《传统断路器》PPT课件

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1、第六章传统断路器本章要点：1.油断路器的工作原理2.压缩空气断路器的工作原理3.磁吹断路器的工作原理4.低压自动空气断路器的工作原理这些高压大功率开断设备，它们在技术上比较成熟，都有自己的辉煌历史，但总的来看，它们已过(或已到)自己的鼎盛时期，在结构上、性能上不会再有太大的发展.将它们称为传统断路器.它们有的至今仍在某个领域或地域中大量使用，有的也许会与新一代设备长期共存。第一节油断路器一、油中的简单开断与油吹灭弧室随着电力系统从小到大的逐步发展，简单的可熔保险和空气开关已不能满足短路开断的要求，1893年在美国诞生了油断路器的前身。图6.1油中的简单开断与自膨胀吹弧变压器油

2、开断能力增强的原因1.气泡中的主要成份是油的蒸气和由油蒸气分解的其它气体。油蒸气约占整个泡体积的40%，其它气体占60%。在其它气体中，氢气(H2)占总体积的70～80%，乙炔占15～20%，甲烷、乙烯等占5～10%。2.气泡膨胀受到限制，使气泡的压力可维持在5～10个大气压。高压力使电弧中游离质点的自由行程减小，复合能力增强而游离作用减弱。3.随着触头间距的增加，电弧被拉长，电弧间隙耐受恢复电压的能力也增强。电弧熄灭后，电弧间隙将重新被油填满，保证了触头间的绝缘强度。临界开断电流现象利用电弧自身能量或作用熄灭电弧的方法称为自能式灭弧。利用外界其它能量熄灭电弧的方法称为外能式

3、灭弧。对于油中简单开断来说，其灭弧能力是完全依靠电弧自身能量所分解的气体来实现的，因此，属于自能式灭弧。图6-2油中简单开断时，燃弧时间与开断电流的关系对应于燃弧时间最长的电流称为临界开断电流，所有自能灭弧的油断路器都存在这种临界开断电流现象。临界电流开断试验国标GB198中规定，当10%额定短路开断电流试验的燃弧时间平均值显著大于30%额定短路开断电流试验的燃弧时间平均值时，就应做临界电流开断试验，试验电流为额定短路开断电流的4~6%和2~3%。2、油吹灭弧室(a)纵吹(b)横吹(c)纵横吹(d)对横吹(环吹)1—静触头，2—动触头，3—电弧，4—油、气流或磁场作用油断路器

4、灭弧室结构(a),(b)灭弧室的结构a、b油断路器灭弧室结构(c),(d)灭弧室的结构c、d二、油自能吹弧灭弧室的压力过程及影响灭弧能力的因素油自能吹弧灭弧室的过程大致可分作以下三个阶段(1)封闭泡阶段从动静触头分离起到动触头运动到第一吹弧道即将打开时止(所谓即将“打开”，即动触头自身马上不再堵住吹弧道口)。这一段燃弧距离通常又称作“引弧距”，这期间电弧气泡的压力增长很快。(2)油、气混合的气流吹弧阶段吹弧口打开后，气泡中的气体吹拂电弧并通过吹弧道向灭弧室外排出，同时气泡内继续有油气化分解，直到电弧过零熄灭。(3)熄弧后的回油阶段电弧熄灭后，灭弧室中的压力因气体的

5、继续排出和温度的很快降低而迅速下降。到达一定值后，外部新鲜油开始进入灭弧室，恢复正常介质状态，为下一次开断作准备。油自能吹弧灭弧室的压力变化曲线图6.5油自能吹弧灭弧室的压力变化曲线影响油吹灭弧室熄弧能力的因素影响油吹灭弧室熄弧能力的因素很多。引弧距的长短、吹弧道的截面与形状、油层高度、灭弧室油面上部空间的体积大小、油气分离器的结构(气体排往大气前应将油的蒸气冷却回落至灭弧室，分离器在灭弧室的上部缓冲空间安放，见图6.7的空气室)、上部缓冲空间的大小、纵横吹的安排、分闸速度、有无空气垫及空气垫的大小(空气垫是指灭弧室内油面下可储存空气的部分)等等各个方面的因素都有关系。自能式

6、灭弧室设计所遵循的原则应是：减小电弧能量放在第一位，利用电弧能量放在第二位;在能达到开断要求的前提下，电弧能量愈小愈好。三、油断路器的类型及结构图6.6多油断路的单相结构示意图1—导电杆，2—绝缘套管，3—油箱盖，4—传动机构5—油标，6—电流互感器，7—电容式套管，8—灭弧室,9—动触头及横担，10—油箱，11—电热器，12—放油阀1.多油断路器的特点1)是所有元件都处于接地的金属油箱中(固常称其为落地箱式或落地罐式)，油一方面用来熄灭电弧，另一方面又用作导电部分之间(包括断口间)以及导电部分与接地的油箱之间的绝缘介质。2)多油断路器的导电部分多做成上部开口外张的“U”型结

7、构，这是由于空气的绝缘强度比油低所决定的。3)箱盖接地4)10kV及以下的多油断路器一般都取三相共箱的结构形式，35kV及以上的多油断路器，每相各一个油箱，称为分相式结构，又称罐式。2、少油断路器多油断路器因其用油量多、钢材消耗大、检修困难、造成爆炸及火灾的危险性大，因而人们发展了少油断路器。在少油断路器中，变压器油只用来作为熄灭电弧和触头断口间的绝缘介质，不用作对地绝缘。图6.7户内少油断路器的外型及结构1—分闸弹簧，2—底架，3—拉杆，4—主轴5—支持瓷瓶，6—油气分离器，7—空气室8—静触头，9—