电气设备运行分析——断路器

1、断路器（英文名称：circuit-breaker，circuit breaker） 是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。（一种过电流保护装置） 可使用于室内配线上使用的总开关与分电流控制开关，亦可有效的保护电器的重要元件，主要用作短路保护和防止严重超载，工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。 断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。 图中为断路器内部，图中1-8分别为：1.把手2.线螺管机械机构3.接触装置（当接触时允许电流通过并且在当

2、移开时能断脱电流）4.接点（连接负载）5.双金属片6.调整螺丝（允许制造商能准确的调整触发电流大小的装置并且装配出厂）7.电磁螺线管8.消弧装置脱扣方式脱扣方式 有热动、电磁和复式脱扣3种 当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源。当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源。 过电流脱扣器和失压脱扣器过电流脱扣器和失压脱扣器 在

3、正常情况下，过电流脱扣器的衔铁是释放着的；一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把衔铁往下吸引而顶开锁钩，使主触点断开。 欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常时，电磁吸力吸住衔铁，主触点才得以闭合。一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时，必须重新合闸后才能工作，实现了失压保护。 工作条件工作条件 周围空气温度：周围空气温度上限+40；周围空气温度下限-5；周围空气温度24h的平均值不超过+35。 海拔：安装地点的海拔不超过2000m。 大气条件：大气相对湿度在周围空气温度为+40时不超过50%;在较低温度下可以有较高的相对湿度

4、;最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度+25,并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。 高压断路器高压断路器 高压断路器是一种专用于断开或接通电路的开关设备，高压断路器是一种专用于断开或接通电路的开关设备，它有完善的灭弧装置，因此，不仅能在正常时通断负荷电它有完善的灭弧装置，因此，不仅能在正常时通断负荷电流，而且能在出现短路故障时在保护装置作用下切断短路流，而且能在出现短路故障时在保护装置作用下切断短路电流。电流。 按其采用的灭弧介质划分：按其采用的灭弧介质划分：油断路器油断路器SF6断路器断路器真空断路器真空断路器多油：油量多一些，其油作为灭弧介质，又作多油：油量多

5、一些，其油作为灭弧介质，又作为绝缘介质。为绝缘介质。因油量多、体积大，断流容量小、运行维护较因油量多、体积大，断流容量小、运行维护较困难，现困难，现已淘汰已淘汰。少油：油量较少，仅作为灭弧介质少油：油量较少，仅作为灭弧介质高压断路器在电网中的作用：高压断路器在电网中的作用：（1）控制作用。正常运行时，根据电网运行需要，用高压）控制作用。正常运行时，根据电网运行需要，用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。（2）保护作用。高压断路器还可以在电力线路或设备发生）保护作用。高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时，通过与继电保护装置配合，将故障

6、部分从电网故障时，通过与继电保护装置配合，将故障部分从电网快速切除，保证电网中无故障部分的正常运行。快速切除，保证电网中无故障部分的正常运行。一、高压断路器的型号表示和含义：一、高压断路器的型号表示和含义：I型：断流容量型：断流容量300MVA II型：型：500MVA III型：型：750MVA例如：例如：S N 10 10 I少油、户内、设计序号：少油、户内、设计序号：10、额定电压、额定电压10kV、I型型二、高压断路器的基本结构：二、高压断路器的基本结构：主要零部件：开关本体主要零部件：开关本体的底架、底座的底架、底座功能：整台产品的基础功能：整台产品的基础开断元件：开断元件：主要零部

7、件：主要零部件： 主灭弧室主灭弧室 主触头系统主触头系统 主导电回路主导电回路 辅助灭弧室辅助灭弧室 辅助触头系统辅助触头系统 并联电阻并联电阻功能：功能： 开断及关合电力线路，安全隔离电源开断及关合电力线路，安全隔离电源支持绝缘件：支持绝缘件：主要零部件：主要零部件： 瓷柱瓷柱 瓷套管瓷套管 绝缘管等构成的支柱本体绝缘管等构成的支柱本体 拉紧绝缘子等拉紧绝缘子等功能：功能： 保证开断元件有可靠的对地绝缘，承受开断元件的操保证开断元件有可靠的对地绝缘，承受开断元件的操作力及各种外力作力及各种外力传动元件：传动元件：主要零部件：主要零部件： 各种连杆各种连杆 齿轮齿轮 拐臂拐臂 液压管道液压管道

