高壓斷路器培訓(xùn)資料(目前最好最全的)

1、高壓斷路器應(yīng)用教程授課 : 曹春榮淮南平圩電力檢修淮南平圩電力檢修工程有限公司工程有限公司(電氣)目目 錄錄4第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識 . .1 14第二章、斷路器的基本動作形式第二章、斷路器的基本動作形式 .48484第三章、第三章、ZN12ZN12型斷路器概述型斷路器概述 . . .68.684第四章、真空滅弧室結(jié)構(gòu)及原理第四章、真空滅弧室結(jié)構(gòu)及原理 .88884第五章、第五章、ZN12ZN12型斷路器檢修型斷路器檢修 . . .112.112第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識第一章、高壓斷路器基礎(chǔ)知識41.1 高壓斷路器的用途和類型 41.2 高壓斷路器的基本要求41

2、.3 高壓斷路器的技術(shù)特性 41.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅 1.1、高壓斷路器的用途和類型一、高壓斷路器的用途和類型一、高壓斷路器的用途和類型 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中發(fā)、送、變、配電接高壓斷路器是電力系統(tǒng)中發(fā)、送、變、配電接通、分?jǐn)嚯娐泛捅Ｗo電路的主要設(shè)備。它具有完善通、分?jǐn)嚯娐泛捅Ｗo電路的主要設(shè)備。它具有完善的滅弧裝置，正常運行時，用來接通和開斷負(fù)荷電的滅弧裝置，正常運行時，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某些電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線運行流，在某些電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線運行方式的任務(wù)。故障時，用來開斷短路電流，切除故方式的任務(wù)。故障時，用來開斷短路電流，切除故障電路。障電路。 高壓斷

3、路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一，它起著控制和保護電力設(shè)備的雙重作用：一，它起著控制和保護電力設(shè)備的雙重作用：（1 1）控制作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分）控制作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分或全部電力設(shè)備或線路投入或退出運行；或全部電力設(shè)備或線路投入或退出運行；（2 2）保護作用：當(dāng)電力系統(tǒng)任何部分發(fā)生故障時，）保護作用：當(dāng)電力系統(tǒng)任何部分發(fā)生故障時，應(yīng)將故障部分從系統(tǒng)中快速切除，防止事故擴大，應(yīng)將故障部分從系統(tǒng)中快速切除，防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)的安保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)的安全運行。全運行

4、。1.1、高壓斷路器的用途和類型 ( 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要、最高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要、最復(fù)雜的電器設(shè)備。斷路器的基本理論和工作復(fù)雜的電器設(shè)備。斷路器的基本理論和工作原理牽涉面較廣，內(nèi)容龐雜，即有電磁學(xué)理原理牽涉面較廣，內(nèi)容龐雜，即有電磁學(xué)理論，也有熱學(xué)和力學(xué)理論。在電磁學(xué)和熱學(xué)論，也有熱學(xué)和力學(xué)理論。在電磁學(xué)和熱學(xué)方面既有場有又路，既有穩(wěn)態(tài)過程也有暫態(tài)方面既有場有又路，既有穩(wěn)態(tài)過程也有暫態(tài)過程；在力學(xué)方面涉及到靜力學(xué)、動力學(xué)、過程；在力學(xué)方面涉及到靜力學(xué)、動力學(xué)、流體力學(xué)和空氣動力學(xué)方面的內(nèi)容。此外還流體力學(xué)和空氣動力學(xué)方面的內(nèi)容。此外還涉及到電工材料、絕緣、放電、試驗等多項涉及

5、到電工材料、絕緣、放電、試驗等多項技術(shù)，并隨著時代的發(fā)展內(nèi)容不斷擴充和更技術(shù)，并隨著時代的發(fā)展內(nèi)容不斷擴充和更新，如計算機技術(shù)的應(yīng)用等。有關(guān)內(nèi)容不只新，如計算機技術(shù)的應(yīng)用等。有關(guān)內(nèi)容不只用于高壓斷路器，還可用于包括高壓電器、用于高壓斷路器，還可用于包括高壓電器、低壓電器等各種電氣設(shè)備低壓電器等各種電氣設(shè)備。）。）1.1、高壓斷路器的用途和類型 (IEC:(IEC:高壓斷路器能承載、關(guān)合和開斷運行線路的正高壓斷路器能承載、關(guān)合和開斷運行線路的正常電流，也能在規(guī)定時間內(nèi)承載關(guān)合及開斷規(guī)定的異常電流，也能在規(guī)定時間內(nèi)承載關(guān)合及開斷規(guī)定的異常電流（如短路電流）的開關(guān)設(shè)備，是電力系統(tǒng)的保常電流（如短路電

6、流）的開關(guān)設(shè)備，是電力系統(tǒng)的保護和操作的重要電氣裝置。護和操作的重要電氣裝置。) )4通?？砂匆韵聝煞N方式對開關(guān)裝置進行分類：通?？砂匆韵聝煞N方式對開關(guān)裝置進行分類：41. 1. 按電壓等級分：按電壓等級分：4（1 1）額定電壓大于或等于）額定電壓大于或等于1kV 1kV 的開關(guān)設(shè)備稱為高壓開的開關(guān)設(shè)備稱為高壓開關(guān)。如：斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、高壓熔斷器關(guān)。如：斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、高壓熔斷器4（2 2）額定電壓低于）額定電壓低于1kV1kV的開關(guān)設(shè)備稱為低壓開關(guān)。如的開關(guān)設(shè)備稱為低壓開關(guān)。如：自動空氣開關(guān)、接觸器、磁力起動器、閘刀開關(guān)、：自動空氣開關(guān)、接觸器、磁力起動器、閘刀開關(guān)、

7、低壓熔斷器低壓熔斷器 1.1、高壓斷路器的用途和類型42. 2. 按作用分：按作用分：4（1 1）只用于接通和斷開電路正常負(fù)荷電流的開關(guān)設(shè)備）只用于接通和斷開電路正常負(fù)荷電流的開關(guān)設(shè)備。如：負(fù)荷開關(guān)、接觸器。如：負(fù)荷開關(guān)、接觸器4（2 2）只能用于斷開不正常狀態(tài)和故障電流的開關(guān)設(shè)備）只能用于斷開不正常狀態(tài)和故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：熔斷器。如：熔斷器4（3 3）既能接通和斷開正常負(fù)荷電流又能接通和斷開不）既能接通和斷開正常負(fù)荷電流又能接通和斷開不正常狀態(tài)和故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：斷路器、自動正常狀態(tài)和故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：斷路器、自動空氣開關(guān)空氣開關(guān)4（4 4）不能用于斷開負(fù)荷電流，也不能用于

