断路器和隔离开关的原理与选择讲诉课件.pptVIP

§5.2高压断路器和隔离开关的原理与选择

引言1.开关电器的类型断路器：既可断开或闭合正常工作电流，也可断开或①闭合过负荷电流或短路电流。如高压断路器、低压自动空气断路器等。负荷开关：只能断开或闭合正常情况下的工作电流。②如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。熔断器：只能断开故障情况下的过负荷电流或短路电③流。如高压熔断器、低压熔断器。隔离开关：不能断开或闭合电流，只能在检修时隔离④电压。

引言断路器的作用2.n在正常情况下，控制各种电力线路和设备的开断和关合。n在电力系统发生故障时，自动地切除电力系统的短路电流，以保证电力系统的正常运行。

一、电弧的形成与熄灭用开关电器切断通有电流的电路时，只要电源n电压大于10~20V，电流大于80~100mA，在开关电器的动、静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。电弧产生后，触头虽已分开，但电路中的电流n还在继续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。

1.电弧的产生、维持与熄灭电弧的产生静触头①(+)阴极发射电子n热电子发射nd强电场电子发射n碰撞游离n电弧的维持热游离(-)②③动触头nn复合去游离去游离扩散去游离电弧的熄灭若游离过程大于去游离过程，则电弧继续燃烧；若去游离过程大于游离过程，则电弧逐渐熄灭。nn

2.交流电弧的熄灭(0)交流电弧的特性电弧温度随时间变化n电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动。nn电弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率减小时，电弧的温度降低。电弧有热惯性nn电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。n交流电弧每半周自动熄灭一次随着交流电流的周期性变化，电弧电流每隔半周过零一次。n在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量较少，电n弧温度和热游离下降，而去游离作用继续进行，电弧将自然熄灭。

2.交流电弧的熄灭(1)交流电弧的熄灭条件在交流电流过零时，电弧将自动熄灭，但不等于最终n熄灭。在交流电弧自动熄灭后，弧隙中存在两个恢复过程：n弧隙介质强度恢复过程n弧隙电压恢复过程n

2.交流电弧的熄灭ud(1)交流电弧的熄灭条件SF6真空1)弧隙介质强度恢复过程含义：弧隙中介质强度恢复到绝缘的正常状态的过程。n以能耐受的电压u表示。d(t)油影响因素：主要是断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质。n空气t真空断路器和SF断路器灭弧性06能较好。真空空气SF6油

2.交流电弧的熄灭ud(1)交流电弧的熄灭条件1)弧隙介质强度恢复过程近阴极效应n+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-(+)(-)(-)(+)t++--+++---++--+++---0油SF6真空空气

2.交流电弧的熄灭ur(1)交流电弧的熄灭条件2)弧隙电压恢复过程utr含义：弧隙电压由熄弧电压逐渐恢复到电源电压的过程。nusr以u表示。r(t)影响因素：线路参数、负荷性质等。n0对不同的线路参数，弧隙电压恢复过程可能是周期性的变化过程或非周期性的变化过程。tutrusr瞬态恢复电压工频恢复电压

2.交流电弧的熄灭(1)交流电弧的熄灭条件综上所述，在电弧自然熄灭后，弧隙中同时存在着两个恢复过程，即弧隙电压恢复过程u和介质强度恢nr(t)复过程u。urd(t)如果弧隙电压高于介质强度耐受电压，则弧隙就被击穿，电弧重燃。nutr如果弧隙电压低于介质强度耐受电压，则电弧不再重燃，即最终熄灭。usrn可见，断路器开断交流电路时，电弧熄灭的条件应为0t

2.交流电弧的熄灭(2)高压断路器熄灭交流电弧的基本方法1)利用灭弧介质不同灭弧介质具有不同的传热能力、介电能力、热游离温度和热容量。n这些参数数值越大，去游离作用就越强，电弧就越容易熄灭。n2)采用特殊金属材料作灭弧触头采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属作触头材料。n如采用铜、钨合金和银、钨合金等。n3)利用气体或油吹动电弧吹弧利于冷却而使复合加强、带电离子的扩散。n4)采用多断口熄弧电弧被拉长，触头分离速度加快，断口电压降低。n5)提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧

三、高压断路器的选择(一)高压断路器型号和技术参数1．种类按灭弧介质和灭弧方式分n油断路器：包括多油断路器和少油断路器n(压缩)空气断路器nSF断路器n6真空断路器n按安装地点分n户内式n户外式n

220kV少油断路器

500kVSF断路器6

220kVSF断路器6

三、高压断路器的选择(一)高压断路器型号和技术参数2．型号由字母和数字两部分组成的：n额定开断能力，kA或MVA特殊环境代号12345678额定电流，A派生代号：C—手车式；G—改进式等。额定电压，kV设计序号使用环境：N—户内式；W—