8、 压缩空气管道等压缩空气管道等功能：功能： 将操作命令及操作功传递给开断元件的触头和其它部将操作命令及操作功传递给开断元件的触头和其它部件件操作机构：操作机构：主要零部件：主要零部件： 弹簧、液压、电磁、气动及手动机构的本体及弹簧、液压、电磁、气动及手动机构的本体及 其配件其配件功能：功能： 为开断元件分合闸操作提供能量，并实现各种规定的为开断元件分合闸操作提供能量，并实现各种规定的操作操作三、高压断路器的技术要求及其基本参数三、高压断路器的技术要求及其基本参数1.在正常情况下，高压断路器要能够长期稳定运行于负荷电在正常情况下，高压断路器要能够长期稳定运行于负荷电流，进行正常的关合、切除负荷电

9、流操作；流，进行正常的关合、切除负荷电流操作；2.在发生短路故障时，要能够切除短路电流。在发生短路故障时，要能够切除短路电流。要求：要求：1、高压断路器在正常长期运行条件下要能保持各部分、高压断路器在正常长期运行条件下要能保持各部分 的温度不超允许值，使绝缘正常老化；的温度不超允许值，使绝缘正常老化；2、在线路故障情况下，能承受住短路电流所产生的巨大热、在线路故障情况下，能承受住短路电流所产生的巨大热量及电动力的冲击；量及电动力的冲击；3、保证分、合闸操作的次数，具有足够的电寿命及机械寿、保证分、合闸操作的次数，具有足够的电寿命及机械寿命。命。(一一)开断、关合电路方面开断、关合电路方面1.开

10、断短路故障开断短路故障标志高压断路器开断短路故障能力的主要参数是：标志高压断路器开断短路故障能力的主要参数是：额定电压额定电压 (kV)： 断路器铭牌上所标明的该断路器正常工作电压的有效值。对断路器铭牌上所标明的该断路器正常工作电压的有效值。对于三相设备，一般指线电压。（额定电压的高低取决于断路器绝于三相设备，一般指线电压。（额定电压的高低取决于断路器绝缘水平及外形尺寸）缘水平及外形尺寸）最高工作电压最高工作电压: 其值高出额定电压约其值高出额定电压约15%，如额定电压，如额定电压10kV的断路器，可以的断路器，可以长期工作在长期工作在11.5kV的线电压下。的线电压下。额定开断电流额定开断电

11、流 (kA，有效值，有效值)： 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。它主要表征断路器熄灭大电流电弧的能力。电流。它主要表征断路器熄灭大电流电弧的能力。 eUekI额定电流额定电流 指断路器在规定环境温度和额定频率下，允许长期通过的标准电流。指断路器在规定环境温度和额定频率下，允许长期通过的标准电流。我国规定的断路器额定电流级别有：我国规定的断路器额定电流级别有：200A、400A、630A、1000A、1250A、1500A、1600A、2000A、3150A、4000A、5000A、6300A、8000A、10000A

12、、12500A、16000A、20000A。额定断流容量额定断流容量 (MVA)： 由于与开断能力和额定电压、开断电流有关，因此，通常采用一个由于与开断能力和额定电压、开断电流有关，因此，通常采用一个综合参数，即以额定断流容量来表示断路器的开断能力。对于三相电综合参数，即以额定断流容量来表示断路器的开断能力。对于三相电路有：路有： 新的国家标准已取消这一术语，目前直接用额定开断电流表示。新的国家标准已取消这一术语，目前直接用额定开断电流表示。 选择断路器时，首先要校核的参数就是断路器开断短路故障电路的选择断路器时，首先要校核的参数就是断路器开断短路故障电路的能力。能力。edSekeedIUS3

13、 2.快速开断快速开断 标志断路器开断过程快慢的参数是：标志断路器开断过程快慢的参数是：开断时间开断时间 (s)： 从断路器接到开断信号到短路电流终止从断路器接到开断信号到短路电流终止(电弧熄灭电弧熄灭)的全部时间。的全部时间。 固有分闸时间固有分闸时间 ：断路器接到分闸命令：断路器接到分闸命令(分闸线圈通电分闸线圈通电)开开 始至触头刚刚分离这段时间。始至触头刚刚分离这段时间。 是操动机构动作时间是操动机构动作时间 燃弧时间燃弧时间 ：从触头刚分离开始至三相电弧完全熄灭为止。：从触头刚分离开始至三相电弧完全熄灭为止。 表明断路器灭弧能力的大小。表明断路器灭弧能力的大小。 低速动作断路器低速动

