高压电器与开关设备练习册答案20079314588451.doc

高压电器与开关设备练习册答案第一章 高压电器的作用及其分类思 考 与 练 习 题简 答 题1.按用途分类高压电器可分为几种?它们的功能如何?开关电器：用来关合及开断电路的电器（1）断路器DK 在电路正常工作和发生故障（例如发生短路）时关合和开断电路 （2）隔离开关G将高压设备与电源隔离，以保证检修工作人员的安全 （3）熔断器RN在电路发生过载或短路时依靠熔件的熔断开断电路 （4）负荷开关FW在电路正常工作或过载时关合和开断电路，它不能开断短路电流 限制电器：用来限制电路中电压或电流的电器（1）电抗器主要用来限制电路中的短路电流。某些类型的熔断器也有限制短路电流的作用。（2）避雷器用来限制电路中出现的过电压或过电流的电器变换电器：用来变换电路中的电压和电流使之便于检测的电器。（1）电流互感器 用来变换电路中的电流，以便供电给测量仪表、继电器或自动装置，并使之与高压电路隔离的电器。（2）电压互感器用来变换电路中的电压，以便供电给测量仪表、继电器或自动装置，并使之与高压电路隔离的电器。组合电器：将上述几种电器，按一定的线路装配成一个电器整体的电器组合为组合电器。2.按照安装地点高压电器如何分类?按照安装地点分（1）户内式：装在建筑物内，一般工作在35kV及以下的电压等级。（2）户外式：适用于安装在露天，一般工作在35kV及以上的电压等级。3.按照电流制式如何分类？（1）交流电器：它是工作于三相或单相工频交流制的电器，极少数工作在非工频系统。（2）直流电器：工作于直流制的电器，常用于电气化铁道城市交通系统。4.对所有高压电器的统一要求是什么?所有的高压电器都应满足运行可靠、工作灵活，同时还必须考虑经济条件。 填 空 题1高压电器按照电流制式分（交流电器）和（直流电器）。2高压电器按照安装地点分（户外式）和（户内式）。3高压电器按照用途分类（开关电器）、（限制电器）、（变换电器）和（组合电器）。4高压开关电器可分为（高压断路器）、（高压隔离开关）、（高压熔断器）和（高压负荷开关）等。5高压电器中的限制电器分为(避雷器)和(电抗器)。6高压电器中的变换电器分为（电压互感器）和（电流互感器）。7将断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、闭雷器等按一定线路装配成一个电器整体的电器组合称（组合电器）。8一般来讲，所有的高压电器都应满足（运行可靠）、（工作灵活），同时还必须考虑(经济)条件。 判 断 正 误 题1在高压系统中，用来对电路进行开、合操作，切除和隔离事故区域的设备称为高压电器。 （+）2在高压系统中用来对电路运行情况进行监视、保护及数值测量的设备，统称为高压电器。 （ ）3断路器，无论在电路正常工作或发生故障（例如发生短路）时都可以关合和开断电路。 （+）4断路器，只有电路正常工作时可以关合和开断电路。 （ ）5负荷开关，只在电路正常工作或过载时关合和开断电路，它不能开断短路电流。 （+）6负荷开关，不但在电路正常工作或过载时可以关合和开断电路，它还能开断短路电流。 （ ） 选 择 题1电抗器是限制电器，它在电网中的作用是A、主要用来限制电路中的过电流 *B、主要用来限制电路中出现的过电压C、主要用来限制电路中的功率 D、主要用来限制电路中的阻抗2关于避雷器，下列叙述正确的是A、主要用来限制电路中的过电流B、主要用来限制电路中出现的过电压 *C、主要用来限制电路中的功率 D、主要用来限制电路中的阻抗3在高压电器中避雷器属于A、开关电器B、保护电器 *C、量测电器D、组合电器4在高压电器中电压互感器属于A、开关电器B、保护电器C、量测电器 *D、组合电器5在高压电器中电流互感器属于A、开关电器B、保护电器C、量测电器 *D、组合电器6在高压电器中熔断器属于A、开关电器 *B、保护电器 C、量测电器D、组合电器7在高压电器中断路器属于A、开关电器 *B、保护电器C、量测电器D、组合电器第二章 电弧的形成及熄灭电弧的方法思考题练习题简 答 题1电弧放电有何特点？何为游离作用与去游离作用？各有几种方式？电弧的特点是：（1）起弧电压、电流数值低（2）电弧能量集中，温度很高（3）电弧是一束质量很轻的游离态气体，在外力作用下，很易弯曲、变形。（4）电弧有良好的导电性能、具有很高的电导：（5）电弧有阴极区（包括阴极斑点）、弧柱区（包括弧柱、弧焰）、阳极区（包括阳极斑点）三部分组成。