8、斷開不正常）不能用于斷開負(fù)荷電流，也不能用于斷開不正常及故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：隔離開關(guān)、閘刀開關(guān)及故障電流的開關(guān)設(shè)備。如：隔離開關(guān)、閘刀開關(guān)1.1、高壓斷路器的用途和類型 高壓斷路器裝設(shè)的地點不同，分為戶內(nèi)（高壓斷路器裝設(shè)的地點不同，分為戶內(nèi)（N N）和）和（W W）兩種形式、按斷路器的滅弧介質(zhì)和作用原理，可）兩種形式、按斷路器的滅弧介質(zhì)和作用原理，可分為下列主要類型：分為下列主要類型：（1 1）油斷路器：它是以變壓器油來作為滅弧和絕緣介質(zhì)）油斷路器：它是以變壓器油來作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器，又可分為多油和少油兩種類型的斷路器，又可分為多油和少油兩種類型; ;（2 2）SF6SF6斷路器：

9、它是以斷路器：它是以SF6SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì) 的斷路器的斷路器; ;（3 3）真空斷路器：它是以高真空度的介質(zhì)來熄弧的斷路）真空斷路器：它是以高真空度的介質(zhì)來熄弧的斷路器。指觸頭在高真空中關(guān)合和開斷的斷路器器。指觸頭在高真空中關(guān)合和開斷的斷路器; ; （4 4）壓縮空氣斷路器：它是以高速流動的壓縮空氣來作）壓縮空氣斷路器：它是以高速流動的壓縮空氣來作為滅弧介質(zhì)的斷路器為滅弧介質(zhì)的斷路器; ;1.1、高壓斷路器的用途和類型（5 5）自產(chǎn)氣斷路器：它是利用固體介質(zhì)受電弧作）自產(chǎn)氣斷路器：它是利用固體介質(zhì)受電弧作用分解氣體來熄弧的斷路器用分解氣體來熄弧的斷路器; ;（

10、6 6）磁吹斷路器：它是利用電磁力驅(qū)使電弧進入）磁吹斷路器：它是利用電磁力驅(qū)使電弧進入絕緣狹縫中，拉長、冷卻電弧來熄弧的斷路器絕緣狹縫中，拉長、冷卻電弧來熄弧的斷路器; ; 我國生產(chǎn)的高壓斷路器的類型很多，其型我國生產(chǎn)的高壓斷路器的類型很多，其型號的含義如下：其中表示產(chǎn)品名稱的字母含義：號的含義如下：其中表示產(chǎn)品名稱的字母含義：S S為少油斷路器；為少油斷路器；D D為多油斷路器；為多油斷路器；K K為空氣斷路為空氣斷路器；器；z z為真空斷路器為真空斷路器C C為磁吹斷路器。表示其他為磁吹斷路器。表示其他標(biāo)志的字母標(biāo)志的字母: :如如G G為改進型；為改進型；F F為分相操作；為分相操作；D

11、 D增容；增容；W W防污；防污；Q Q耐震。耐震。 根據(jù)控制和保護的電氣設(shè)備不同，高壓斷根據(jù)控制和保護的電氣設(shè)備不同，高壓斷路器大致可分為以下幾類型：路器大致可分為以下幾類型： 1.1、高壓斷路器的用途和類型 （1 1）發(fā)電機斷路器）發(fā)電機斷路器控制和保護發(fā)電機用的斷路器，控制和保護發(fā)電機用的斷路器，斷路器的額定電壓在斷路器的額定電壓在17.517.536KV36KV范圍內(nèi)，額定電流及范圍內(nèi)，額定電流及額定短路開斷電流極大，不需要快速自動重合閘額定短路開斷電流極大，不需要快速自動重合閘. .這里舉這里舉ABBABB公司為例，公司為例，ABBABB公司具有不同類型的發(fā)電機斷公司具有不同類型的發(fā)

12、電機斷路器，其中有路器，其中有HGHG和和H H型中等容量的型中等容量的SF6SF6斷路器；斷路器； 有特大容量的有特大容量的DRDR型壓縮空氣斷路器（大亞灣核電）；型壓縮空氣斷路器（大亞灣核電）；還有中小容量的還有中小容量的VD4GVD4G型真空斷路器型真空斷路器. .（2 2）輸電斷路器）輸電斷路器用于用于110110（6363）KVKV及以上輸電系統(tǒng)及以上輸電系統(tǒng)中的斷路器。其中中的斷路器。其中110KV110KV、220 KV220 KV電壓等級使用的斷路電壓等級使用的斷路器稱為高壓斷路器，器稱為高壓斷路器，330KV330KV及以上電壓等級使用的斷路及以上電壓等級使用的斷路器稱為超高

13、壓斷路器。器稱為超高壓斷路器。1.2、高壓斷路器的基本要求 輸電斷路器除要求具備快速自動重合閘功能輸電斷路器除要求具備快速自動重合閘功能外，還常要具備開合近區(qū)故障，失步故障外，還常要具備開合近區(qū)故障，失步故障,架空線路和電纜線路充電電流的能力。架空線路和電纜線路充電電流的能力。（3 3）配電斷路器）配電斷路器用于用于35KV35KV及以下的配電系及以下的配電系統(tǒng)中的斷路器。這類斷路器要具備快速自統(tǒng)中的斷路器。這類斷路器要具備快速自動重合閘的功能動重合閘的功能. .1.2、高壓斷路器的基本要求 二、對高壓斷路器的基本要求二、對高壓斷路器的基本要求 對高壓斷路器的要求大致有下述幾個方面：對高壓斷路

14、器的要求大致有下述幾個方面： (1 (1）工作可靠：斷路器在制造廠給定的技術(shù)條件下）工作可靠：斷路器在制造廠給定的技術(shù)條件下工作時，應(yīng)能可靠地長期正常運行。工作時，應(yīng)能可靠地長期正常運行。（2 2）應(yīng)具有足夠的斷路能力：由于電網(wǎng)電壓較高、）應(yīng)具有足夠的斷路能力：由于電網(wǎng)電壓較高、電流較大，當(dāng)斷路器在斷開電路時，觸頭間會電流較大，當(dāng)斷路器在斷開電路時，觸頭間會出現(xiàn)電弧，只有將電弧熄滅，才能斷開電路。出現(xiàn)電弧，只有將電弧熄滅，才能斷開電路。因此，要求斷路器有足夠的斷路能力，尤其是因此，要求斷路器有足夠的斷路能力，尤其是在短路故障時，能可靠地切斷短路電流并保證在短路故障時，能可靠地切斷短路電流并保證

15、具有足夠的熱穩(wěn)定度和電動穩(wěn)定度具有足夠的熱穩(wěn)定度和電動穩(wěn)定度。1.2、高壓斷路器的基本要求 (3 3）具有盡可能短的切斷時間：當(dāng)電力網(wǎng)發(fā)）具有盡可能短的切斷時間：當(dāng)電力網(wǎng)發(fā)生短路故障時，要求斷路器迅速切斷故障電生短路故障時，要求斷路器迅速切斷故障電路，這樣可以縮短電力網(wǎng)的故障時間和減輕路，這樣可以縮短電力網(wǎng)的故障時間和減輕短路電流對電氣設(shè)備的損害。在超高壓電網(wǎng)短路電流對電氣設(shè)備的損害。在超高壓電網(wǎng)中，迅速切斷故障電路還可以提高電力系統(tǒng)中，迅速切斷故障電路還可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此切斷時間是高壓斷路器的一的穩(wěn)定性。因此切斷時間是高壓斷路器的一個重要參數(shù)。個重要參數(shù)。（4 4）實現(xiàn)自動重合閘

