有1额定电压Ue。国标规定的断路器电压等级有：10、20、35、60、110、220、330、500KV等。2最高工作电压Uzg。考虑到输电线路上有电压降，变压器出口端电压应高于线路额定电压，断路器可能在高于额定电压的装置中长期工作，因此又规定了断路器的最高工作电压。按国标规定，对于额定电压为220KV及以下的设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍，对于额定电压为330KV及500KV设备的最高工作电压为起额定电压的1.1倍。3额定电流Ie。指断路器长期允许通过的电流，在该电流下断路器各部分的温升不会

4、超过允许值额定电流决定了断路器触头及导电部分的截面，并在某种程度上也决定了它的结构。4额定开 断电流Iebr。是在额定电压下断路器能安全无损地开断的最大电流。5动稳定电流idw。动稳定电流是断路器在合闸位置时容许通过的最大短路电流。6热稳定电流Ir。热稳定电流是表明断路器承受短路电流热效应能力的一个参数。7额定关合电流Ieg。断路器关合有故障的电路时，在动、静触头接触前后的瞬间，强大的短路电流可能引起触头弹跳、熔化、焊接，甚至使断路器爆炸。断路器能够可靠接通的最大电流称为额定关合电流，一般取额定开断电流的1.82倍。断路器关合短路电流的能力除与断路器的灭弧装置性能有关外，还与断路器操动机构合闸

5、功能的大小有关。8合闸时间和分闸时间。对有操动机构的断路器，自发出合闸信号起即合闸线圈加上电压），到断路器三相触头接通时为止所经过的时间，称为断路器的合闸时间；分闸时间是指从发出跳闸信号起即跳闸线圈加上电压），到三相电弧完全熄灭时所经 过的时间。一般合闸时间大于分闸时间。分闸时间是由固有分闸时间和燃弧时间两部分组成。固有分闸时间是指从加上分闸信号起直到触头开始分离时为止的一段时间。燃弧时间是指触头开始分离产生电弧时起直到三相的电弧完全熄灭时为止的一段时间。9额定操作顺序。 等。1.3对高压断路器的基本要求 由于断路器要在正常工作时接通或切断负荷电流，短路时切断短路电流，并受环境变化影响，故对高

6、压断路器有以下几方面的基本要求：1断路器在额定条件下，应能长期可靠地工作。2应具有足够的断路能力。3具有尽可能短的开断时间。4结构简单，价格低廉。 1.4高压断路器的型号表示法 各种高压断路器的结构和性能是不一样的，即使是同一种类的高压断路器也具有不同的技术参数。为了标志断路器的型号、规格，通常用文字符号和数字写成下列形式：上述各方格依一定次序排列，各方格代表的意义如下：1-产品类型字母代号，S-少油断路器，K-空气断路器，L-SF6断路器，Z-真空断路器；2-安装场所代号，N表示屋内，W表示屋外；3-设计系列顺序号，以数字“1、2、3”表示；4-额定电压KV）；5-其他标志，通常以字母表示，

7、如G表示改进型；6-额定电流A）；7-额定开断电流KA）；8-特殊环境代号。12345678例如，有一台高压断路器，型号和规格为LW6-220H/3150-40，即说明这台断路器SF6断路器，安装场所为屋外，设计序列号为6，额定电压为220KV。字母H表示液压机构采用特殊结构，可用于高寒地区。额定电流为3150A，额定开断电流为40KA。 1.5高压断路器的典型结构基座绝缘支柱操动机构开断元件 高压断路器的典型结构如图所示，它的核心部件是开断元件，包括动触头、静触头、导电部件和灭弧室等，动触头和静触头处于灭弧室中，动触头和静触头是用来开断和关合电路的，是断路器的执行元件，断路器断口是引入载流导

8、体和引出载流导体通过接线座连接。开断元件是带电的，放置在绝缘支柱上，使处在高电位状态下的触头和导电部分保证与接地的零电位部分绝缘。动触头的运动开断动作和关合动作由操动机构提供动力。操动机构与动触头的连接由传动机构和提升杆来实现。操动机构使断路器合闸、分闸，当断路器合闸后，操动机构使断路器维持在合闸状态。 二.真空断路器 2.1真空断路器的特点 真空断路器利用“真空作为灭弧介质和绝缘介质，断路器的触头在真空中开断，电弧在真空中熄灭。真空断路器有以下主要优点：1因为真空状态下的击穿强度比较大，所以断路器的触头开距可以做的比较小，断路器的尺寸和体积也就比较小。2在真空中电弧熄灭的很快，真空断路器开断

9、时触头烧损极微小，所以可以开断多次而不必检修，适用于需要频繁操作的电路中。3检修和维护工作量小。 2.2断路器操动机构 2.2.1操动机构作用和类型 操动机构是用来使断路器合闸、分闸，并维持在合闸状态的设备。操动机构由合闸机构、分闸机构和维持合闸机构搭钩三部分组成。 同一台断路器可配用不同型式的操动机构，因此操动机构通常与断路器的本体分离出来，具有独立的型号，使用时用传动机构与断路器连接 由于操动机构是断路器分、合运动的驱动装置，对断路器的工作性能影响很大，为此，对操动机构的工作性能有下列要求：1在各种规定的使用条件下，均应可靠的合闸，并维持在合闸位置；2接到分闸命令后应迅速、可靠的分闸；3任