游离作用：当开关工作时，介质会由绝缘状态变成导电状态。介质的放电现象是由于电场、热、光的作用下，介质里的中性质点产生自由电子、正、负离子的结果。这种现象我们称为游离作用。在介质中产生的游离作用达到一定程度时，介质将被击穿，而产生电弧放电。电弧的形成是由于介质的游离而发生的。2试从电能和热的观点分析电弧内部的基本矛盾，怎样才能熄灭电弧？在电弧中不仅存在着中性质点的游离过程，同时也存在着带电质点相互碰撞，交换多余能量，形成中性质点的去游离过程。若采取措施，使电弧中的去游离过程大于游离过程，使电弧中的中性质点增加，带电质点减少，达到一定程度时，触头间隙由良好的导电状态，就会变为绝缘状态，而使电弧熄灭。3什么是电弧的热惯性？由于电弧的弧柱在受热升温和散热降温都需要有一个过程，所以它使电弧的温度变化跟不上电流的快速变化，我们称这种现象为电弧的热惯性。4现代开关电器中广泛采用的灭弧方法主要有几种？()在高压断路器中采用多断口，以降低触头间电压高压断路器常制成每相两个或多个串联的断口（一对触头为一个断口）。由于加在每个断口上的电压降低，使电弧易于熄灭。()采用强力分闸弹簧，提高触头的分离速度如 型少油断路器，装有条分闸弹簧，用于分闸时迅速拉长电弧，以提高弧隙介电强度的恢复速度和电流过零时介电强度初始值。()利用气体吹动电弧电弧是一束质量很轻的游离态气体，在外力作用下，很容易弯曲、变形。分闸时用高压气流吹动电弧，使电弧受到强烈的冷却和拉长，加强了去游离过程，电弧易于熄灭。高压断路器中采用的吹弧方式一般有： （a）横吹、（b）纵吹、（c）纵横吹等（金属栅片）， 高压断路器中采用的吹弧介质一般有：压缩空气；六氟化硫气体；电弧高温分解变压器油产生的高温、高压油气等。()利用磁吹法熄弧按左手定则，当电弧电流垂直于外磁场时，电弧将受到磁场力的作用而发生弯曲、变形，使冷却作用加强，电弧易熄灭。这个磁场可以由互为反向的电弧电流产生（热气流使电弧弯曲。变形，电弧外表面电流互为反向建立磁场）。也可以使电流通过安装于触头外侧或触头两侧的线圈产生。()采用介质绝缘强度大、热容量大的气体作为灭弧介质如采用六氟化硫气体作为灭弧介质。在气压为一个大气压时，其绝缘强度为空气的倍，在三个大气压时，与变压器油的绝缘强度相近。六氟化硫气体分子量大，其分子捕捉电子成为负离子（即六氟化硫分子具有负电性）后其导电作用十分迟缓，从而加速了弧隙绝缘强度的恢复，电弧易于熄灭。其灭弧性能比空气优良倍。()加大气体介质压力或采用真空熄弧将断路器的触头置于高真空中或适当加大弧隙间气体介质的压力均有利于灭弧。()在高压断路器断口上装设并联电阻或并联电容：有利于降低恢复电压上升速度及降低熄弧时产生的过电压1）加装并联电阻利用其分压作用使断口间电压分布均匀2）加装并联电容使各断口的分布电压接近相等()把长电弧分裂成短电弧这种方法常用于低压开关中。在低压开关的触头上常罩有由金属栅片等组成的灭弧罩。当触头间发生的电弧进入与电弧垂直放置的金属栅片内时，可将一个长电弧分成一串短电弧。当电流过零时，所有短电弧同时熄灭，每一栅片间的介电强度立即恢复到某一数值。若每段弧隙介电强度值的总和大于触头上外加电压时，电弧熄灭。为使电弧迅速进入栅片内，可利用磁力吹动，灭弧栅片采用有缺口的钢片。当电弧电流在处流动时，电弧电流将在灭弧栅片上建立磁场，此磁场力可将电弧拉入灭弧栅口深处，从而加强了电弧的冷却作用，提高了开关的灭弧能力。()利用固体介质的狭缝熄弧如在高压熔断器中，电弧与固体介质（石英砂）紧密接触，使电弧变形，迅速冷却；同时固体介质在电弧高温下产生气体，使狭缝中气体受热而压力增大，使去游离过程加强，电弧迅速熄灭。在具体的开关中，通常是将几种灭弧方法配合使用，以提高开关电器的灭弧能力。5使交流电流熄灭的两个物理过程是什么？（1）弧隙介质绝缘强度（或称介电强度）的恢复过程。（2）弧隙电压的恢复过程。6交流电弧有什么特点？7什么是电弧的伏安特性曲线？8电弧的电阻与电弧电流间有什么关系？9电弧的电压与电弧的电流之间有什么关系？10什么是光游离？什么是热游离？什么是碰撞游离？11为什么说电弧的起弧电压和起弧电流都很低？12什么是电弧的强场发射？热发射？光发射？二次发射？填 空 题1电弧的形成的原因是（介质导电）。2由金属触头（表面）发射的电子，叫表面发射。3在高压断路器触头（刚分离）时，强场发射最明显。4当金属温度升高到（2000K5000K）K，金属表面的自由电子具有足够的（动）能，会克服金属的束缚，而离开金属表面。这种过程称为热发射。