16、：架空輸電線路的短路）實現(xiàn)自動重合閘：架空輸電線路的短路故障，大多是臨時性故障。當(dāng)短路電流切斷故障，大多是臨時性故障。當(dāng)短路電流切斷后，故障也隨之消除。后，故障也隨之消除。 1.2、高壓斷路器的基本要求 為了提高供電的連續(xù)性，故裝有自動為了提高供電的連續(xù)性，故裝有自動重合閘裝置。自動重合閘是斷路器在故障重合閘裝置。自動重合閘是斷路器在故障跳閘以后，經(jīng)過一定的時間間隔又自動進跳閘以后，經(jīng)過一定的時間間隔又自動進行再次關(guān)合。重合后，如果故障已消除，行再次關(guān)合。重合后，如果故障已消除，即恢復(fù)正常供電，稱為自動重合成功。如即恢復(fù)正常供電，稱為自動重合成功。如果故障并未消除，則斷路器必須再次開斷果故障并

17、未消除，則斷路器必須再次開斷故障電流，這種情況稱為自動重合失敗在故障電流，這種情況稱為自動重合失敗在便合失敗后，如已知為永久性故障應(yīng)立即便合失敗后，如已知為永久性故障應(yīng)立即組織檢修，但有時運行人員無法判斷故障組織檢修，但有時運行人員無法判斷故障是暫時性還是永久性，而該電路供電又很是暫時性還是永久性，而該電路供電又很重要，允許重要，允許3 3分鐘后再強行合閘一次，稱為分鐘后再強行合閘一次，稱為“強送電強送電”。同樣，強送電也可能成功或。同樣，強送電也可能成功或失敗。但失敗時，斷路器必須再開斷一次失敗。但失敗時，斷路器必須再開斷一次短路電流。短路電流。1.2、高壓斷路器的基本要求 斷路器的上述動作

18、程序，稱為自動重合閘的操作循環(huán)，斷路器的上述動作程序，稱為自動重合閘的操作循環(huán)，記為分記為分O O（無電流間隔時間，一般為（無電流間隔時間，一般為0.30.3秒或秒或0.50.5秒）秒）合分合分t t（強送電時間，一般為（強送電時間，一般為180180秒）秒）合分?？蓪懞戏帧？蓪憺椋簽椋篛 OCOCOttCOCO其中：其中：O O分閘操作分閘操作COCO斷路器合閘后任何有延時就立即進行分閘操作斷路器合閘后任何有延時就立即進行分閘操作t t無電流時間，是指自動重合閘中，斷路器開斷時從無電流時間，是指自動重合閘中，斷路器開斷時從所有相中電弧均無熄滅起到隨后重新關(guān)合時任意一相所有相中電弧均無熄滅起到

19、隨后重新關(guān)合時任意一相中開始通過電流時的時間間隔。對于快速自動重合閘中開始通過電流時的時間間隔。對于快速自動重合閘的斷路器，取的斷路器，取t=0.3st=0.3stt強送電時間，一般取強送電時間，一般取t= 3t= 3分鐘分鐘1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性三、高壓斷路器的技術(shù)特性三、高壓斷路器的技術(shù)特性（1 1）額定電壓和最高工作電壓）額定電壓和最高工作電壓：額定電壓是指斷路器在：額定電壓是指斷路器在運行中所承受的正常工作電壓。（也就是指斷路器長運行中所承受的正常工作電壓。（也就是指斷路器長期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓）期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓） 考慮到輸電線路有電壓降，線路供電端母線額定考慮到輸電線路有電壓降，線

20、路供電端母線額定電壓高于受電端母線額定電壓，這樣斷路器可能在高電壓高于受電端母線額定電壓，這樣斷路器可能在高于其額定電壓下長期工作，為此斷路器出廠時都以最于其額定電壓下長期工作，為此斷路器出廠時都以最高工作電壓進行鑒定。最高工作電壓是指斷路器在運高工作電壓進行鑒定。最高工作電壓是指斷路器在運行中應(yīng)能長期承受的最高電壓，按國家標(biāo)準(zhǔn)，對于額行中應(yīng)能長期承受的最高電壓，按國家標(biāo)準(zhǔn)，對于額定電壓在定電壓在220220伏及以下的設(shè)備，其最高工作電壓為額定伏及以下的設(shè)備，其最高工作電壓為額定電壓的電壓的1.151.15倍，對于倍，對于330330千伏，千伏，500500千伏的電壓等級的千伏的電壓等級的設(shè)備

21、，規(guī)定為設(shè)備，規(guī)定為1.11.1倍。倍。1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性 （2 2）額定電流）額定電流：斷路器長期允許通過的最大工作電：斷路器長期允許通過的最大工作電流，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值流，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值 。為額定。為額定電壓的電壓的1.151.15倍，對于倍，對于330330千伏，千伏，500500千伏的電壓等千伏的電壓等級的設(shè)備，規(guī)定為級的設(shè)備，規(guī)定為1.11.1倍。（倍。（2 2）額定電流：斷路）額定電流：斷路器長期允許通過的最大工作電流，其各部分的發(fā)器長期允許通過的最大工作電流，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值熱溫度不超過允許值 。額定電流的大小決定了斷。額定電

22、流的大小決定了斷路器的觸頭結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電部分的截面。額定電流的路器的觸頭結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電部分的截面。額定電流的取值大小由有國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。具體等級為取值大小由有國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。具體等級為200200、400400、600600、（、（10001000）、）、12501250、（、（15001500）、）、16001600、20002000、25002500、（、（30003000）、）、31503150、40004000、50005000、63006300、80008000、1000010000、1250012500、1600016000、20000A20000A，括，括號內(nèi)數(shù)字是另不采用，它們只適用于老產(chǎn)

23、品。號內(nèi)數(shù)字是另不采用，它們只適用于老產(chǎn)品。1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性4（3 3）額定開斷電流4 額定開斷電流是指斷路器在額定頻率為50Hz時的瞬態(tài)恢復(fù)電壓下，能夠開斷的最大短路電流的有效值，有時也用額定開斷容量來表示。短路電流由周期分量和非周期分量兩部分組成。額定開斷電流反映斷路器的滅弧能力額定開斷電流反映斷路器的滅弧能力，它與斷路器滅弧介質(zhì)的選擇和滅弧方法，它與斷路器滅弧介質(zhì)的選擇和滅弧方法的選擇等因素有關(guān)。的選擇等因素有關(guān)。 1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性4（4 4）額定峰值耐受電流（動穩(wěn)定電流）4 額定峰值耐受電流是表明斷路器能承受短路電流電動力作用的能力，即斷路器在閉合狀態(tài)時能通過的

