断路器与隔离开关课件.ppt

電弧特性電弧溫度隨時間變化電弧電流數值隨時間變動，電弧的功率也隨電弧電流變動電弧功率增大時，電弧的溫度增加；反過來，當電弧功率減小時，電弧的溫度降低。電弧有熱慣性電弧的溫度跟不上電流的變化，存在一個滯後過程。交流電弧每半周自動熄滅一次隨著交流電流週期性變化，電弧電流每隔半周過零一次。在電弧電流自然過零前後，電源向弧隙輸送的能量較少，電弧溫度和熱游離下降，而去游離作用繼續進行，電弧將自然熄滅。1)利用滅弧介質不同滅弧介質具有不同的傳熱能力、介電能力、熱游離溫度和熱容量。這些參數數值越大，去游離作用就越強，電弧就越容易熄滅。2)採用特殊金屬材料作滅弧觸頭採用熔點高、導熱係數和熱容量大的耐高溫金屬作觸頭材料。如採用銅、鎢合金和銀、鎢合金等。3)利用氣體或油吹動電弧吹弧利於冷卻而使複合加強、帶電離子的擴散。4)採用多斷口熄弧電弧被拉長，觸頭分離速度加快，斷口電壓降低。5)提高觸頭分離速度迅速拉長電弧，可使弧隙的電場強度驟降；使電弧的表面突然增大，有利於電弧的冷卻和帶電粒子的擴散。高壓斷路器熄滅交流電弧的基本方法以開斷電路為例，過程可分為：（1）動、靜觸頭分離的瞬間在觸頭之間產生電弧。（2）絕緣油在電弧的高溫作用下，被迅速蒸發和分解成油蒸汽和其他氣體，在電弧周圍形成混合氣泡。（3）氣體被密封在滅弧室內，使滅弧室內壓力不斷增高，電弧中游離質點的濃度增加，增強了複合，加強了去游離作用。由於溫度和壓力差，氣泡內產生劇烈的擾動，加強了對弧柱的冷卻作用。滅弧（4）隨著觸頭間距的增大，電弧被拉長，在電弧電流過零時，斷口間的介質強度很快恢復，使電弧熄滅。結論：油斷路器是一種自能式斷路器，即是利用電弧本身的能量來熄滅電弧。滅弧SF6斷路器SF6開關利用壓縮的SF6氣體為滅弧和絕緣介質，利用電弧的能量，產生SF6壓縮氣體，熄滅電弧。用以切斷額定電流和故障電流、轉換線路、實現對高壓輸變電線路和電氣設備的控制和保護，並配以操作機構進行分、合閘及自動重合閘SF6斷路器採用具有優良滅弧能力和絕緣能力的SF6氣體作為滅弧介質，具有開斷能力強、動作快、體積小等優點，但金屬消耗多，價格較貴。近年來SF6斷路器發展很快，在高壓和超高壓系統中得到廣泛應用。尤其以SF6斷路器為主體的封閉式組合電器，是高壓和超高壓電器的重要發展方向。SF6氣體第一次被用於斷路器是在五十年代初。由於SF6氣體同空氣和變壓器油相比有許多優異的電氣絕緣和滅弧性能，近年來，SF6在電氣設備上的應用有了很大的發展，尤其是在高壓和超高壓斷路器上，還有全封閉組合電器。現在，新安裝的110kV及以上電壓等級的斷路器，包括大部分的35kV斷路器已經全部是SF6斷路器了。SF6分子由一個硫原子和六個氟原子構成，它的密度也大約是空氣的五倍。在常溫下，SF6氣體是無色、無味、無毒並且透明的惰性氣體，它非常穩定，通常情況下很難分解；它既不溶於變壓器油也不溶於水。SF6斷路器一個操作機構:單相操作或三相電氣聯動1個操作機構三相機械聯動SF6斷路器SF6斷路器剖面圖1 高壓接線端2 滅弧室瓷套3 支柱瓷套4 分子篩5橫樑6 傳動箱7 支架8 連杆9 操動機構箱10 斷路器位置指示器11 合閘彈簧位置指示器12 密度計13 分閘彈簧14 絕緣拉杆SF6斷路器VtVc合閘位置壓氣過程熱能效應分閘位置Vt:熱能室Vc:壓氣室SF6斷路器動觸頭SF6斷路器開斷單元SF6斷路靜觸頭彈簧機構拐臂合閘凸輪慣性飛輪合閘彈簧分閘彈簧指示器（合閘彈簧位置：儲能或釋能）凸輪分閘系統合閘系統合閘凸輪彈簧機構彈簧結構（說明）合閘彈簧儲能傳動裝置合閘閉鎖合閘系統分閘彈簧分閘閉鎖分閘系統分合閘命令(機械/電氣)輔助單元彈簧結構合閘過程合閘線圈通電動作合閘掣子拖開合閘彈簧釋能合閘軸旋轉180°分閘彈簧儲能主軸旋轉60°拐臂就停靠在分閘掣子合閘完成合閘彈簧儲能：電機一旦通電後，它就會通過慣性飛輪上的減速齒輪以及鏈條給合閘彈簧儲能。合閘彈簧儲能到位後，齒輪停在慣性飛輪上沒有齒的位置，而減速齒輪則會停下來，以免合閘掣子受力變形。注：在合閘彈簧儲能的過程中，合閘線圈中的電流將被切斷，以免發生意外的合閘操作。分閘：分閘線圈通電時或手動操作分閘杠杆時，分閘掣子就會脫開拐臂。在分閘彈簧的作用下，主軸將沿順時針方向旋轉60°。直到“分閘