5断路器触头分离的（后）期，热发射较强烈。6当（紫外线、可见光、红外线）照射到金属表面上时，会使金属表面的电子获得能量，脱离金属，变成光电子，存在光电发射现象。7当正离子在电场力的作用下，高速撞击阴极，或自由电子高速撞击阳极，可使金属表面发射电子，这个过程称（二次）发射。8形成电弧的表面发射有（强场发射、热发射、光发射、二次发射），以上四种发射形式。9两触头间介质在外界力量影响下，其分子及原子分裂成自由电子和正离子的过程，称为（强场发射）。10中性粒子受光照，产生光电子，介质发生（光）游离。11光的频率越（高），其光子的游离作用越强。12断路器触头分离的（后）期，碰撞游离起主要作用。13当介质气体温度升高到（3000K4000K）K时，气体的分子、原子由于热运动的加剧，相互碰撞，产生了大量的（电子和离子），这时导电作用大大加强，这就是热游离。14断路器触头分离（后）期，热游离起主要作用。15电弧的起弧电压和起弧电流数值都（比较低）。 16电弧表面温度达（），弧中心温度可高达。17电弧是一束质量很（轻）的游离态气体，在外力作用下，很易弯曲、变形。18电弧有（优良）的导电性能、具有很（高）的电导。19电弧由（阴极区、阳极区、弧柱区）三部分组成。20电弧中的去游离过程大于游离过程，使电弧中的中性质点增加，带电质点减少，达到一定程度时，触头间隙由良好的导电状态变为绝缘状态则电弧（熄灭）。21电弧中的去游离过程等于游离过程，电弧中带电质点不增不减，则电弧（稳定燃烧）。22当去游离过程小于游离过程时，电弧中带电质点增多，则（产生）电弧。23去游离一般由（复合）和（扩散）两个过程组成。24电弧中带不同电荷的质点在运动中互相接触，交换多余的能量成为（中性）质点的过程叫复合过程。25电弧中有足够动能的带电质点，克服电场力的束缚，逸入周围介质中去变为（中性）质点的过程叫扩散。 判 断 正 误1影响去游离过程的因素与触头间电场的强弱有关，电场弱，复合过程强；电场强，复合过程弱。 （ +）2影响去游离过程的因素与触头间电场的强弱有关，电场强，复合过程强；电场弱，复合过程弱。 （ ）3影响去游离过程的因素与触头间隙的介质种类有关：分子量大、化学性能稳定的介质易复合；分子量小、化学性能不稳定的介质不易复合。 （ +）4影响去游离过程的因素与触头间隙的介质种类有关：分子量大、化学性能稳定的介质不易复合；分子量小、化学性能不稳定的介质 容易复合。 （ ）5影响去游离过程的因素与气体介质的压力有关：压力大至十几个大气压以上或接近真空有利于复合。 （ +）6影响去游离过程的因素与气体介质的压力有关：压力太大或压力太小，都不利于复合。 （ ）7影响去游离过程的因素与触头材料有关：触头材料的热容量大，导热系数大，不易产生热电子发射，使游离过程减弱，易复合。 （ +）8影响去游离过程的因素与触头材料有关：触头材料的热容量大，导热系数大，容易产生热电子发射，使游离过程加强，不易复合。 （ ）9影响去游离过程的因素与弧柱内外的温度差、离子浓度差有关：温差大，浓度差大，易扩散。 （ +）10影响去游离过程的因素与弧柱内外的温度差、离子浓度差有关：温差大，浓度差大，不易扩散。 （ ）11电弧相当于一个非线性电阻，电弧中电压与电流同方向。 （ +）12电弧相当于一个线性电阻，电弧中电流大，则其电压降大。 （ ）13在交流电路中，电流的大小随时间按正弦规律变化。交流电弧的温度、直径及弧压降也随时间变化。 （ +）14在交流电路中，电流的大小随时间按正弦规律变化，所以交流电弧的温度、直径及弧压降也随时间按正弦规律变化。 （ ）15弧柱的受热升温和散热降温都有一个过程，跟不上快速变化的电流，这种现象称为电弧的热惯性。 （ +）16弧柱的受热升温和散热降温是即时的，跟电流变化的速度相同，不存在热惯性现象。 （ ）选 择 题1由金属触头表面发射的电子，叫表面发射，其中的强场发射A、在断路器触头刚开始分开时，强场发射最明显。 *B、在断路器触头分开一定的距离之后，强场发射最明显。C、在断路器触头分开到最大距离时，强场发射最明显D、强弱与断路器触头分开的距离无关2由金属触头表面发射的电子，叫表面发射，其中的热发射A、在断路器触头分离的初期，热发射较强烈。B、在断路器触头分离的中期，热发射较强烈。C、在断路器触头分离的后期，热发射较强烈。 *D、在断路器触头分离的整个过程中，热发射均较强烈。