24、不妨礙其正常工作的最大短路電流（峰值）。斷路器額定峰值耐受電流約等于斷路器額定開斷電流周期分量有效值的2.55倍。1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性4（5 5）額定短時耐受電流（熱穩(wěn)定電流）4 額定短時耐受電流是表明斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。額定短時耐受電流等于額定開斷電流。1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性4（6 6）額定短路持續(xù)時間（額定熱穩(wěn)定時間）4 當(dāng)額定短時耐受電流通過斷路器的時間為額定短路持續(xù)時間實施，斷路器的各部分溫度不超過其短時所允許發(fā)熱的最高溫度，并且不發(fā)生觸頭熔接或其他妨礙正常工作的異?，F(xiàn)象。額定短路持續(xù)時間通常可以是1s、2s、3s、4s。1.3、高壓斷路器的技術(shù)特性4（7

25、7）額定短路關(guān)合電流4 當(dāng)斷路器進行重合閘操作時，保證斷路器能關(guān)合短路電流而又不致于發(fā)生觸頭熔焊或其他損傷，所允許接通的最大短路電流。4（8 8）機械時間特性（后面講解）機械時間特性（后面講解）1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 開關(guān)電器在切斷電壓大于1020V、電流大于80100mA的電路時，在觸頭剛分離的瞬間，觸頭間產(chǎn)生電弧。這時雖然電路觸頭分離，但電弧繼續(xù)燃燒，電流仍在觸頭間通過，直到觸頭分開至足夠長的距離時，電弧熄滅，電路才算真正的切斷。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 電弧的溫度很高，表面溫度可達300040000C，電弧中心溫度可高

26、達100000C以上。這種高溫，即使作用的時間很短，觸頭表面也會因劇烈熔化和蒸發(fā)而損壞，觸頭附近的絕緣材料（包括絕緣油、電工瓷、有機絕緣材料）被嚴(yán)重?zé)龘p，以致設(shè)備損壞。所以，在切斷電路時，必須采取措施盡快地熄滅電弧。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅41、電弧的形成4 電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)點（分子和原子）被游離的過程，這一過程很復(fù)雜，產(chǎn)生電弧放電和維持電弧的主要原因和過程如下：1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4（1）高電場發(fā)射4當(dāng)通過電流的開關(guān)觸頭剛分離時，觸頭間距離很小，由于外加電壓的作用，在這很小的間隙中，形成很高的電場強度（可超過1000

27、10000kV/cm），足以從陰極表面拉出電子，這就是高電場發(fā)射。隨著觸頭間的距離增大，電場強度減小，高電場發(fā)射的作用將減弱。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4（2）熱電子發(fā)射4當(dāng)觸頭剛分離時，由于觸頭間的壓力和接觸點減少，使觸頭接觸電阻迅速增大，在電極表面出現(xiàn)局部集中的電流，使電極上出現(xiàn)熾熱點，陰極中的電子因此獲得足夠的動能逸出到空間。這種因熾熱使電極表面向周圍空間發(fā)射電子現(xiàn)象，稱為熱電子發(fā)射。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4（3）碰撞游離4從陰極表面發(fā)射出來的自由電子，在電場的作用下，向陽極做加速運動，并不斷地與觸頭間介質(zhì)的中性質(zhì)點碰撞。當(dāng)

28、自由電子在加速運動過程中所積累起來的動能大于中性質(zhì)點的游離能（使電子釋放出來的能量）時，中性質(zhì)點被碰撞分離為電子和正離子，稱為碰撞游離。新產(chǎn)生的電子和原來的電子一起向陽極做加速運動。當(dāng)他們和其他中性質(zhì)點碰撞時又再一次發(fā)生碰撞游離，碰撞游離連續(xù)進行的結(jié)果，將在觸頭間產(chǎn)生了大量的電子和正離子，使介質(zhì)擊穿，引起電弧。 1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4使觸頭間介質(zhì)被擊穿的電壓稱為擊穿電壓。使觸頭間介質(zhì)被擊穿的電壓稱為擊穿電壓。4（4）熱游離4介質(zhì)在高溫作用下產(chǎn)生游離稱為熱游離。在電弧產(chǎn)生后，弧隙溫度很高，此時在高溫下的介質(zhì)分子和原子的無規(guī)則熱運動將更嚴(yán)重加劇，中性質(zhì)點間也會因

29、此碰撞而發(fā)生碰撞游離，游離出電子和正離子。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4（4）熱游離4介質(zhì)在高溫作用下產(chǎn)生游離稱為熱游離。在電弧產(chǎn)生后，弧隙溫度很高，此時在高溫下的介質(zhì)分子和原子的無規(guī)則熱運動將更嚴(yán)重加劇，中性質(zhì)點間也會因此碰撞而發(fā)生碰撞游離，游離出電子和正離子。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 電弧穩(wěn)定燃燒時，弧柱溫度很高，電弧電壓和弧柱的電場強度很低，碰撞游離作用減弱，此時弧柱的游離作用由熱游離維持。當(dāng)電弧溫度很高時，一方面陰極表面發(fā)射電子，另一方面會引起金屬觸頭熔化、蒸發(fā)，以致介質(zhì)中混有金屬蒸氣，使弧隙電導(dǎo)增加，電弧將繼續(xù)熾熱燃燒。1

30、.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4從以上可見，陰極表面在高電場作用下發(fā)射電子，這些電子在觸頭間電壓作用下產(chǎn)生碰撞游離，形成電弧。在電弧高溫下陰極表面熱發(fā)射及介質(zhì)中的熱游離，使電弧得以維持和發(fā)展。這就是電弧的形成過程。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅42、電弧的熄滅4游離是在外加電壓和電弧電流作用下，電子和離子不斷產(chǎn)生的過程，也就是電弧的產(chǎn)生和維持的過程。與此同時，在弧柱中還存在著電子和離子消失（減少）的過程，使電弧電流減少，以致使電弧熄滅，稱為去游離。在穩(wěn)定燃燒的電弧中，這兩個過程處于動態(tài)平衡。如果游離現(xiàn)象大于去游離現(xiàn)象，電弧將繼續(xù)熾熱燃燒；如果去

31、游離大于游離，電弧越來越弱，最后熄滅。因此使去游離大于游離就是電弧熄滅的基本原理。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4去游離的方式主要是復(fù)合與擴散：4（1）復(fù)合4弧隙中帶正電或帶負(fù)電的質(zhì)點，在運動中彼此結(jié)合形成中性質(zhì)點的過程，稱為復(fù)合。電子的運動速度約為離子運行速度的1000倍，因此，電子和離子的直接復(fù)合可能性很小。但是，電子在碰撞時先附著在中性質(zhì)點上形成負(fù)離子，然后與運動速度大致相等的正離子相互吸引、接觸而形成中性質(zhì)點（中性分子）。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 復(fù)合過程的快慢，主要決定于離子運動的速度。使弧柱場強減小，降低電弧溫度，增大氣體