14、作断路器 0.12s中速动作断路器中速动作断路器 = 0.080.12s高速动作断路器高速动作断路器 0.08sgtgftrhtgtgtgt3.关合短路故障关合短路故障预伏故障：电力系统中的电器设备或输电线路有可能在未预伏故障：电力系统中的电器设备或输电线路有可能在未投入运行前就已存在绝缘故障，甚至处于短路状态。投入运行前就已存在绝缘故障，甚至处于短路状态。 在这种预伏故障状态下关合电路，将发生断路器关合短在这种预伏故障状态下关合电路，将发生断路器关合短路的严重情况。出现关合短路电流时在断路器的动静触头路的严重情况。出现关合短路电流时在断路器的动静触头还没有接触闭合下，触头间隙即可被击穿而形成

15、电弧。由还没有接触闭合下，触头间隙即可被击穿而形成电弧。由于短路电流强大的电动力，可使动触头因受阻力作用而不于短路电流强大的电动力，可使动触头因受阻力作用而不能与静触头吻合，造成持续燃烧着的电弧。能与静触头吻合，造成持续燃烧着的电弧。 因此，断路器应具有足够的关合短路电流的能力。因此，断路器应具有足够的关合短路电流的能力。 标志关合短路电流能力的参数是：标志关合短路电流能力的参数是：额定短路关合电流额定短路关合电流 (kA，峰值，峰值)断路器在额定电压以及规定的使用和性能条件下，能保证断路器在额定电压以及规定的使用和性能条件下，能保证正常关合的最大短路正常关合的最大短路峰值峰值电流。电流。eg

16、i合闸时间：在额定操作电压下，从断路器合闸线圈通电开合闸时间：在额定操作电压下，从断路器合闸线圈通电开始至主触头刚接触为止。始至主触头刚接触为止。4.自动重合闸自动重合闸 在线路保护中，通常都安装有自动重合闸装置，在输电线路发生在线路保护中，通常都安装有自动重合闸装置，在输电线路发生故障后，首先由继电保护装置动作驱动断路器跳开输电线路，然后经故障后，首先由继电保护装置动作驱动断路器跳开输电线路，然后经过延时，由自动重合闸装置驱动断路器把输电线路合上，如果线路中过延时，由自动重合闸装置驱动断路器把输电线路合上，如果线路中已经不存在故障，则开关不在动作，输电线路正常输电，如果线路中已经不存在故障，

17、则开关不在动作，输电线路正常输电，如果线路中故障仍然存在，则继电保护装置再次动作驱动断路器跳开输电线路。故障仍然存在，则继电保护装置再次动作驱动断路器跳开输电线路。 从这一过程来看，断路器的动作情况可能是以下两种情况之一：从这一过程来看，断路器的动作情况可能是以下两种情况之一：a. 断路器跳闸（输电线路出现故障）断路器跳闸（输电线路出现故障）断路器合闸（自动重合闸装置断路器合闸（自动重合闸装置驱动）驱动）b. 断路器跳闸（输电线路出现故障）断路器跳闸（输电线路出现故障）断路器合闸（自动重合闸装置断路器合闸（自动重合闸装置驱动）驱动）断路器跳闸（线路还存在故障）断路器跳闸（线路还存在故障） 显然

18、，对于以上两种情况，断路器都面临着在短时间内进行多次显然，对于以上两种情况，断路器都面临着在短时间内进行多次操作，特别是后一种情况，断路器更是在短时间内多次分断故障电流。操作，特别是后一种情况，断路器更是在短时间内多次分断故障电流。 对于进行自动重合闸的开关，没有具体的指标描述，但在进行开关对于进行自动重合闸的开关，没有具体的指标描述，但在进行开关选择时，选择时，多选择开断容量大或开断电流大的断路器。多选择开断容量大或开断电流大的断路器。5.分合各种空载、负载电路分合各种空载、负载电路 断路器在分合各种空载线路、容性负载和感性负载时，在分合过断路器在分合各种空载线路、容性负载和感性负载时，在分