3在触头间产生的碰撞游离，主要发生在A、断路器触头分离的初期 * B、断路器触头分离的中期 C、断路器触头分离的后期 D、断路器触头分离的整个过程之中4对电弧的描述，下列说法中正确的是A、起弧电压、电流数值都较高 B、起弧电压、电流数值都较低 *C、起弧电压较高、起弧电流数值低 D、起弧电压低、起弧电流数值高5对电弧的描述，下列说法中正确的是A、电弧能量分散，温度很低 B、电弧能量集中，温度很低C、电弧能量分散，温度很高 D、电弧能量集中，温度很高 *6对电弧的描述，下列说法中正确的是A、电弧是一束质量很重的游离态气体，在外力作用下，不易弯曲、变形B、电弧是一束质量较重的游离态气体，在外力作用下，不易弯曲、变形C、电弧是一束质量较轻的游离态气体，在外力作用下，容易弯曲、变形 *D、电弧是一束质量很轻的游离态气体，在外力作用下，很易弯曲、变形7对电弧的描述，下列说法中正确的是A、电弧有良好的绝缘性能、具有很高的电阻B、电弧有良好的绝缘性能、具有较高的电阻C、电弧有较好的导电性能、具有一定的电阻D、电弧有良好的导电性能、具有很高的电导 *8采用气体作为灭弧介质时，对气体的要求是A、气体介质绝缘强度大、且热容量大的较好 *B、气体介质绝缘强度大、且热容量小的较好C、气体介质绝缘强度小、且热容量大的较好D、气体介质绝缘强度小、且热容量小的较好第三章 高压断路器的构造及其原理思考题练习题简 答 题1高压电器的作用如何？高压电器是指在高电压的电路中用来实现电路的关合、开断、控制、保护、调节和量测作用的电器。2高压电器是如何分类的？按照高压电器的功能不同，可以分为三大类，即开关电器、量测电器和限流、限压电器。3什么是高压电器中的开关电器？它是如何分类的？主要用来关合与分断正常电路与故障电路，或用来隔离高压电源。根据其功能的不同又可分为：（1）高压断路器 它能关合与分断正常情况下的各种负载电路，又能在故障情况下关合与开断短路电流，而且还能实现自动重合闸的要求。它是高压电器中一种功能最为全面的电器。（2）高压熔断器俗称保险。当线路中电流超过一定的限度或出现短路故障时能够自动开断电路。电路开断后，熔断器必须人工更换部件后才能再次使用。（3）高压负荷开关只能在正常工作情况下关合与开断各种负载电路，但不能开断短路电流。（4）高压隔离开关用来隔离电源或电路。隔离开关只能开断很小的电流，例如长度很短的母线空载电流，容量不大的变压器空载电流等。（5）接地开关高压与超高压线路检修电气设备时，为确保人身安全，可用接地开关进行接地。接地开关可用来人为造成电力系统的接地短路，以达到控制和保护的目的。4什么是高压电器中的量测电器？它是如何分类的？主要包括电流互感器和电压互感器。（1）电流互感器用来配合测量高压线路中的电流，供计量和继电保护用。（2）电压互感器用来配合测量主高压线路中的电压，供计量和继电保护用。5什么是高压电器中的限流、限压电器？它是如何分类的？主要包括避雷器和电抗器。（1）避雷器 用来限制过电压，使电力系统中相关的各电气设备免受大气过电压和内部过电压的危害。（2）电抗器 实质上就是一个电感线圈，用来限制故障时的短路电流。不难看出上述高压电器都是保证电力系统安全可靠运行必不可少的电气设备。6对高压电器的基本要求是什么？其性能参数有哪些？对高压电器的主要要求包括一般电气性能方面的要求自然环境方面的要求和其它方面的要求等。一般电气性能方面的要求 电力系统中的高压电器，应能够长期承受各种电压、电流的作用而不致损坏。（1）电压方面 额定电压一定的高压电器，其绝缘部分能长期承受的最大工作电压，而且还应能承受相应程度的大气过电压和内部过电压的作用。标志这方面性能的参数是：最大工作电压、工频试验电压、全波和载波冲击试验电压、操作波试验电压。（2）电流方面 高压电器的导电部分长期通过工作电流时，各部分的温升不超过允许值。通过短路电流时，不应因电动力作用而受到损坏，各部分温升不应超过短路时的温升允许值，触头不应发生熔焊或损坏。这些性能都与电流大小有关，标志这方面的性能参数是：额定电流、动稳定电流、热稳定电流等。自然环境方面的要求 高压电器应在周围各种环境下可靠地工作。（1）环境温度 高压电器有关标准规定，产品的使用环境温度为40至40。温度过低会使变压器油、液压油及润滑油的黏度增加，影响开关的分合闸速度，使六氟化硫气体液化，密封材料性能劣化造成漏油、漏气，以至电气设备不能正常工作；温度过高，可能造成导气部分过热及电容套管的密封胶渗出等，特别是户外型产品在阳光直射下极易过热。