32、壓力，升高氣體密度等，均可減小離子運動速度，增加離子間接觸機會，加強復(fù)合。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4（2）擴散4擴散是弧柱中的自由電子及正離子由于熱運動從弧柱內(nèi)逸出進入周圍介質(zhì)的一種現(xiàn)象。電弧中的高溫自由電子和正離子由密集的空間向周圍密度小、溫度低的介質(zhì)擴散，并與介質(zhì)中帶異性電的質(zhì)點結(jié)合，形成中性分子。電弧與周圍介質(zhì)溫度差以及離子濃度差愈大，擴散作用愈強。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 采用冷的、新鮮的、未游離的氣體吹動電弧，可使電弧在周圍介質(zhì)中移動，加強與新鮮介質(zhì)接觸，一方面帶走電弧的熱量，另一方面增大電弧與周圍介質(zhì)的溫差，加強擴散

33、，有利于滅弧。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 電弧熄滅與否，取決于游離與去游離兩個因素作用的結(jié)果。當(dāng)弧柱中去游離大于游離時，電弧中離子減小，電弧電阻增加，電流減小，最后電弧趨于熄滅。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4交流電弧的熄滅4交流電流每半個周期經(jīng)過一次零值。此時，電源停止向弧隙輸入能量，而弧隙由于不斷散出熱量，溫度下降，熱游離作用迅速減弱，電弧暫時熄滅。但是由于弧隙的溫度很高，熱游離尚在繼續(xù)，在弧隙電壓的作用下，弧隙仍有電流通過，電源仍向弧隙輸入能量，使弧隙溫度升高，熱游離加強。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4

34、 若輸入能量大于散出能量，即弧隙中游離過程大于去游離過程，電弧將重燃。這種由于熱游離而引起電弧的重燃稱熱擊穿。反之，如果電流過零后，輸入能量小于散出能量，弧隙溫度將繼續(xù)下降，熱游離基本停止，弧隙由導(dǎo)電狀態(tài)向介質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，電弧即熄滅。 1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 電流過零時，電弧暫時熄滅，但弧隙介質(zhì)絕緣能力要恢復(fù)到正常情況需要一定時間，稱為介質(zhì)強度恢復(fù)過程。在此過程中，弧隙所承受而不致使弧隙擊穿重燃的臨界電壓稱為介質(zhì)的擊穿電壓uj（t）。與此同時，弧隙電壓由熄弧電壓，經(jīng)一定時間，逐漸恢復(fù)到電源電壓，這是弧隙電壓的恢復(fù)過程。 1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)

35、電弧的形成和熄滅4隨著電壓的升高，游離因素加強，可能引起間隙再擊穿，稱為電擊穿，電弧重燃。4交流電流過零后，電弧熄滅是否會重熄，取決于介質(zhì)強度恢復(fù)過程與弧隙電壓恢復(fù)過程相互作用的結(jié)果。只要電流過零后，弧隙的介質(zhì)擊穿電壓uj永遠(yuǎn)大于弧隙恢復(fù)電壓uhf，弧隙不被擊穿，電弧即熄滅。否則，電弧將重燃，如圖6.1-1。因此交流電弧的熄滅條件是：電流自然過零后，弧隙介質(zhì)強度恢復(fù)曲線高于電壓恢復(fù)曲線，uj（t）uhf（t）。1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅43、熄滅電弧的方法4加強弧隙的去游離，或減小弧隙電壓的恢復(fù)速度，都可以促

36、進電弧熄滅。廣泛采用的滅弧方法，有以下幾種。4吹弧4溫度對熄弧影響很大，溫度愈低，熱游離愈不易發(fā)生，能加快去游離，而且介質(zhì)的絕緣強度隨溫度的降低而增加。介質(zhì)強度恢復(fù)的快慢，在很大程度上決定于弧隙溫度降低的速度。因此，冷卻電弧是熄弧的重要方法之一。 1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 用氣體或液體介質(zhì)吹弧，既能起到對流換熱、強烈冷卻弧隙的作用，也可以部分取代原弧隙中游離氣體或高溫氣體。氣體流速大，對流換熱的能力強，能使電弧散熱加劇，對弧隙的冷卻作用更大。 1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅4 在斷路器中，常制成各種形式的吹弧室，使氣體或液體產(chǎn)生較高的

37、壓力，有力地吹向弧隙。吹動電弧的方法有縱吹和橫吹，如圖6.1-2。吹動方向與弧柱軸線平行的叫縱吹；吹動方向與軸線垂直的叫橫吹?？v吹主要是使電弧冷卻變細(xì)，最后熄滅；而橫吹則將電弧拉長，表面積增大并加強冷卻，熄弧效果較好。采用縱橫混合吹弧方法，熄弧效果更好。 1.4 1.4 開關(guān)電弧的形成和熄滅開關(guān)電弧的形成和熄滅第二章、斷路器的基本動作形式41、分閘42、合閘43、合分44、重合和重合閘45、高壓斷路器對操動機構(gòu)的要求斷路器對操動機構(gòu)的要求 1 1、分閘、分閘 斷路器是在電力系統(tǒng)不同工況下進行合分，以保斷路器是在電力系統(tǒng)不同工況下進行合分，以保證電力系統(tǒng)可靠供電和切除故障線路。斷路器除單一證電力

38、系統(tǒng)可靠供電和切除故障線路。斷路器除單一合閘和分閘外，還要求具有快速的重合閘、重合分和合閘和分閘外，還要求具有快速的重合閘、重合分和合分動作合分動作一、分閘一、分閘 分閘操作是斷路器最基本的功能。由于斷路器分閘，分閘操作是斷路器最基本的功能。由于斷路器分閘，可開斷高壓回路，或切斷負(fù)荷電源，或隔斷高壓電源，可開斷高壓回路，或切斷負(fù)荷電源，或隔斷高壓電源，或切斷故障電源?；蚯袛喙收想娫?。1.1.開距開距 高壓斷路器分閘到底時，動觸頭與靜觸頭之間形高壓斷路器分閘到底時，動觸頭與靜觸頭之間形成一定長度的絕緣間隙以保證線路能徹底斷開。斷路成一定長度的絕緣間隙以保證線路能徹底斷開。斷路器處于分閘狀態(tài)時，此

39、時觸頭之間的絕緣間隙被稱為器處于分閘狀態(tài)時，此時觸頭之間的絕緣間隙被稱為開距。開距的大小與高壓斷路器的額定電壓和開斷性開距。開距的大小與高壓斷路器的額定電壓和開斷性能要求有關(guān)，也與絕緣介質(zhì)的特性和滅弧裝置的設(shè)計能要求有關(guān)，也與絕緣介質(zhì)的特性和滅弧裝置的設(shè)計有關(guān)。有關(guān)。2.2.行程和超行程行程和超行程 1 1、分閘、分閘 行程是指高壓斷路器分閘過程中動觸頭所走過的距行程是指高壓斷路器分閘過程中動觸頭所走過的距離，行程包括了觸頭之間的開距和觸頭接觸行程。為離，行程包括了觸頭之間的開距和觸頭接觸行程。為保證足夠的接觸壓力，補償觸頭受電弧的燒損以及獲保證足夠的接觸壓力，補償觸頭受電弧的燒損以及獲得必要