19、合过程中会遇到电压和电流的过渡过程，通常影响到开关的是分合过程中程中会遇到电压和电流的过渡过程，通常影响到开关的是分合过程中的过电压。的过电压。标志这方面分合能力的主要参数是额定电压标志这方面分合能力的主要参数是额定电压 ，分合架，分合架空输电线路和电缆的长度（空输电线路和电缆的长度（km）以及变压器、电容器组的容量等。）以及变压器、电容器组的容量等。6.允许分合次数允许分合次数 一般断路器允许空载分合次数（也称机械寿命）为一般断路器允许空载分合次数（也称机械寿命）为2000次。次。eU(二二)一般电气性能方面一般电气性能方面 1.电压电压 高压断路器除了要能长期承受相应的最大工作电压外，高压

20、断路器除了要能长期承受相应的最大工作电压外，还应耐受高于额定电压的各种过电压作用，而不会导致绝还应耐受高于额定电压的各种过电压作用，而不会导致绝缘的损坏。缘的损坏。 标志这方面性能的参数是：工频试验电压、全波和截波标志这方面性能的参数是：工频试验电压、全波和截波冲击试验电压、操作波试验电压。冲击试验电压、操作波试验电压。 2.电流电流(1)额定电流额定电流 (A，有效值，有效值): 断路器在闭合状态下导电系统能长期通过的电流。在额断路器在闭合状态下导电系统能长期通过的电流。在额定频率下通过这一电流时，各个金属部位和绝缘的温升不定频率下通过这一电流时，各个金属部位和绝缘的温升不能超过国家标准中规

21、定的数值。额定电流在某种程度上决能超过国家标准中规定的数值。额定电流在某种程度上决定了导体及触头的尺寸。定了导体及触头的尺寸。 eI(2)额定峰值耐受电流或动稳定电流额定峰值耐受电流或动稳定电流 (kA，峰值，峰值) (Peak Withstand Current)是断路器在闭合位置所能允许通过的最大电流峰值。表征是断路器在闭合位置所能允许通过的最大电流峰值。表征开关导电部分及支持绝缘部分的机械强度，在通过这一电开关导电部分及支持绝缘部分的机械强度，在通过这一电流后开关不应损坏且能继续正常工作。流后开关不应损坏且能继续正常工作。(3)额定短时耐受电流或热稳定电流额定短时耐受电流或热稳定电流 (

22、kA，有效值，有效值) 是在规定的短时间内，断路器在闭合位置所能耐受的电流。是在规定的短时间内，断路器在闭合位置所能耐受的电流。流过这一电流期间，断路器的温升，不应超过标准规定的流过这一电流期间，断路器的温升，不应超过标准规定的短时发热允许温度。短时发热允许温度。 dwireI额定电流额定电流额定短路开断电流额定短路开断电流额定热稳定电流额定热稳定电流额定动稳定电流额定动稳定电流额定短路关合电流额定短路关合电流 除额定电流外，额定动稳电流、额定关合电流、额定开除额定电流外，额定动稳电流、额定关合电流、额定开断电流、额定热稳电流都是断电流、额定热稳电流都是同一短路电流同一短路电流在不同工况下或在

23、不同工况下或不同时刻出现的电流峰值或有效值，但各有其特指的表征不同时刻出现的电流峰值或有效值，但各有其特指的表征含含义。义。egidwireIekIeI几个电流之间的关系为：几个电流之间的关系为：reekdwegIIii reekekdwIIIi55. 255. 228 . 1 都以短路发生后约半个工频周期处出现的冲击电流峰值表示都以短路发生后约半个工频周期处出现的冲击电流峰值表示为冲击系数8 . 1(三三)自然环境方面自然环境方面1.海拔高度海拔高度 海拔高度对高压电器主要有两方面的影响：海拔高度对高压电器主要有两方面的影响：(1)对外部绝缘的影响。对外部绝缘的影响。(2)对电器发热温度的影

24、响对电器发热温度的影响2.环境温度环境温度3.湿度湿度4.地震地震5.污秽污秽6.风力风力7.覆冰覆冰四、少油断路器四、少油断路器1.SN10-10少油断路器少油断路器1-铝帽铝帽2-上接线端子上接线端子3-油标油标4-绝缘筒绝缘筒5-下接线端子下接线端子6-基座基座7-主轴主轴8-框架框架9-断路弹簧断路弹簧外形结构图外形结构图在合闸位置时，在合闸位置时，形成的导电回路为：形成的导电回路为：上接线端子上接线端子静触头静触头导电杆导电杆中间触头中间触头下接端子下接端子分闸时，导电杆与静触头分开，分闸时，导电杆与静触头分开，导电回路即被切断而产生电弧，导电回路即被切断而产生电弧，油在高温下蒸发分

