经典断路器的分类和工作原理.doc

断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。多油式断路器多油式断路器是以绝缘油为灭孤介质及主要绝缘介质的高压断路器，其结构简单、工艺要求低、但体积大、用钢材和绝缘油都比较多，在电压较高时尤其如此，所以已经逐渐被少油式断路器或空气断路器所代替。例如DW8-35型就是一种户外35kV多油式断路器，这种断路器落地安装，三相分箱结构，每相有两个断口，装有纵横吹灭孤室，额定工作电流及断流容量较大，油重及总重量在同电压级多油式断路器中是较轻的。配有电磁操动机构，可以远方操作。还可以在其电容套管上套装电流互感器供测量和保护用。少油式断路器SN10-10型断路器这是一种性能良好的户内用少油式断路器，在610kV系统中获得广泛应用。它可配用手动、弹簧或电磁操动机构，可以配装成固定式或手车式开关柜。SN10-10型断路器系分相结构，其一相结构见左图。图示为断路器合闸位置，其导电回路是由上出线座2，经瓣形静触头13，动触头杆5，紫铜滚轮6，到下出线座7。当分闸时，在分闸弹簧12作用下，主轴10转动，经绝缘拉杆11，使主拐臂转动，动触头杆脱离瓣形静触头向下运动，动触头SN10-10外形图 杆与静触头间产生电弧。在电弧高温作用下，油分解成气体，使耐弧材料制成的灭弧室3中压力升高，并使瓣形静触头座中的小钢球止逆阀迅速上升堵住中心孔。随着动触头杆向下移动，分别打开三个横向吹弧道口和两个纵吹油囊口，使油和气体的混合体强烈吹冷电弧。同时，由于动触头杆向下运动，在灭弧室形成附加油流，射向电弧。由于动触头杆向下运动，电弧根部始终与新鲜油接触；利用逆流冷却原理，能有效冷却电弧，增加熄弧能力。被电孤分解的油气上升到断路器顶部的双层旋转1-油气分离器 2-上出线座3-灭弧室 4-绝缘筒 5-动触头杆6-紫铜滚轮 7-下出线座8-塞杆 9-基座 10-主轴11-绝缘拉杆 12-分闸弹簧13-瓣形静触头 式油气分离器1处冷却，气体由排气孔排出，油返回油箱。动触头杆在分闸终了时，碰触塞杆8，经油缓冲器缓冲。断路器合闸时， 动触头杆向上运动，动作与分闸时相反。SW6-110型断路器(左图为其结构图，右图为外形图)这是一种性能稳定、运行可靠、重量较轻的1lOkV和220kV少油式户外用高压断路器系列产品。SW6-110型断路器，系单柱结构，采用多断口灭弧室，两个断口成V形排列， 对称地固定在三角形传动机构箱上，对地用一个瓷套，组成Y形单元。SW6-220型断路器每相由两个单柱组成，每个单柱对地用两个瓷套，每相共有四个断口，每个断口都并联均压电容，用来改善电压分布。空气断路器压缩空气断路器(亦简称空气断路器)利用预先贮存的压缩空气来灭弧。压缩空气不仅作为灭弧和绝缘介质，而且还作为传动的动力。由于新鲜的压缩空气流除了可以带走弧隙中热量，降低弧隙温度，还能直接带走弧隙中的游离带电质点，补充新鲜气体介质，使去游离大大加强，弧隙介质强度迅速恢复，所以，空气断路器断流容量大，灭弧时间短，而且快速自动重合闸时断流容量不降低。但是空气断路器也有有色金属消耗量大，需要装设压缩空气系统等辅助设备和价格较贵等缺点。在我国，通常用于110kV及以上的大容量电力系统中。目前生产的空气断路器多采用常充气式，即无论在合闸或分闸状态，灭弧室内部都充满压缩空气，保证了触头间必要的绝缘强度。这种型式结构简单，空气压力利用好，气耗量少。上图为KW5系列空气断路器的实物图。KW5系列空气断路器系积木结构，不同电压等级由不同数量的相同的的单元组合而成。下左图为KW5-220空气断路器的外形图，它由两个灭弧室，四个断口组成。每个灭弧室的结构示意图见下右图。1-导电杆 2-静触头座 3-静触头 4-动触头 5-导电板6-拉杆 7-静触头 8-喷口 9-定弧触头 10-排气阀11-排气孔SF6断路器一般来说,SF6断路器主要由三部分组成：三个垂直瓷瓶单元，每一单元有一个气吹式灭弧室；弹簧操作机构及其单箱控制设备；一个支架及支持结构。每个灭弧室通过与三个灭弧室共连的管子填充SF6气体。该断路器具有优越的开断能力；它将SF6气体与大地隔开,具有可靠的绝缘能力；弹簧操作机构不需压缩空气，检修工作大大减少，不排放气体，操作噪音极低，可在居民区采用这种断路器；另外它结构极为简单，重量较轻，具有优良的抗震能力。但它对结构的密封性、元件加工精度及SF6气体质量的要求很高,因而造价较高，维护较困难。以下是几种常见的SF6断路器：lw17a-126sf6户外高压断路器LW31-252sf6户外高压断路器lw36-126tsf6户外高压断路器组合电器组合电器是将几种电器按照一定的接线图有机地结合在一起的配电装置。因为 110KV及以上电压级电器设备的绝缘距离要求很大，电器中导电部分对地绝缘所需要的部件，体积既大,价格又贵，所以将几种电器组合在一起，就可以在 某些部位上互相利用，不但可以减小体积，而且可以大大降低价格，特别适宜于地形狭窄的户外