40、的分閘速度，動端需要超行程來保證。得必要的分閘速度，動端需要超行程來保證。3.3.分閘速度分閘速度 高壓斷路器分閘過程中，動觸頭的運動隨時間或行高壓斷路器分閘過程中，動觸頭的運動隨時間或行程而變化，一般分閘速度是指分閘過程中觸頭分離之程而變化，一般分閘速度是指分閘過程中觸頭分離之后半個周波內(nèi)動觸頭的速度的平均值。以這個數(shù)值為后半個周波內(nèi)動觸頭的速度的平均值。以這個數(shù)值為標(biāo)稱分閘速度其意義在于：在這個期間內(nèi)動觸頭的速標(biāo)稱分閘速度其意義在于：在這個期間內(nèi)動觸頭的速度對高壓斷路器的熄弧和熄弧間隙承受恢復(fù)電壓將起度對高壓斷路器的熄弧和熄弧間隙承受恢復(fù)電壓將起到?jīng)Q定性作用，因為高壓斷路器的燃弧時間約為半

41、個到?jīng)Q定性作用，因為高壓斷路器的燃弧時間約為半個周波到一個周波之間（如三相斷路器指首相燃弧情周波到一個周波之間（如三相斷路器指首相燃弧情況）。但是為了測量的方便，工廠往往給出剛分速度況）。但是為了測量的方便，工廠往往給出剛分速度的數(shù)據(jù)，這是指觸頭剛分瞬間的平均速度，大致是剛的數(shù)據(jù)，這是指觸頭剛分瞬間的平均速度，大致是剛分之前分之前 1 1、分閘、分閘 半波和剛分之后半波的測量值的平均值。分閘速度因半波和剛分之后半波的測量值的平均值。分閘速度因不同的滅弧室設(shè)計、不同的滅弧介質(zhì)和斷口的數(shù)目多不同的滅弧室設(shè)計、不同的滅弧介質(zhì)和斷口的數(shù)目多少而不同。它是操動機構(gòu)設(shè)計主要的依據(jù)之一。少而不同。它是操動機

42、構(gòu)設(shè)計主要的依據(jù)之一。4.4.固分時間固分時間 固分時間是指分閘過程中從操動機構(gòu)接到分閘命固分時間是指分閘過程中從操動機構(gòu)接到分閘命令時起，到斷路器觸頭側(cè)分離的一段時間。這段時間令時起，到斷路器觸頭側(cè)分離的一段時間。這段時間包括操動機構(gòu)和高壓斷路器本身在觸頭分離以前的執(zhí)包括操動機構(gòu)和高壓斷路器本身在觸頭分離以前的執(zhí)行電氣命令和機構(gòu)動作的時間，具體說，由以下幾部行電氣命令和機構(gòu)動作的時間，具體說，由以下幾部分組成分組成 （1 1）啟動時間）啟動時間 從脫扣機構(gòu)受電到脫扣器動作并使操從脫扣機構(gòu)受電到脫扣器動作并使操動機構(gòu)解扣時止或者分閘動力控制系統(tǒng)的初級閥門觸動機構(gòu)解扣時止或者分閘動力控制系統(tǒng)的初

43、級閥門觸動時止的時間動時止的時間 。 （2 2）分閘控制時間）分閘控制時間 從分閘動力控制系統(tǒng)受能到機構(gòu)從分閘動力控制系統(tǒng)受能到機構(gòu)傳動觸動的時間，對于機械連桿式操動系統(tǒng)，無分閘傳動觸動的時間，對于機械連桿式操動系統(tǒng)，無分閘動力控制動力控制 1 1、分閘、分閘 故無此項時間。故無此項時間。（3 3）分閘寄生時間）分閘寄生時間 從機械傳動觸動開始到觸頭開始運從機械傳動觸動開始到觸頭開始運 動的時間。動的時間。（4 4）逆超程時間）逆超程時間 從觸頭開始運動到觸頭分離時止的時從觸頭開始運動到觸頭分離時止的時間。間。 上述第三部分的時間是指機構(gòu)運動鏈的間隙位移上述第三部分的時間是指機構(gòu)運動鏈的間隙位

44、移和彈性變形引起的時間消耗。對于機械傳動來說，運和彈性變形引起的時間消耗。對于機械傳動來說，運動鏈在合閘位置處于受力的緊張狀態(tài)，鏈中各個環(huán)節(jié)動鏈在合閘位置處于受力的緊張狀態(tài)，鏈中各個環(huán)節(jié)有一定的彈性變形，當(dāng)解扣時，在觸頭獲得運動之前，有一定的彈性變形，當(dāng)解扣時，在觸頭獲得運動之前，這些環(huán)節(jié)由于力的松弛，應(yīng)變消失而需要一定的時間。這些環(huán)節(jié)由于力的松弛，應(yīng)變消失而需要一定的時間。只有應(yīng)變消失之后觸頭才能從分閘動力獲得相應(yīng)的運只有應(yīng)變消失之后觸頭才能從分閘動力獲得相應(yīng)的運動（假設(shè)不產(chǎn)生反向應(yīng)變）。這種由于彈性應(yīng)變而引動（假設(shè)不產(chǎn)生反向應(yīng)變）。這種由于彈性應(yīng)變而引起的時間延遲約為起的時間延遲約為1 1

45、3ms3ms。 1 1、分閘、分閘 5.5.全開斷時間全開斷時間 全開斷時間是指在全開斷電流下，分閘過程從操動全開斷時間是指在全開斷電流下，分閘過程從操動機構(gòu)接到分閘命令時起到電弧熄滅時止的時間，也就機構(gòu)接到分閘命令時起到電弧熄滅時止的時間，也就是固分時間加燃弧時間。燃弧時間與起弧相角有關(guān)，是固分時間加燃弧時間。燃弧時間與起弧相角有關(guān)，其下限稱短燃弧時間，其上限稱長燃弧時間。三相斷其下限稱短燃弧時間，其上限稱長燃弧時間。三相斷路器在單相試驗時，既要求用短燃弧時間驗證首相的路器在單相試驗時，既要求用短燃弧時間驗證首相的開斷性能，同時還要求一長燃弧時間驗證后兩相開斷開斷性能，同時還要求一長燃弧時間

46、驗證后兩相開斷的性能。后兩相的電流過零比首相開斷過零的時間滯的性能。后兩相的電流過零比首相開斷過零的時間滯后一定的電角度（如在三相不接地短路試驗中為后一定的電角度（如在三相不接地短路試驗中為9090）。又考慮三相之間的相位差，故長燃弧時間與短燃）。又考慮三相之間的相位差，故長燃弧時間與短燃弧時間的時間差可認(rèn)為是弧時間的時間差可認(rèn)為是8.33ms8.33ms（在三相不接地短路（在三相不接地短路試驗中），而試驗中），而IECIEC目前的規(guī)定是目前的規(guī)定是7 ms7 ms，這只能理解是，這只能理解是多種形式短路的綜合反映。多種形式短路的綜合反映。 1 1、分閘、分閘 縮短斷路器的全開斷時間對提高電力