25、解成大量气体，油在高温下蒸发分解成大量气体，油压增高。随着动触头继续下移，油压增高。随着动触头继续下移，在灭弧室内油气混合物对电弧进行在灭弧室内油气混合物对电弧进行横吹和附加纵吹，使电弧熄灭。横吹和附加纵吹，使电弧熄灭。图2.13 SN10-10少油断路器灭弧过程：从动、静触头分开产生电弧到第一吹弧道打开，称为封灭弧过程：从动、静触头分开产生电弧到第一吹弧道打开，称为封闭气泡阶段。在此阶段电弧处在静止的气泡中，冷却作用差，电弧闭气泡阶段。在此阶段电弧处在静止的气泡中，冷却作用差，电弧难以熄灭。动触头继续向下运动，第一、第二、三吹弧道相继打开，难以熄灭。动触头继续向下运动，第一、第二、三吹弧道相

26、继打开，灭弧室内的高压气体经吹弧道向外排出，对电弧横向吹拂，使电弧灭弧室内的高压气体经吹弧道向外排出，对电弧横向吹拂，使电弧强力冷却与去游离。强力冷却与去游离。灭弧室由几种不同形状灭弧室由几种不同形状的灭弧片叠装而成的灭弧片叠装而成操动机构接到分、操动机构接到分、合闸信号后，在合闸信号后，在外界能源作用下，外界能源作用下，使主轴使主轴2转动，再转动，再通过连杆通过连杆5带动断带动断路器主轴路器主轴1和导电和导电杆完成断路器的杆完成断路器的分、合闸操作。分、合闸操作。 高压断路器的可以进行手动操作和电动操作，无论何种操高压断路器的可以进行手动操作和电动操作，无论何种操作方式，都要通过操作机构完成

27、开关的分合闸操作。操作机构作方式，都要通过操作机构完成开关的分合闸操作。操作机构一般地由以下几个部分组成：一般地由以下几个部分组成：1）能量转换机构）能量转换机构 高压开关的分、合闸的最后完成都要依靠机械能来实现，因此高压开关的分、合闸的最后完成都要依靠机械能来实现，因此存在着把电能转换为机械能的转换机构，这种把电能转化为机械能存在着把电能转换为机械能的转换机构，这种把电能转化为机械能的机构有电磁铁（早期断路器多采用这种操作机构，特点是分、合的机构有电磁铁（早期断路器多采用这种操作机构，特点是分、合闸电流很大，特别是合闸电流，可达闸电流很大，特别是合闸电流，可达7090安培）、电动机（多应安培

28、）、电动机（多应用于隔离开关）、液压传动机构和压缩空气工作缸（目前断路器采用于隔离开关）、液压传动机构和压缩空气工作缸（目前断路器采用比较多的操作机构）。用比较多的操作机构）。2）联动机构）联动机构用于把能量转换机构中的机械能转换为开关动作，一般由四边形连用于把能量转换机构中的机械能转换为开关动作，一般由四边形连杆机构、拐臂和拉杆组成。杆机构、拐臂和拉杆组成。3）保持机构）保持机构把操作过程保持在进行中的状态，防止命令消失引起的操作失败。把操作过程保持在进行中的状态，防止命令消失引起的操作失败。4）释放机构）释放机构在操作完成后实现对机构状态的返回。在操作完成后实现对机构状态的返回。 在进行分

29、、合闸操作时，操作机构可能出现的各种工作情在进行分、合闸操作时，操作机构可能出现的各种工作情况都要综合考虑到，对开关操作机构提出以下要求：况都要综合考虑到，对开关操作机构提出以下要求：1）合闸）合闸 对于合闸操作，希望开关能迅速动作把电路接通，避免电弧对对于合闸操作，希望开关能迅速动作把电路接通，避免电弧对触头的烧伤，因此，对操作机构要求有足够的合闸能量，具体到不触头的烧伤，因此，对操作机构要求有足够的合闸能量，具体到不同的操作机构有不同的要求，如液压操作机构的液压要保持在适当同的操作机构有不同的要求，如液压操作机构的液压要保持在适当的范围，气动操作机构的气压要保持在适当的范围，弹簧储能机构的