标准建议，周围的环境温度每增加1，额定电流应相应减小1.8% ；而温度每降低1，用于高温地区的高压电器在常温下进行耐压实验时，实验电压应相应的提高，从40开始，每超过3，实验电压应提高1%。（2）海拔海拔高度对高压电器的影响有：对绝缘的影响和对电气发热温度的影响。对绝缘的影响 高海拔（1000-3500m）地区的大气压力低，耐压水平会随之降低，如海拔1000m以下能承受工频42kV1min的高压电器，在海拔3000m的地区仅能耐压38kV；而适用于高海拔地区的产品在低海拔地区实验时，试实验电压应提高。其实验电压为标准规定值乘以修正系数x（x1），即 式中 H高压电器安装地点的海拔（m），1000H3500.对电器发热温度的影响高海拔地区空气稀薄，散热效果差，允许通过电流应适当减小一些。在我国有关标准中规定，一般使用环境按海拔低于1000m及2500m两挡考虑。（3）湿度 我国南方地区相对湿度长期在90%以上。湿度大极易引起金属零部件的锈蚀、绝缘受潮、出现凝露使油漆层脱落，甚至影响运动部件的动作。（4）风速户外型高压电器在过大的风速下，有可能出现变形甚至断裂。（5）污秽沿海及重工业集中地区，空气污染严重，常发生高压电器的绝缘表面污闪事故。（6）大雨 户外型高压电器在大雨中若进水，会使绝缘强度下降，金属件锈蚀等。（7）地震 我国处于地震多发区，高压电器抗震性能差会造成断裂损坏等。（8）湿热地区 这类地区的特点是：湿度高，相对湿度高达95%左右；雨量大，最大降雨强度可达10min50mm；气温高，最高可达40以上，阳光直射下可达80；此外还有霉菌、昆虫等造成的生物损害。这些对高压电器的运行均为不利。因此我国除生产一般电器设备以外，还专门生产一种三防产品（防湿热、防霉、防盐雾），以满足湿热地区的要求。（9）干热地区 这类地区的特点是：环境温度为至50，阳光直射下黑色物体表面温度可达90；有昆虫、砂尘。高压电器在这种条件下工作将更难以保持其性能。其它方面的要求 高压电器的种类繁多，应满足要求不尽相同。如电压互感器和电流互感器就有误差方面的要求。而断路器结构复杂、功能多，对于它的要求也更多，这些要求主要为开断短路故障、关合短路故障、快速分断和自动重合闸等方面。详细的阐述见另题。7高压断路器的技术参数有哪些？为了对高压断路器的工作性能有所了解，很有必要明确其主要的技术参数：（1）额定电压 是指断路器所能承受的正常工作电压。额定电压指的是线电压，并在铭牌上予以标明。按照国家标准的规定，其电压等级有：10kV；35Kv；60kV；110kV；220kV；330kV；500kV各级。断路器的额定电压不仅决定了断路器的绝缘距离，而且在相当程度上决定了断路器的外形尺寸。（2）最高工作电压 因为在输电线路上有电压损耗，那么在线路供电端的额定电压就会高于线路受电端的额定电压，这样断路器就可能在高于额定电压的情况下长期工作，因此规定了断路器的最高工作电压这一指标。按照国家标准规定，对于额定电压在220kV以下的断路器其最高工作电压为额定电压的l l l 15倍；对于 330kV的断路器规定为额定电压的 1 1倍。（3）额定电流 是指铭牌上所标明的断路器在规定环境温度下可以长期通过的最大工作电流。 断路器长期通过额定电流时，断路器导电回路各部件的温升均不得超过允许值。额定电流等级有：200A、400A、600A、1000A、1500A、2000A、3000A、4000A、5000A、6000A、8000A、10000A、15000A等。 额定电流的大小决定了断路器的发热程度，因而决定了断路器触头及导电部分的截面，并在一定程度上决定了它的结构。（4）额定开断电流 它是断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流，称为额定开断电流。当断路器在不等于额定电压的情况下工作时，断路器能可靠切断的最大电流，称为该电压下的开断电流。当断路器工作在低于额定电压时，其开断电流将较额定开断电流有所增大，但有一个极限值，并称其为极限开断电流。 断路器的额定开断电流标明了它的断流能力。它是由断路器的灭弧能力和承受内部气体压力的机械强度所决定的。（5）额定断流容量 又称额定遮断容量或开断能力。一个断路器额定断流容量与额定开断电流、额定线电压有关，即用额定开断电流与额定线电压的乘积的3倍来表示。即： SKN=3UINIKN式中 SKN额定断流容量（ MVA）； UIN额定线电压（kV）； IKN额定开断电流（A）。 原国家标准中规定的额定断流容量 I型有： 300MVA、500MVA、750MVA。