断路器和隔离开关.ppt

高压断路器是电力系统中发、送、变、配
电接通、分断电路和保护电路的主要设备。
额定电压为3kV及以上,具有完善的灭弧装
置,能够关合、承载和开断运行状态的正
常电流,并能在规定时间内关合、承载和
开断规定的异常电流(如短路电流、过负
荷电流)的开关电器称为高压断路器。在
某些电气主接线中,还担任改变主接线运
行方式的任务。

高压断路器是电力系统中最重要的开关设
备之一,它起着控制和保护电力设备的双
重作用:
1)控制作用:根据电力系统运行的需要,将
部分或全部电力设备或线路投入或退出运
行
2)保护作用:当电力系统任何部分发生故障
时,应将故障部分从系统中快速切除,防
止事故扩大,保护系统中各类电气设备不
受损坏,保证系统的安全运行

1)根据装设的地点不同,分为户内(N)和
(W)两种形式
2)根据控制和保护的电气设备不同,高压断
路器大致可分为以下几类型:
a)发电机断路器:控制和保护发电机用的
断路器,~36KV
范围内,额定电流及额定短路开断电流极
大,不需要快速自动重合闸。
b)输电断路器:用于110(63)KV及以上
输电系统中的断路器。其中110K
220K电压等级使用的断路器称为高压断
路器,330KV及以上电压等级使用的断路
器称为超高压断路器。
3)根据路器的灭弧介质和作用原理,可分为下列
主要类型
a)油断路器:以变压器油来作为灭弧和绝缘介质
的断路器,又可分为多油和少油两种类型。
b)SF6断路器:以SF6气体作为灭弧和绝缘介质
的断路器。
c)真空断路器:以高真空度的介质来熄弧的断路
d)压缩空气断路器:以高速流动的压缩空气来作
为灭弧介质的断路器。
e)自产气断路器:利用固体介质受电弧作用分解
气体来熄弧的断路器。
磁吹断路器:利用电磁力驱使电弧进入绝缘狭
缝中,拉长、冷却电弧来熄弧的断路器。

工作可靠。
应具有足够的断路能力。
具有尽可能短的切断时间。
实现自动重合闸。

1)额定电压和最高工作电压(kV)
2)额定电流(A)
3)额定开断电流(kA)
4)额定峰值耐受电流(动稳定电流)(kA)
5)额定短时耐受电流(热稳定电流)(kA)
6)额定开断电流(kA)
7)合闸时间(s)
8分闸时间(s
9)额定开断容量(MVA)
·
151电弧的概念
当开关电器开断电路时,电压和电流达到一定值时,
触头
刚刚分离后,触头之间就会产生强烈的白光,称为电弧。

电弧的实质是一种气体放电现象:绝缘气体(或绝缘
油受热分解出气体)游离产生的自由电子导电。
153电弧放电的特征
(1)电弧由三部分组成:阴极区、阳极区和弧柱区;
(2)电弧温度很高,可达5000-7000°C
(3)电弧是一种自持放电现象
区
(4)电弧是一束游离的的气体}三三三

a)电弧的存在延长了开关电器开断故障电路
的时间,加重了电力系统短路故障的危害
b)电弧产生的高温,将使触头表面熔化和蒸
化,烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可
能引起着火、爆炸等危险
C)由于电弧在电动力、热力作用下能移动,
很容易造成飞弧短路和伤人,或引起事故
的扩大。

断路器断开过程中,触头刚分离时突然解除接触
压力,阴极表面立即出现高温炽热点,产生热电
子发射;同时,由于触头的间隙很小使得电压强
度很高,产生强电场发射。从阴极表面逸出的电
子在强电场作用下,加速向阳极运动,发生碰撞
游离,导致触头间隙中带电质点急剧增加,温度
骤然升高,产生热游离并且成为游离的的主要因
素,此时,在外加电压作用下,间隙被击穿,形
成电弧。
热电子发射
磁撞游离—→温度个→热游离—电弧
强电场发射