30、范围，气动操作机构的气压要保持在适当的范围，弹簧储能机构在合闸前要预先完成储能工作等，如果液压、气压等不符合要求，在合闸前要预先完成储能工作等，如果液压、气压等不符合要求，将自动启动油泵、风机等机械加压。将自动启动油泵、风机等机械加压。2）保持合闸）保持合闸 开关的合闸和分闸，可以有以下几种操作方式：由操作人员通开关的合闸和分闸，可以有以下几种操作方式：由操作人员通过控制屏（一般设在主控制室）或开关跟前的端子箱通过操作把过控制屏（一般设在主控制室）或开关跟前的端子箱通过操作把手或按钮完成，也可以由操作人员通过远动系统的调度端下达操手或按钮完成，也可以由操作人员通过远动系统的调度端下达操作命令，

31、通过远动系统的信道把命令传送到设在变电所的执行端，作命令，通过远动系统的信道把命令传送到设在变电所的执行端，执行端对命令进行处理后发出分闸或合闸脉冲。无论是何种操作执行端对命令进行处理后发出分闸或合闸脉冲。无论是何种操作方式，都应该有相应的电路对分闸或合闸脉冲进行保持，同时，方式，都应该有相应的电路对分闸或合闸脉冲进行保持，同时，在操作完毕且相应的操作信号撤消后，开关触头仍应该保持在操在操作完毕且相应的操作信号撤消后，开关触头仍应该保持在操作后位置，以上两个功能的实现全赖操作机构的保持功能完成。作后位置，以上两个功能的实现全赖操作机构的保持功能完成。3）分闸）分闸 断路器在合闸过程中，需要在外

32、力的作用下，把四边形连杆机断路器在合闸过程中，需要在外力的作用下，把四边形连杆机构推动到一个位置，在这个位置上，四边形连杆机构达到一个平衡，构推动到一个位置，在这个位置上，四边形连杆机构达到一个平衡，因此进行开关的合闸操作所需要的力是比较大的（与分闸相比），因此进行开关的合闸操作所需要的力是比较大的（与分闸相比），与合闸过程不同，分闸则是需要一个外力打破四边形连杆机构的平与合闸过程不同，分闸则是需要一个外力打破四边形连杆机构的平衡，因此，所需外力要小一些。一般来说，断路器的合闸和分闸操衡，因此，所需外力要小一些。一般来说，断路器的合闸和分闸操作都要经外力实现。作都要经外力实现。4）自由脱扣）自

33、由脱扣 自由脱扣指的是在断路器合闸过程中接收到分闸命令时，机构自由脱扣指的是在断路器合闸过程中接收到分闸命令时，机构终止执行合闸命令而改为执行分闸命令。终止执行合闸命令而改为执行分闸命令。 如果没有自由脱扣功能，则断路器在把设备合闸到故障上时，如果没有自由脱扣功能，则断路器在把设备合闸到故障上时，继电保护将无法快速跳开断路器，同样地断路器在把设备合闸到故继电保护将无法快速跳开断路器，同样地断路器在把设备合闸到故障上而合闸命令尚未解除（保持），则会出现断路器重复进行合闸障上而合闸命令尚未解除（保持），则会出现断路器重复进行合闸-分闸的动作（跳跃现象）。分闸的动作（跳跃现象）。5）防止跳跃）防止跳

34、跃6）复位）复位 在完成开关操作后，操作机构能进入相应状态预备进行下一次操在完成开关操作后，操作机构能进入相应状态预备进行下一次操作。作。7）连锁）连锁 开关位置连锁：利用开关之间的位置信号实现；开关位置连锁：利用开关之间的位置信号实现； 操作机构状态闭琐：在开关和操作机构出现异常状态时，对开关操作机构状态闭琐：在开关和操作机构出现异常状态时，对开关操作命令进行闭琐。操作命令进行闭琐。2.SW-110型断路器型断路器 SW-110型断路器由三个独立的型断路器由三个独立的Y形单元组成，每个形单元组成，每个Y形形单元构成一相的断路单元。单元构成一相的断路单元。1-底架底架2-提升杆提升杆3-支持套

