高压断路器的现状及发展

1、高压断路器的现状及发展摘要：在发电厂和变电站中，高压断路器选择性技术的应用对电网系统安全运 行十分重要。本文针对国产应用较广泛的高压断路器选择性技术进行了分析研究， 根据实际工程应用经验，总结高压断路器选择性技术在电力系统中的设计原则。关键词：电力系统；高压断路器；选择性一、断路器的分类断路器按其适用范围分为高压断路器低压断路器，高低压界线划分比较模糊， 一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称空气开关，也 是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、 和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路 及电动机等实行保护，当

2、它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切 断电路，其功能相当于熔断式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电 流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛应用。本文主要讲解高压断路器的基 本原理及应用。二、高压断路器的原理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。（一

3、）高压断路器的种类高压断路器（或称高压开关）是发电厂、变电所主要的电力控制设备，具有灭 弧特性，当系统正常运行时，它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载 电流;当系统发生故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流,以防止扩大事 故范围。因此，高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断 路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路 器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等。采用变压器油作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质以及带电部分与 接地外壳之间绝缘介质的断路器称为多油式断路器；采用变压器油作为灭弧介质 和触头开断后

4、的弧隙绝缘介质的断路器称为少油式断路器。采用具有优良灭弧和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器称为六氟 化硫断路器。其开断能力强，体积小；但结构复杂，耗材多。利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，其灭弧速度快，寿命长，体积小。采用压缩空气作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质的断路器称为压 缩空气断路器。其灭弧能力强，压缩迅速，但结构复杂，耗材多。（二）高压断路器的组成结构高压断路器主要有五部分组成，也是靠着五部分完成工作的。包括通断元件、 中间传动机构、操动机构、绝缘支撑件和基座。通断元件是断路器的核心部分，主电路的接通和断开由他来完成。主电路的 通断由操作机构接到操作指令后，经中间传动机

5、构传送到通断元件，通断元件执 行命令，使主电路接通或断开。通断元件包括有触头、导电部分、灭弧介质和灭 弧室等。一般安放在绝缘支撑件上，使带电部分与地绝缘，而绝缘支撑件则安装在基座上三、高压断路器的应用及选择（一）高压断路器的应用高压断路器是电力系统中最重要、最复杂的电器设备。高压断路器在高压电 路中起控制作用，是高压电路中的重要电器元件之一。断路器用于在正常运行时 接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况 （如自动重合到故障线路上时）下可靠地接通短路电流。高压断路器是在正常或故 障情况下接通或断开高压电路的专用电器。断路器的工作状态（断开或者闭合） 是由他的操动机构

6、控制的。高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别：1、高压负荷开关是可以 带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。2、高压隔离开关 一般是不能能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的高压隔离开 关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。3、高压负荷开关和高压 隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分高压断路器不具隔离功能，也有少数 高压断路器具隔离功能。4、高压隔离开关不具备保护功能，高压负荷开关的保 护一般是加熔断器保护，只有速断和过流。5、高压断路器的开断容量可以在制 造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路 保护、过载保护、漏

7、电保护等功能。（二）高压断路器的选择对高压断路器有以下几个方面的要求，这些要求在断路器的基本技术参数上 得到体现。断路器在额定条件下（额定电压、额定电流）可以长期工作。应有足够的开断能力，并保证有足够的热稳定和动稳定（开断电流、额定 关合电流、极限通过电流、热稳定电流）。具有尽可能短的开断时间，这对减少电网的故障时间，减轻故障设备的损 害，提高系统稳定性都是有利的。结构简单、价格低廉、体积小、重量轻、便于安装。（三）高压断路器的技术发展目前，高压断电器广泛应用在电力系统。由于电力系统对高压断路器的要求 相对较高，因此，高压断电器的技术也在得到长足发展。主要体现在：新介质的 应用，新型触头材料的开发和研制、制造工艺水平的提高，以及理论研究的发展。 目前，高压断电器正在向着电压大容量、小型化、智能化的方向发展。参考文献：高压断路器智能系统研究，霍梦