IEC和现行国标已不再采用这个参数。这是因为这个参数概念不确切，计算也不方便。（6）动稳定电流 它是指断路器在合闸位置时所允许通过的最大短路电流，又称极限通过电流。断路器在通过这一短路电流时，不会因电动力的作用而发生任何的机械损坏。 动稳定电流表明了断路器承受电动力的能力。此电流的大小由导电部分和绝缘部分的机械强度来决定。（7）热稳定电流 当短路电流通过断路器时会使导电部分发热，其热量与电流的平方成正比。所以当断路器通过短路电流时，有可能使触头熔焊直至损坏断路器。因此断路器规定了在一定的时间内（1、4、5、10s）的热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内允许通过的短路电流值，一般用有效值来表示。 热稳定电流标明了断路器承受短路电流热效应的能力。（8）合闸时间 自发出合闸信号起，到断路器的主触头刚刚接通为止的一段时间，称为断路器的合闸时间。 对断路器合闸时间的要求不高，但应尽可能的稳定。我国生产的断路器合闸时间一般均小于或等于02s。（9）分闸时间 是指从分闸线圈接通起，到断路器三相电弧完全熄灭为止的一段时间。分闸时间包括断路器的固有分闸时间和电弧存在的时间。其中，固有的分闸时间是指从分闸线圈通电，到触头刚刚分离的这段时间；而电弧存在的时间是指从触头分离，到三相电弧完全熄灭的这段时间。从切断短路电流的要求出发，分闸时间愈短愈好，一般分闸时间为02s。通常，合闸时间大于分闸时间。（10）触头行程 断路器触头行程系指断路器在操作过程中，触头从起始位置到终止位置所经过的距离。（11）触头超程 断路器触头超程系指断路器在合闸操作中，动、静触头接触后，动触头继续前行的距离。它等于行程与开距之差。（12）刚分速度 指断路器分闸过程中，动触头刚刚分离时的速度。（13）刚合速度 指断路器合闸过程中，触头刚刚接触时，动触头的移动速度。 另外，还有三相同期、油重、总重、无电流间隔时间等技术参数。8运行中的高压断路器一般应满足哪些基本要求？为了确保断路器的正常运行，一般应满足以下基本要求。（1）安全可靠 高压断路器在正常运行中，不应误动，以免使系统的正常工作遭到破坏；当系统出现故障时，不应拒动（拒绝动作），以免扩大事故范围。同时，高压断路器在各种工作状态下，均不应出现危及人身和其它设备安全的现象。（2）断流容量高 系统中一旦出现故障，其电流很大，往往是其额定电流的几倍、几十倍甚至更高，而持续时间仅几秒钟。高压断路器应能承受开断和关合故障电流的能力。（3）动作迅速 高压断路器开断故障电流的快慢将直接影响系统输送功率的大小以及系统的稳定性。因此，高压断路器在接到继电保护装置发来的信号后，应在百分之几秒的时间内断开故障电路。不难看出，为了使断路器很好地满足上述要求，高压断路器必须具有可靠完善的灭弧装置和尽量简单可靠的二次回路。9高压断路器是如何分类的？ 高压断路器的类型很多，并有多种不同的分类方法：（1）按安装地点的不同可分为：户内式和户外式。 （2）按灭弧介质的不同可分为：l）油断路器它的灭弧介质是变压器油。油断路器又分为少油断路器和多油断路器两种。2）真空断路器 它是将动、静触头密封于一个真空灭弧室（俗称真空包）内，以高度真空的密封空间作为灭弧介质的一种新型断路器。3）六氟化硫断路器 它是以六氟化硫气体作为灭弧介质的一种新型断路器。4）压缩空气断路器 它是以高速流动的压缩空气作为灭弧介质的一种断路器。5）固体产气断路器 它是利用固体介质受电弧作用分解气体来实现灭弧的一种断路器。6）磁吹断路器 它是利用电磁力驱使电弧进入绝缘狭缝中，将电弧拉长并冷却，以实现熄灭电弧的一种断路器。填 空 题1高压断路器按介质不同的可分为（油断路器）、（六氟化硫断路器）、（真空断路器）、（压缩空气断路器）、（磁吹断路器）、（固体自产气断路器）六类。2采用（变压器油）作为灭弧介质和绝缘介质的断路器叫油断路器。3油断路器按其用油量可分为（少油断路器）和（多油断路器）两类。4采用（六氟化硫气体）作为灭弧介质和绝缘介质的断路器叫六氟化硫气体断路器。5采用（真空）作为灭弧介质和绝缘介质的断路器叫真空断路器。6高压断路器可按照工作环境的不同分为（户内式）和（户外式）两类。7高压断路器按其基本结构可分为（触头）、（灭弧室）、（绝缘介质）、（壳体结构）和（运动机构）五部分组成。8高压断路器中触头是实现电路（接通）和（关断）重要部件。9高压断路器中触头主要可分为（静触头）和（动触头）两种。