47、系統(tǒng)的縮短斷路器的全開斷時間對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高輸電線路的輸送容量有很大好處。穩(wěn)定性和提高輸電線路的輸送容量有很大好處。對對6060周交流來說為周交流來說為33.3ms33.3ms， 若考慮現(xiàn)代斷路若考慮現(xiàn)代斷路器的長燃弧時間為一周波左右，則此種斷路器器的長燃弧時間為一周波左右，則此種斷路器的固分時間對于的固分時間對于5050周或周或6060周系統(tǒng)來說，相應(yīng)地周系統(tǒng)來說，相應(yīng)地分別要求為分別要求為2020左右或左右或16.6 ms16.6 ms左右左右。 2 2、合閘、合閘二、合閘二、合閘 線路的正常送電，負(fù)荷的倒換，電壓的引入等都線路的正常送電，負(fù)荷的倒換，電壓的引入等都必須由斷路器

48、的合閘動作來完成。合閘以后，斷路器必須由斷路器的合閘動作來完成。合閘以后，斷路器本身就處于警戒狀態(tài)，在它所保護的范圍內(nèi)出現(xiàn)任何本身就處于警戒狀態(tài)，在它所保護的范圍內(nèi)出現(xiàn)任何故障，隨時可以受命跳閘。故障，隨時可以受命跳閘。 斷路器在合閘狀態(tài)下，必須保證具有足夠的長期斷路器在合閘狀態(tài)下，必須保證具有足夠的長期通流能力和經(jīng)受短路電流和電動力作用能力，而這些通流能力和經(jīng)受短路電流和電動力作用能力，而這些性能與機構(gòu)的設(shè)計有密切的聯(lián)系。若機構(gòu)設(shè)計不當(dāng)，性能與機構(gòu)的設(shè)計有密切的聯(lián)系。若機構(gòu)設(shè)計不當(dāng)，或操動系統(tǒng)不能制鎖，則在短路電動力作用下，斷路或操動系統(tǒng)不能制鎖，則在短路電動力作用下，斷路器觸頭會自行脫開；

49、器觸頭會自行脫開；或因機構(gòu)的輸出力矩不夠，觸頭或因機構(gòu)的輸出力矩不夠，觸頭的輕微熔焊造成斷路器不能開斷，均將釀成事故。因的輕微熔焊造成斷路器不能開斷，均將釀成事故。因而合閘狀態(tài)下的可靠性亦是十分重要的。而合閘狀態(tài)下的可靠性亦是十分重要的。 2 2、合閘、合閘1.1.合閘速度：合閘速度： 合閘速度是指斷路器觸頭以前半波內(nèi)的平均速度。合閘速度是指斷路器觸頭以前半波內(nèi)的平均速度。它標(biāo)志著斷路器的運動系統(tǒng)在趨近于合閘時所應(yīng)具有它標(biāo)志著斷路器的運動系統(tǒng)在趨近于合閘時所應(yīng)具有的動能水平。待觸頭接觸以后，由于阻力突然增大，的動能水平。待觸頭接觸以后，由于阻力突然增大，動觸頭的運動速度受到很大的阻力而降低。合

50、閘速度動觸頭的運動速度受到很大的阻力而降低。合閘速度還影響預(yù)擊穿特性，當(dāng)合閘速度高時，預(yù)擊穿距離就還影響預(yù)擊穿特性，當(dāng)合閘速度高時，預(yù)擊穿距離就小，其阻礙斷路器關(guān)合的作用也??；反之，影響就大小，其阻礙斷路器關(guān)合的作用也??；反之，影響就大. . 合閘速度是在合閘裝置的動力處于額定參數(shù)下所測得合閘速度是在合閘裝置的動力處于額定參數(shù)下所測得的數(shù)據(jù)，可是在運行中，動力源的特性參數(shù)常常偏離的數(shù)據(jù)，可是在運行中，動力源的特性參數(shù)常常偏離其額定值。對液壓操動機構(gòu)來說流體輸出功有隨操作其額定值。對液壓操動機構(gòu)來說流體輸出功有隨操作負(fù)荷大小而變化的適應(yīng)性，因而動力額定參數(shù)的變化負(fù)荷大小而變化的適應(yīng)性，因而動力額

51、定參數(shù)的變化而導(dǎo)致運動系統(tǒng)的功能的差異不很大。而導(dǎo)致運動系統(tǒng)的功能的差異不很大。 2 2、合閘、合閘 2.2.合閘時間：合閘時間： 合閘時間是指從發(fā)合閘令到斷路器的主觸頭剛合合閘時間是指從發(fā)合閘令到斷路器的主觸頭剛合時止的這段時間。在制造和運行過程中，測定合閘時止的這段時間。在制造和運行過程中，測定合閘時間往往可以得知斷路器的操動系統(tǒng)是否處于正常時間往往可以得知斷路器的操動系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)。狀態(tài)。 合閘時間由以下幾部分組成：合閘時間由以下幾部分組成：（1 1）啟動時間）啟動時間 從啟動電磁鐵的線圈受電到電磁鐵剛從啟動電磁鐵的線圈受電到電磁鐵剛頂開控制閥門時止的時間。頂開控制閥門時止的時間。

52、（2 2）合閘控制時間）合閘控制時間 從合閘控制裝置得電到合閘裝置觸從合閘控制裝置得電到合閘裝置觸動的時間動的時間（3 3）合閘寄生時間）合閘寄生時間 從合閘裝置觸動到斷路器的主回從合閘裝置觸動到斷路器的主回路動觸頭觸動的時間，此為消耗于機構(gòu)的間隙和機路動觸頭觸動的時間，此為消耗于機構(gòu)的間隙和機構(gòu)傳動的彈性變形的時間。構(gòu)傳動的彈性變形的時間。（4 4）逆開距時間）逆開距時間 從動觸頭觸動到與靜觸頭剛接觸的從動觸頭觸動到與靜觸頭剛接觸的時間。時間。 2 2、合閘、合閘 上述四部分時間之中，占主要的是上述四部分時間之中，占主要的是逆開距時間逆開距時間，因為動觸頭觸動時，其速度為零，只有在合，因為動

53、觸頭觸動時，其速度為零，只有在合閘過程中才能得到加速。所以剛接觸時，往往閘過程中才能得到加速。所以剛接觸時，往往要經(jīng)過一段較長的時間。在合閘的前一段行程要經(jīng)過一段較長的時間。在合閘的前一段行程中速度在預(yù)擊穿距離內(nèi)才有意義，而這時動觸中速度在預(yù)擊穿距離內(nèi)才有意義，而這時動觸頭恰已加速到需要的速度頭恰已加速到需要的速度，當(dāng)代的新型斷路當(dāng)代的新型斷路器行程都很小，因而合閘時間亦縮短，合閘時器行程都很小，因而合閘時間亦縮短，合閘時間的縮短給斷路器的操動帶來很大的好處，即間的縮短給斷路器的操動帶來很大的好處，即合閘的分散性可以縮小，因而電力系統(tǒng)的穩(wěn)定合閘的分散性可以縮小，因而電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以提高。性

