第四章--高压电器及成套配电装置剖析ppt课件.ppt

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1、第四章高压电器及成套配电装置第一节开关电器中的电弧一、开关电器中的电弧的产生与熄灭1、开关电器切断电路时，断开的触头之间会产生电弧。2、电弧电流的本质是离子导电。3、触头断开后，触头之间如果有电弧存在，则电路实际上没有被切断，直到触头间电弧熄灭后电路才是真正断开。触头间介质击穿电压是指触头间产生电弧的最小电压。触头间恢复电压是指触头间电弧暂时熄灭后外电路施加在触头之间的电压。电弧暂时熄灭后，如果触头间的恢复电压电压触头间的介质击穿电压，电弧将重燃。触头间的恢复电压始终小于触头间的介质击穿电压，电弧将彻底

2、熄灭。触头间介质击穿电压的大小与触头之间的温度、离子浓度和距离（电弧长度）等因素有关。触头之间的恢复电压主要由电路中电源电压、电路中电感（或电容）性负载与电阻性负载所占比例，以及电弧暂时熄灭前电弧电流的变化速率等因素有关。二、开关电弧熄灭方法（一）气体吹动电弧（二）拉长电弧（三）电弧与固体介质接触第二节高压断路器一、高压断路器的用途、类型和主要技术数据（一）高压断路器的用途高压断路器在高压电路中起控制作用，是高压电路中的重要电气设备之一。（二）高压断路器的类型1、油断路器2、真空断路器3、六氟化硫断路器（

3、三）高压断路器主要参数1、额定电压额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级，它决定了断路器的绝缘水平。2、额定电流额定电流是指在规定的环境温度下，断路器长期允许通过的最大工作电流（有效值）。3、额定开断电流额定开断电流是指在额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流值，它是表明断路器灭弧能力的技术参数。4、关合电流关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时，断路器所允许接通的最大短路电流。（四）断路器型号及含义二、真空断路器（一）真空灭弧室真空灭弧室的绝缘外壳主要用玻璃或陶

4、瓷材料制作。玻璃材料制成的真空灭弧室的外壳具有容易加工、具有一定的机械强度、易于与金属封接、透明性好等优点。它的缺点是承受冲击的机械强度差。陶瓷真空灭弧室瓷外壳材料多用高氧化铝陶瓷，它的机械强度远大于玻璃，但与金属封端盖的装配焊接工艺较复杂。真空断路器在每次分合闸时，波纹管都会有一次伸缩变形，是易损坏的部件，它的寿命通常决定了断路器的机械寿命。（二）真空灭弧室的灭弧原理真空灭弧室中的触头断开过程中，依靠触头产生的金属蒸气使触头间产生电弧。1、小电流真空灭弧的熄弧原理小电流真空电弧是一种扩散型电弧。扩散型电

5、弧，它只有阴极斑点而无阳极斑点，各分支电弧均布于触头表面上且处于移动状态。2、大电流真空电弧的熄弧原理大电流真空电弧是一种集聚型真空电弧。集聚型电弧会产生阳极斑点，从而导致电极的严重熔化，并产生大量的金属蒸气。在触头间施加横向磁场或纵向磁场，从而实现真空灭弧室开断大电流的功能。三、SF6断路器SF6（六氟化硫）断路器用SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质。SF6断路器因灭弧性能优良，开断电流大，在35kv及以上电压等级被广泛应用。（一）SF6(六氟化硫）气体的性质1、SF6气体是一种无色、无味、无毒、不可燃、

6、易液化，对电气设备不腐蚀的气体。因此，SF6断路器的使用寿命长、检修周期长、检修工作量小，不存在燃烧和爆炸的危险。2、SF6气体绝缘性和灭弧能力强。它的绝缘强度是空气的2.33倍，灭弧能力可达空气的100倍。3、SF6气体在电弧高温作用下会分解为低氟化物，但在电弧过零值后，又很快再结合成SF6气体。目前使用的某些SF6断路器检修年限可达20年以上。4、SF6气体化学性质虽稳定，但是与水分或其他杂质成分混合后，在电弧作用下会分解为低氟化合物和低氟氧化物，其中的某些成分有严重腐蚀性和毒性。为此，SF6断路器要

7、有压力监视系统和净化系统。5、SF6断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置。（二）SF6断路器与其他断路器比较有以下优缺点1、优点（1）断口耐压高。（2）允许的开断次数多，检修周期长。（3）开断电流大，灭弧时间短。（4）操作时噪音小，寿命长。2、缺点（1）在电弧作用下，SF6气体分解的低氟化物气体有毒。（2）SF6气体在高温下与铜、钨等金属生成粉末状的金属氟化物，碰到人体的皮肤可能引起过敏。（3）如断路器密封不良还会引起水分或潮气浸入内部，水分遇到低氟化分解物会产生氢氟酸，氢氟酸有毒性且会腐蚀材料；当内

8、部水分达到一定量时还会在绝缘件表面结露而影响绝缘强度，甚至会产生沿面放电。（4）SF6气体密度比空气大，假如SF6开关设备泄漏，SF6气体会沉积在电缆沟等低洼处，很难清除，气体积聚多了会引起工作人员窒息事故。（三）SF6断路器结构及灭弧原理SF6断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种。支柱式SF6断路器在6kv及以上的高压电路中广泛使用；罐式SF6断路器的特点是设备重心低、结构稳固、抗震性能好、可以加装电流互感器，特别适用于多地