10、何型式的操动机构都应具备自由脱扣的性能，即不管合闸顶杆运动到什么位置，即使合闸信号没有撤消，断路器接到分闸信号时，都能迅速可靠地分闸，并保持在分闸位置，为此需要防跳跃措施；4满足断路器对分、合闸速度的要求。 总之，断路器所配用的操动机构应当是工作可靠、动作迅速、结构简单、重量轻和操作方便。 根据断路器合闸所需能量的不同，操动机构的类型包括以下几类：1手动机构：用人力合闸，用已储能的分闸弹簧分闸。适用于10KV，开断电流为6KA以下的断路器。 2电磁机构：用直流螺管电磁铁产生的电磁力进行合闸靠已储能的分闸弹簧或分闸线圈分闸，可进行远距离控制 和自动重合闸。 3弹簧机构：用合闸弹簧事先用电动机或人

11、力储能进行合闸，靠已储能的分闸弹簧进行分闸。动作快，可实现快速自动重合闸。 4液压机构：用高压油推动活塞实现分、合闸操作。动作迅速，可实现自动重合闸。 5气动机构：用压缩空气推动活塞实现分、合闸操作。 我厂6KV系统选用的高压断路器采用弹簧操动机构，下面我们将其基本结构及动作原理简单介绍一下： 1.基本结构 操动机构主要由储能机构、锁定机构、分闸弹簧、断路器主轴、缓冲器和控制装置组成。储能机构主体是一个外壳为铸铝的减速箱，减速箱内是两套蜗轮蜗杆，储能轴横穿减速箱中，与蜗轮蜗杆无机械联系。储能轴上套一轴套，此轴套用键连在大蜗轮上，轴套上有一轴销，上面装一棘爪；在储能轴的右端装有一凸轮，凸轮上有一

12、缺口，棘爪通过此缺口来带动凸轮转动；在储能轴的左端装有一曲柄，合闸弹簧一端挂在此曲柄上。 减速箱的轴销上装有一个三角形的杠杆，杠杆上装一滚针轴承，凸轮将合闸弹簧的能量传给此轴承上。三角杠杆的另一个孔中用轴销连接一连杆，该连杆的另一端装在主轴拐臂上，形成一四连杆机构，合闸力通过该机构传递给断路器主轴。减速箱的轴上还装有一滚针轴承，作为锁住合闸掣子用。 在断路器主轴的拐臂上装有分闸弹簧。主轴上还有三对拐臂，其中两对分别作用在合闸橡皮缓冲器和分闸油缓冲器上，另一对拐臂上装一滚针轴承作为锁住分闸掣子用。2.动作原理1电动储能。接通电动机电源，轴套由减速箱中的大蜗轮带动，当棘爪进入凸轮缺口时，带动储能轴

13、转动，合闸弹簧被拉起而储能，当合闸弹簧被拉到最高点后被合闸掣子锁住，曲柄上的小连杆传动一小弯板压下微动开关，电动机电源被切断，“储能指示显示在面板孔中，整个储能时间约为15S。2手动储能。将手摇把插入减速箱前方孔中，顺时针摇转约25圈，棘爪进入了凸轮上的缺口带动储能轴转动，继续用力摇转把手25圈，合闸弹簧储能完毕，卸下手摇把。3合闸。接通合闸电磁铁电源或用手按压合闸按钮，合闸掣子被解脱，储能轴在合闸弹簧力的作用下反向转动，凸轮压在三角杠杆上的滚针轴承上，杠杆上的连杆将力传给断路器主轴，导电杆向上运动，主轴转动约60度时被分闸掣子锁住，断路器合闸完毕。在此过程中，分闸弹簧被储能，绝缘拉杆上的触头

14、弹簧亦被压缩，给触头施加了一定压力。“合闸指示显示在面板孔中。4分闸。接通分闸电磁铁电源或用手按压分闸按钮，分闸掣子解脱，主轴在分闸弹簧和触头弹簧力作用下反向旋转，断路器分闸。“分闸指示显示在面板孔中。 断路器在合闸后，电动机立即给合闸弹簧储能，亦可用手动再次储能。真空断路器的调整与检修1断路器投入运行后应进行巡回检查，主要是检查有无异常的声音和气味，检查真空灭弧室有无损坏，内部零件是否光亮。若失去光亮，则说明真空灭弧室已漏气，应立即更换灭弧室。观察触头超行程应在规定范围内。2每隔规定时间大约一年），断路器应定期进行检查。主要检查断路器的机械电气性能，进行必要的调整、清扫和润滑等。3在巡回检查中发现有异常现象时，动作次数达到规定寿命时，分、合短路电流之后，应将断路器退出进行临时检查。检查项目视其具体情况而定。如分合短路电流后要检查触头超行程和真空灭弧室的耐压水平。断路器达到规定寿命次数后应进行全面检修。重新投入运行后必须缩短定期检修周期，特别要经常用工频耐压法检查真空灭弧室的绝缘性能，观察触头质量和超行程。真空断路器的主要预试项目有：1交流耐压试验。目的：主要是为了检查真空灭弧室的绝缘强度。进行断口耐压试验时首先要保证断路器处于分闸位置，将断路器上口短接，断路器下口短接并可靠接地，试验仪器接线完毕后将试验变压器出线接于上口处