54、可以提高。 2 2、合閘、合閘 從機構(gòu)設(shè)計的角度去縮短合閘時間，主要從機構(gòu)設(shè)計的角度去縮短合閘時間，主要從縮短啟動時間和控制時間入手。采用快速啟從縮短啟動時間和控制時間入手。采用快速啟動裝置可以將啟動時間從動裝置可以將啟動時間從10ms10ms縮短到縮短到2ms2ms。合。合理地選擇控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，改善控制閥的理地選擇控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，改善控制閥的運動特性可以獲得最短的控制時間。但若對合運動特性可以獲得最短的控制時間。但若對合閘時間沒有嚴(yán)格的要求，過分地追求的合閘時閘時間沒有嚴(yán)格的要求，過分地追求的合閘時間，可能不是合理的辦法，因為由此可能引入間，可能不是合理的辦法，因為由此可能引入導(dǎo)致

55、操動不可靠的因素。導(dǎo)致操動不可靠的因素。 3 3、合分、合分三、合分三、合分 高壓斷路器在合閘過程中可能遇到線路故高壓斷路器在合閘過程中可能遇到線路故障（如短路）而要求它立即跳閘的情況，因而障（如短路）而要求它立即跳閘的情況，因而斷路器應(yīng)具有及時跳閘反應(yīng)的能力，即當(dāng)斷路斷路器應(yīng)具有及時跳閘反應(yīng)的能力，即當(dāng)斷路器合到底立刻能進行無任何延遲的正常器合到底立刻能進行無任何延遲的正常分閘。分閘。這種反應(yīng)能力依賴控制系統(tǒng)和機構(gòu)傳動系統(tǒng)的這種反應(yīng)能力依賴控制系統(tǒng)和機構(gòu)傳動系統(tǒng)的實用性。實用性。 斷路器合閘之后，立即進行分閘，則線路斷路器合閘之后，立即進行分閘，則線路接通的時間很短。在電力系統(tǒng)中，希望短路合

56、接通的時間很短。在電力系統(tǒng)中，希望短路合閘時斷路器以最快的動作將短路斷開，以保證閘時斷路器以最快的動作將短路斷開，以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，因而對斷路器合分時的接系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，因而對斷路器合分時的接通時間，有一定的要求，而此時間成為金屬短通時間，有一定的要求，而此時間成為金屬短接時間。接時間。 3 3、合分合分 最短的金屬短接時間應(yīng)由下列部分組成：（最短的金屬短接時間應(yīng)由下列部分組成：（1 1）關(guān)合超程時間關(guān)合超程時間: :合閘過程中，從觸頭剛接觸開合閘過程中，從觸頭剛接觸開始到合到底停止之間的時間。始到合到底停止之間的時間。 （2 2）停頓時間）停頓時間: :從合到停止到斷路器因執(zhí)行分從合

57、到停止到斷路器因執(zhí)行分閘命令而觸動時止的這段時間。閘命令而觸動時止的這段時間。 （3 3）逆超行程時間）逆超行程時間: :分閘過程中，從動觸頭到分閘過程中，從動觸頭到與靜觸頭脫離時止的這段時間。與靜觸頭脫離時止的這段時間。 斷路器的金屬短接時間與運行中的繼電保斷路器的金屬短接時間與運行中的繼電保護有相互交叉的關(guān)系，因而在合分任務(wù)中要確護有相互交叉的關(guān)系，因而在合分任務(wù)中要確定電力系統(tǒng)承受短路的時間需對設(shè)備和保護作定電力系統(tǒng)承受短路的時間需對設(shè)備和保護作詳細(xì)的分析才能獲知，而且設(shè)備的調(diào)整必須得詳細(xì)的分析才能獲知，而且設(shè)備的調(diào)整必須得當(dāng)。當(dāng)。 4 4、重合和重合閘、重合和重合閘 四、重合和重合閘四

58、、重合和重合閘 在高壓電力系統(tǒng)中常要求斷路器在事故在高壓電力系統(tǒng)中常要求斷路器在事故跳閘后進行快速重合閘，以獲得高的系統(tǒng)穩(wěn)跳閘后進行快速重合閘，以獲得高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。這種重合閘往往能排除系統(tǒng)中的一段定性。這種重合閘往往能排除系統(tǒng)中的一段偶然性的短路事故而獲得成功。但當(dāng)重合后偶然性的短路事故而獲得成功。但當(dāng)重合后短路仍未消除時，斷路器在繼電保護裝置的短路仍未消除時，斷路器在繼電保護裝置的作用下又可立即跳閘，這時的操作任務(wù)為重作用下又可立即跳閘，這時的操作任務(wù)為重合閘，即分閘以后再一個合分，如需再次強合閘，即分閘以后再一個合分，如需再次強送電，則可再設(shè)置一個合分，即為分送電，則可再設(shè)置一個合分，即

59、為分- -合分合分- -合分，后一個合分前的時延要長一些，由具合分，后一個合分前的時延要長一些，由具體的系統(tǒng)保護確定。體的系統(tǒng)保護確定。5 5、高壓斷路器對操動機構(gòu)的要求高壓斷路器對操動機構(gòu)的要求5 5、高壓斷路器對操作機構(gòu)的要求、高壓斷路器對操作機構(gòu)的要求 對操動機構(gòu)的要求很嚴(yán)格。作為電網(wǎng)主要保護和對操動機構(gòu)的要求很嚴(yán)格。作為電網(wǎng)主要保護和控制元件的高壓斷路器，其動作可靠性是極為重要的?？刂圃母邏簲嗦菲?，其動作可靠性是極為重要的。斷路器該動時不動，不該動時亂動，都會造成線路事斷路器該動時不動，不該動時亂動，都會造成線路事故，給電力系統(tǒng)帶來巨大的損失。在電力設(shè)備中，斷故，給電力系統(tǒng)帶來巨大

60、的損失。在電力設(shè)備中，斷路器及其操動機構(gòu)的機械故障比之其它設(shè)備要多。這路器及其操動機構(gòu)的機械故障比之其它設(shè)備要多。這主要是：主要是：1 1）操動機構(gòu)的潤滑系統(tǒng)差，動作環(huán)節(jié)多。故出現(xiàn)故障的）操動機構(gòu)的潤滑系統(tǒng)差，動作環(huán)節(jié)多。故出現(xiàn)故障的可能性就大?？赡苄跃痛蟆? 2）高壓斷路器工作條件比較惡劣。）高壓斷路器工作條件比較惡劣。3 3）斷路器工作狀態(tài)是非連續(xù)性的，有時甚至一年也動不）斷路器工作狀態(tài)是非連續(xù)性的，有時甚至一年也動不了幾次，這樣，隱患不易及時發(fā)現(xiàn)。了幾次，這樣，隱患不易及時發(fā)現(xiàn)。5 5、高壓斷路器對操動機構(gòu)的要求高壓斷路器對操動機構(gòu)的要求 4 4）斷路器及其操動機構(gòu)類型多，結(jié)構(gòu)差異大，因