10高压断路器中运动机构是使（动触头）在规定范围内动作的联动机构。11断路器中，低速动作的断路器的分闸时间为（大于0.12s）。12断路器中，中速动作的断路器的分闸时间为（在0.12s至0.08s之间）。13断路器中，高速动作的断路器的分闸时间为（小于0.08s）。14海拔高度对高压电器主要的两方面的影响为（海拔高度对外部绝缘的影响）和（海拔高度对电器发热温度的影响）。15选择高压断路器时，应坚持（“质量第一、比质比价、择优选厂”）的原则。16选择产品时，应首先看三证是否齐全。这三证是（产品型式试验报告、鉴定书和型号使用证）。判 断 正 误1绝缘介质可以分为灭弧用绝缘介质及支持用绝缘介质两类。 （ +）2绝缘介质在断路器中只作为灭弧用。 （ ）3额定电压是指断路器正常、长期工作的电压。额定电压一般指线电压。 （ +）4额定电压是指断路器正常、长期工作的电压。额定电压一般指相电压。 （ ）5额定电流是指断路器在标准环境温度下，电器设备长期通过的、发热不超过允许值的最大负荷电流称为额定电流。 （ +）6额定电流是指断路器在标准环境温度下，电器设备瞬间通过的、发热不超过允许值的最大负荷电流称为额定电流。 （ ）7额定开断电流是指在额定电压下，断路器能够可靠开断的最大电流为额定开断电流。 （ +）8额定开断电流是指在最大电压下，断路器能够可靠开断的最大电流为额定开断电流。 （ ）9热稳定电流指：断路器在规定时间内（国标为4秒）所允许通过的最大电流称为热稳定电流。 （ +）10热稳定电流指：断路器在规定时间内（国标为4秒）所允许通过的最小电流称为热稳定电流。 （ ）11极限通过电流指：断路器在闭合状态时允许通过的短路电流的最大瞬时值称为极限通过电流或动稳定电流。 （ +）12极限通过电流指：断路器在闭合状态时允许通过的额定电流的最大瞬时值称为极限通过电流或动稳定电流。 （ ）13分闸时间指：在额定操作电压或压力下，从断路器分闸线圈带电开始至三相电弧完全熄灭为止，这段时间称为分闸时间。 （ +）14分闸时间指：在额定操作电压或压力下，从断路器分闸线圈带电开始至动静触头完全分离为止，这段时间称为分闸时间。 （ ）15合闸时间指：在额定操作电压或压力下，从断路器合闸线圈通电开始至主触头刚接触为止，这段时间称合闸时间。 （ +）16合闸时间指：在额定操作电压或压力下，从断路器合闸线圈通电开始至主触头刚开始运动为止，这段时间称合闸时间。 （ ）17自动重合闸时间指：分闸时间加上重合闸无电流间隔时间即为自动重合闸时间。 （ +）18自动重合闸时间指：分闸时间加上合闸时间即为自动重合闸时间。 （ ） 选 择 题1高压断路器的额定电压，一般是指A、断路器正常、长期工作的峰值电压 B、断路器正常、长期工作的相电压C、断路器正常、长期工作的线电压 * D、断路器正常、长期工作的平均电压2高压电器有关标准规定，产品的使用环境温度为A、40至40 * B、高于40C、不高于40 D、在零摄氏度左右3海拔高度对高压电器的影响 A、高海拔高的地区的大气压力低，电器的耐压水平会随之降低 *B、高海拔高的地区的大气压力低，电器的耐压水平会随之升高C、高海拔高的地区的大气压力高，电器的耐压水平会随之升低D、高海拔高的地区的大气压力高，电器的耐压水平会随之升高第四章 少油断路器思考题与练习题简 答 题1高压少油断路器有哪些特点？ 高压少油断路器的油箱一般做成单极式，三相电路需要三个油箱。其灭弧介质是变压器油，油分装在三个油箱内。油量很少，一般只有几千克至十几千克。在每个油箱的外表面有一个油标管，用以观察油面和油色。正常时油面应在油标管上两条红线之间，油的颜色为亮黄色。油箱的外壳是金属的，外壳带电，一般涂成红颜色，严禁接地。油箱内油的作用主要是灭弧，其次可起到动静触头分闸时的绝缘作用。极间的绝缘以及各极对地的绝缘是靠空气和其它有机绝缘材料来完成的。少油断路器的灭弧方式是采用横吹、纵吹和附加油流的机械油吹三种方式联合作用。少油断路器具有开断电流大，全分断时间短，可满足开断空载长线路的要求，运行经验丰富，易于维护和检修，运行噪声低等优点。但也有额定电流不易做得很大，灭弧室内油易劣化，不允许频繁操作等缺点。曾有喷油甚至爆炸事故发生，但近年来的产品防爆性能已大大提高。它适用于各级电站的户内式变电站中。近年来，在高层建筑的主体内已实施无油化的进程，故有将其逐步淘汰的趋势。2高压少油断路器和高压多油断路器各有哪些特点？高压油断路器根据油量的多少分为少油断路器和多油断路器两种。