开关电器原理与应用1

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1、开关电器总体介绍概述开关电器主要用来闭合与开断正常电路和故障电路或用来隔离高压电源的。根据开关电器在电路中担负的任务，可以分为下列几类:仅用来在正常工作情况下，断开或闭合正常工作电流的开关电器，如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器，如高、低压熔断器。既用来断开或闭合正常工作，也用来断开或闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压断路器、低压自动空气断路器等。不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电压的开关电器，如隔离开关等。高压断路器是电力系统

2、中担负任务最繁重、地位最重要、结构也最复杂的开关电器。对断路器的基本要求是：在各种情况下应具有足够的开断能力、尽可能短的动作时间和高度的工作的可靠性。断路器最重要的任务就是熄灭电弧，所以，各种断路器都有不同结构的灭弧装置，它在很大程度上影响断路器的性能。根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理，断路器可分为下列几种类型：油断路器：采用油作为灭弧介质的断路器，现以很少采用。压缩空气断路器：采用压缩空气作为灭弧介质的断路器。六氟化硫(SF6)断路器：采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作灭弧介质的断路器。真空断路器

3、：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，称真空断路器。高压断路器的分类高压断路器的基本参数额定电压：是指断路器长期工作的标准线电压。最高工作电压为1.1~1.15UN额定电流：是指额定频率下长期通过断路器且使断路器无损伤、各部部分发热不超过长期工作的最高允许发热温度的电流。其大小决定触头的尺寸结构.额定开断电流：在额定电压下，能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流。额定开断容量SbrN＝1.732UNIbrN关合能力：衡量断路器关合短路故障能力的参数为额定关合短路电流。其数值以关合操作时，瞬态电流第一个大半波

4、峰值来表示，一般制造部门对关合短路电流取额定开断电流的2.55倍。短时热电流(也称热稳定电流)：指断路器在合闸位置，在规定的时间内(标准时间为2S，需要大于2S时推荐为4S)能够承受而不发生损坏的电流的有效值。是衡量断路器承受电流热效应能力的参数。峰值耐受电流(也称动稳定电流)：指在规定的使用条件和性能下，断路合闸位置时所能承受而不发生损坏的电流峰值。数值上和额定短路关合电流相等，它反映在了断路器承受由于短路电流产生的电动力的耐受性能。断路器的操作机构高压断路器都是带触头的电器，通过触头在分、合动作达到开断与关合

5、电路的目的，因此必须依靠一定的机械操作系统才能完成。在断路器本体以处的机械操作装置称为操作机构，而操动机构与断路器动触头之间连接的部分称为传动机构和提升机构。根据能量形式的不同，操作机构可分为手动操作机构(CS)、电磁操作机构(CD)、弹簧操作机构(CT)、电动机操作机构(CJ)、气动操作机构(CQ)、液压操作机构(CY)等。弹簧操作机构：利用已储能的弹簧为动力使断路器动作的操动机构称弹簧操动机构，弹簧储能通常由电动机通过减速装置来完成。液压操作机构：液压操作机构是以压缩氮气为能源，利用液压传动系统工作原理，来使

6、断路器动作的操作机构。因为液压油的性能受温度的影响很大，在操作机构箱壳内有的装有电加热器，以保证液压油的工作温度不低于规定的数值。六氟化硫(SF6)断路器SF6气体的性能和灭弧性能：SF6气体是一无色、无味、无毒、非燃烧性、亦不助燃的非金属化合物，在常温常压下，其密度是空气的五倍。SF6气体虽本身无毒，但在电弧作用下，少量分解物(如SF4)对人体有害，一般需设置吸附剂来吸收，运行中要求对水分和气体进行严格检测，而且要求在通风良好的条件下进行操作。SF6气体的绝缘性能：SF6气体分子量强烈的电负性，很容易捕获电子而

7、形成质量较大、活动性低的负离子，这种负离子在电场中的行程很短，很难积累能量来产生碰撞游离，同时正负离子复合的几率大为增加，因此，在一个大气压下，SF6的绝缘能力超过空气的2倍，3个大气压下其绝缘能力就和变压器油相当。SF6气体的灭弧性能：SF6在电弧作用下接受电能而分解成低氟化合物，但电弧电流过零时，低氟化合物则急速再结合成SF6，故弧隙介质强度恢复过程极快。所以，SF6气体的灭弧能力相当于同等条件下空气的100倍；此外，电弧弧柱的电导率高、燃弧电压低、弧柱能量小。断路器实物灭弧室支持瓷柱均压环硬引接线采用由阿尔

8、斯通公司生产的GL317500KV断路器电晕环柱型绝缘子操作机构箱灭弧室底座控制箱500KV断路器发电机出口断路器采用由ABB公司生产的户内型、金属封闭、自冷、水平布置、SF6气体绝缘HEC7型发电机出口断路器。额定工作电压（kV）:22最高工作电压（kV）:24额定电流（A）:22000额定频率（Hz）:50500KV隔离开关GW10-550DW/3150A：单柱垂直伸