城市轨道交通高压电气设备检修 教案任务三 SF6断路器小修.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断路器的小修项目

（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断路器的检修方法和步骤

教学内容

SF6断路器小修

重点难点

SF6SF6断路器的检修方法和步骤

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：为了保证高压断路器在运行时的安全、可靠，提高电力系统的稳定性，检修人员应根据设备的状态、运行时间并参照设备安装使用说明书中的检修条件等因素，来决定是否应对高压断路器进行检修。检修包括检查（检测）和修理两部分内容，分为小修、大修和临时性检修。小修是对设备不解体进行的检查、修理。当主变电所110kV断路器在运行一年后，需要对其进行小修作业。

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

1.小修项目

断路器的小修项目一般每年进行一次。小修项目有：

（1）瓷套检查；

（2）气体系统检查；

（3）气体微水测量；

（4）储能机构检查；

（5）分合闸铁芯线圈检查；

（6）凸轮连杆机构；

（7）辅助开关检查；

（8）手动分合试验；

（9）低电压试验。

任务驱动法，分组讨论法

完成断路器小修的方案制定

2学时

方案实施

工作流程：

（1）检查瓷瓶无损伤、无放电痕迹，相序清晰。法兰密封良好，防水胶完好。

（2）检查气体系统，温度为20℃，气体额定压力为0.5Mpa；补气报警压力为0.42Mpa；开关闭锁压力为0.40Mpa。

（3）进行气体微水测量，其含水量≤150μL/L。

（4）检查储能机构，各