（1）少油断路器 同题1（2）多油断路器一般组成三极共箱式（三极装于一个油箱内）。其灭弧介质是变压器油，油量很多，一般是少油断路器中油量的20倍左右。油箱的外壳是金属的，外壳不带电，一般涂成灰颜色，必须接地。油箱内油的作用主要是灭弧，其次是绝缘。多油断路器具有结构简单，容易制造，易于加装单匝环形电流互感器及电压分压装置，运行经验较多，易于维护和检修，运行噪声低等优点。但是也有额定电流不易做大、开断小电流时燃孤时间较长，动作速度较慢等缺点。它适用于35kV及以下的变电所，近年来已趋于淘汰。3简述高压少油断路器的基本结构和工作原理。高压少油断路器以前曾称为贫油开关。它是一般工厂企业10kV系统中应用最为广泛的一种断路器。10kV高压少油断路器常用的老产品型号有 SN1 10、SN210、SN410、SN510、SN610、SN810等，现已基本淘汰。于 1981年左右开始生产的 SN1O10/300型和 SN1O10/500型断路器被称为大排气断路器，它采用的是走向排气方式，在一个标准循环内满容量开断后，喷油较多。这类断路器也已逐步淘汰，而以SN1010和SN1010型小排气断路器所替代。其刚分速度得到降低，振动减小，灭孤性能有所提高，排气量减少，而且油滴不致排到断路器外部。下面仅以全国统一设计的SN1010系列高压少油断路器为例，简述其基本结构和工作原理。SN1010系列高压少油断路器的内部结构。它由断路器本体、操动机构和机械传动装置三大部分所组成。（1） 断路器本体 断路器本体主要由框架、油箱本体和固定与传动部件三部分所组成。1）框架 框架又称为底架，它是断路器本体的安装基础，是用角钢焊成的矩形支撑物。上面安装有六个支持绝缘子，每两个支持绝缘子固定着一个油箱，支持绝缘子起到绝缘和支撑作用。由三个油箱之间看进去，框架上安装着两个分闸弹簧。在分闸弹簧下部的框架上安装有两个弹簧缓冲器，弹簧缓冲器可以缓和分闸终了时所产生的撞击。在框架下部的两侧各安装有一个主轴轴承，断路器主轴在主轴轴承中转动。在框架的一侧还装有限位器等。2）油箱本体 它共有三个油箱，每相一个。一般涂成红颜色，表明箱体带电，严禁接地。它是通过上述的六个支持绝缘子固定在框架上的。每个油箱分为上（上帽）、中（绝缘筒）、下（基座）三部分。油箱的上部是一个铸铝的上帽，上帽的下部是一个插入式静触头，其内部是一个油气分离器。油气分离器的作用是在分断电路时，电弧将油箱内的油加热（最高可达40008000），高温高压气体和油一并冲向上帽内的油气分离器，气体和油在其内靠离作用高速旋转，使油回到油箱内，而气体则由侧面的排气孔排到断路器外部。在上帽的顶部有一个注油孔，供油面低下时补油用。油箱的中部是一个高强度的绝缘筒。绝缘筒的上部依次是上接线板、油标管和绝缘筒等，绝缘筒的内部是灭弧室，灭弧室内充有变压器油，并装有灭弧片，中心是一个导电杆，在导电杆的顶端装有动触头。油箱的下部又叫基座，在基座的上端固定着中间滚动触头和滚动触头架（兼做下接线板）。滚动触头与导电杆滚动接触但不断开，其摩擦力很小，并有良好的接触性能。基座底部有一个油缓冲器，用以缓和合闸终了时所产生的撞击。3）固定和传动部件 所谓固定部件就是六个支持绝缘子，它主要起到固定油箱和将带电的油箱外壳与接地的框架部分充分地绝缘起来；而传动部件是指连接主轴与基座侧面外拐臂的绝缘拉杆，它可以起到传动和绝缘作用。（2）操动机构 对于固定式高压开关拒，由于断路器安装在柜内，而其操动机构安装在高压开关柜面板的左下方，即分装于不同的位置。一台断路器可以配置不同类型的操动机构，而且它们都有各自的型号。考虑到操动机构是高压开关柜中极易出现故障的部件，因此关于操动机构将在下面另题阐述。（3）机械传动装置 所谓机械传动装置就是框架上的主轴及操动机构的机械连接部件。机械连接部件由连杆、转轴和销钉等组成，用以将操动机构的分、合闸指令传送到主轴，带动主轴转动。4简述高压少油断路器的导电回路和工作过程。 高压少油断路器的导电回路是：上接线板一静触头一动触头一导电杆一中间触头一下接线板。 高压少油断路器的工作过程简述如下。 断路器合闸时，通过扳动高压开关柜面板上的控制开关或在继电器保护装置的控制下，利用操动机构使得机械传动装置运动。它又带动框架上的主轴转动，主轴的转动带动了绝缘拉杆向前运动，使得基座上的外拐臂转动。外拐臂带动基底内部的内拐臂围绕转轴转动，内拐臂又将其旋转运动变为导电杆的向上运动，最终导电杆带动动触头插入静触头内，从而接通电路。 断路器分闸时，