城市轨道交通高压电气设备检修 教案 项目3 断路器的预防性试验及检修.docx

授课教案纲要

教师姓名

系部专业

轨道供电专业

课程名称

城轨高压电气设备检修

使用教材

城市轨道交通高压电气设备检修

授课时间

授课对象

计划学时

8学时

教学方式地点

一体化实训基地

教

学

目

标

能力（技能）目标

知识目标

1）能完成SF6断路器导电回路直流电阻测量试验

（2）能与他人合作，进行有效沟通，能按6S管理规定进行作业

（1）掌握SF6断路器的结构和工作原理

（2）明确SF6断路器导电回路直流电阻测量的步骤和具体操作

教学内容

SF6断路器导电回路直流电阻测量试验

重点难点

SF6断路器导电回路直流电阻测量的步骤和具体操作

综合素

质培养

培养安全作业的意识，养成爱岗敬业、严谨细致的工作作风。

教学方法

一体化教学、任务驱动法、分组讨论法

教学资源

教材、PPT课件、微课

教学后记（对课程设置、教学计划、教学大纲、教案、教材、教学方法的建议）

教学活动流程设计

教学

步骤

教学内容

教学

方法

学生

活动

时间

安排

课前导学

任务描述：导电回路直流电阻测量是断路器判断触头接触是否良好的一种常见试验，也是断路器预防性试验的主要项目。如果接触电阻过大，在长期工作电流下积累的发热量将随着电阻的增加而增加，电接触的温度急剧上升，造成接触电阻继续恶化，严重时可能使触头接触部分局部熔焊，影响开关的正常分合。当通过短路电流时，还会影响开关的动、热稳定性能和开断性能。因此，当主变电所110kV断路器在运行1～3年或大修后，需要测量其导电回路电阻，掌握触头的接触状况，从而保证设备的安全运行。

任务驱动法

搜集有关SF6断路器的理论知识，和视频自学课程内容。

1课时

任务咨询

一、断路器基础知识

1.气体基本性质

(1）气体是无色、无味、无毒、不燃的惰性气体，密度为6.14，是空气的5.1倍。分解温度为500℃，无火灾和爆炸的危险，对金属和绝缘材料无腐蚀和氧化，冷却特性好。

（2）绝缘性能好。相同条件下绝缘强度是空气的2.5～3倍，在0.3MPa下与变压器油绝缘强度相同。

（3）灭弧性能好，其灭弧能力是空气的100倍。具有强电负性，能吸附电子和正离子复合，故复合作用快，去游离作用强。尤其在电流过零前后，可使弧隙中带电粒子减少，导电率下降。易液化，不宜使用于寒冷地区（—30℃)。

（4）受电弧作用后，不会引起气体的变质。受电孤作用后，少量分解为和，但它们很不稳定，在0.1ms的极短时间内迅速合成。断路器在多次强电流断开试验后，气体基本上不劣化。

（5）当气体中有水分存在时，在电弧的作用下将产生有害和有毒物质，主要是低氟化物、氢氟酸等。

2.灭弧室类型及灭弧原理

（1）断路器灭弧室有双压式和单压式（定开距、变开距）两种结构。

（2）灭弧原理：110kV以上的系统中多采用单压式灭弧室，又称压气式灭弧室，指在断路器内的气体只有一种较低的压力，灭弧室的可动部分带有压气装置，靠分闸过程中活塞与气缸的相对运动，像打气筒打气一样，使气体压力短时间内迅速升高，形成高压气体吹拂电弧，使之熄灭，动触头的运动速度决定了吹气量的大小，一旦分闸操作结束，压气作用随即消失，触头间恢复为低压气体。

（3）特点：单压式灭弧室结构简单、造价低、性能良好，大多应用在110kV以上的高压电网中，开断电流可达几十个千安。目前单压式断路器额定开断电流已达80kA，单断口的电压已达到550kV。

3.断路器的分类

（1）瓷柱式：开断元件安装在绝缘支柱上，使处于高电位的触头、导电部分及灭弧室与地电位绝缘，绝缘支柱则安装在接地的基座上。

（2）罐式：开断元件安装在接地的箱壳中，其间的绝缘依靠气体来承担，导电部分经套管引入，结构比较稳定，常在高压和超高压断路器中使用，抗震性能好。

4.断路器的优缺点

（1）优点：

①开断性能好，开断电流大，燃弧时间短，不会产生重燃过电压；

②允许开关的次数多，适于频繁操作，检修周期长；

③结构简单，由于灭弧罩断口耐压高，使其断口数和绝缘支柱数减少；

④结构紧凑，体积小，占地面积小；

⑤气体是惰性气体，没有火灾危险。

（2）缺点：

断路器加工精度要求高，密封性能要求好，检测要求严格，价格高。

引导教学、分组讨论

分组讨论完成任务咨询。

1学时

方案制定

二、断路器导电回路直流电阻测量

1.试验目的

该试验通过测量断路器动、静触头的接触电阻，判断触头接触是否良好。接触电阻上升的原因有：

（1）触头表面氧化；

（2）触头间存在有机杂物或多次开断短路电流后，残存有碳化物；

（3）触头压力下降；

（4）触头有效接触面积减少。

如果接触电阻过大，在长期工作电流下积累的发热量将随着电阻的增加而增加，电接触的温度急剧上升，造成接触电阻继续恶化，严重时可能使触头接触部分局部熔焊，影响开关的正常分合。当通过短路电