35、管支持套管5-中间机构箱中间机构箱6-灭弧室灭弧室3.六氟化硫六氟化硫(SF6)断路器断路器一、气体特性：一、气体特性：SF6由由F原子与原子与S原子结合而成，分子结构是个完全对称的八原子结合而成，分子结构是个完全对称的八面体，面体，S原子居中，六个角上是原子居中，六个角上是F原子，原子，F与与S原子间以共价原子间以共价键联结。键联结。物理性能：物理性能：无色、无臭、无毒、不可燃的惰性气体；无色、无臭、无毒、不可燃的惰性气体；化学性能：化学性能：在常温下是极为稳定的气体，其惰性远远超过在常温下是极为稳定的气体，其惰性远远超过氮气；氮气；绝缘性能：绝缘性能：在三个大气压时，它与变压器油的绝缘强度

36、相在三个大气压时，它与变压器油的绝缘强度相等，压力越高，绝缘性能越好。在均匀电场及相同压力下，等，压力越高，绝缘性能越好。在均匀电场及相同压力下，它的绝缘性能为空气它的绝缘性能为空气23倍；倍；灭弧性能：灭弧性能：SF6具有很强的灭弧能力，在自由开断的情况下，具有很强的灭弧能力，在自由开断的情况下，它的灭弧能力要比空气大约它的灭弧能力要比空气大约100倍。倍。(二二)六氟化硫断路器的典型结构六氟化硫断路器的典型结构瓷瓶支持敞开式结构，如图所示。瓷瓶支持敞开式结构，如图所示。灭弧室被密封在瓷套管灭弧室被密封在瓷套管1内，内，并固定在支持瓷瓶上。并固定在支持瓷瓶上。断路器出线端和静触头座断路器出线

37、端和静触头座2相连，动触杆相连，动触杆3通过通过传动机构传动机构4、连杆、连杆5和和断路器的操作箱断路器的操作箱14相连接。相连接。操作箱内装有气动操作操作箱内装有气动操作机构。机构。灭弧室内由主动、静头灭弧室内由主动、静头6、7组成主导组成主导电回路，以及由辅助动、静触头电回路，以及由辅助动、静触头8、9组成的弧触头回路，前者仅通过电流，组成的弧触头回路，前者仅通过电流，而电弧的燃烧与熄灭是在辅助触头上，而电弧的燃烧与熄灭是在辅助触头上，这样可以提高主触头的载流能力和使这样可以提高主触头的载流能力和使用寿命。用寿命。13-密度继电器密度继电器可以直接反映气体的泄漏情况。可以直接反映气体的泄漏

38、情况。在发生气体泄漏密度降低时发出信号，在发生气体泄漏密度降低时发出信号，真实的反映气体的泄漏情况真实的反映气体的泄漏情况SF6断路器的主要特点断路器的主要特点优点：优点：nSF6断路器的断口电压可以做的很高，在电压等级相同、开断电流断路器的断口电压可以做的很高，在电压等级相同、开断电流和其他性能相同或接近的情况下，和其他性能相同或接近的情况下， SF6断路器的串联断口数比较少。断路器的串联断口数比较少。n开断电流大，且断开大短路电流时，灭弧快，不重燃。开断电流大，且断开大短路电流时，灭弧快，不重燃。n开断电感性小电流和电容性小电流时，不会产生严重的过电压。开断电感性小电流和电容性小电流时，不

39、会产生严重的过电压。nSF6气体散热能力好，对触头的烧损轻微，可以大大延长触头的电气体散热能力好，对触头的烧损轻微，可以大大延长触头的电寿命。寿命。nSF6断路器开断声音小，对周围环境不发生干扰。断路器开断声音小，对周围环境不发生干扰。nSF6断路器的触头寿命长，而且在断路器的触头寿命长，而且在SF6气体中金属盒绝缘结构件较气体中金属盒绝缘结构件较少发生劣化现象，检修周期长。少发生劣化现象，检修周期长。n体积小，重量轻，安装调试方便，适用于各种不同的地理和环境体积小，重量轻，安装调试方便，适用于各种不同的地理和环境要求。要求。缺点：缺点： 在密封技术、干燥、除水、监测、检验和测试方面有一在密封技术、干燥、除水、监测、检验和测试方面有一些特殊的要求，技术标准、工艺要求高，价格昂贵，一些特殊的要求，技术标准、工艺要求高，价格昂贵，一次性投资较大。次性投资较大。4.真空断路器真空断路器户内真空断路器户外真空断路器真空断路器是将触头装在一个真空容器中，利用真空作为真空断路器是将触头装在一个真空容器中，利用真空作为触头间的绝缘和灭弧介质的断路器。触头间的绝缘和灭弧介质的断路器。因为真空中的气体分子极少，密度极低，不存在气体粒子因