第六章开关电器696-724..docVIP

第六章 开关电器 第一节 概述 开关电器主要用来闭合与开断正常电路和故障电路或用来隔离高压电源的。在发电厂和变电所中，开关电器是主系统的重要设备之一。 根据开关电器在电路中担负的任务，可以分为下列几类。 （1）仅用来在正常工作情况下，断开或闭合正常工作电流的开关电器，如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。 （2）仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器，如高、低压熔断器。电路开断后，熔断器必须更换部件后才能再次使用。 （3）既用来断开或闭合正常工作电流，也用来断开或闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压断路器、低压自动空气断路器等。 （4）不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电压的开关电器，如隔离开关等。隔离开关可作接地开关用。 其中，高压断路器是电力系统中最重要、最复杂的开关电器对断路器的基本要求是：在各种情况下应具有足够的开断能力、尽可能短的动作时间和高度的工作可靠性。断路器最重要的任务就是熄灭电弧，所以，各种断路器都有不同结构的灭弧装置，它在很大程度上，影响断路器的灭弧性能。 根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理，断路器可分为下列几种类型。 1油断路器 采用油作为灭弧介质的断路器叫油断路器。断路器中的油除了作为灭弧介质外，还作为触头开断后的弧隙绝缘以及带电部分与接地外壳之间的绝缘介质的，称为多油断路器；油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质，而带电部分对地之间的绝缘采用瓷介质的，则称为少油断路器。少油断路器的用油量少、体积也相应的小些、耗钢材也少，所以，目前我国生产的高压油断路器主要是少油断路器。 2压缩空气断路器（简称空气断路器） 采用压缩空气作为灭弧介质的断路器，叫做压缩空气断路器。压缩空气除了作灭弧介质外，还作为触头开断后的弧隙绝缘介质。空气断路器具有灭弧能力强、动作迅速等特点，但结构较复杂、有色金属消耗量较大，因此，它一般应用于22KV及以上电压级的大系统中。 3六氟化硫（SF6）断路器 采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF气体作灭弧介质的断路器，称为SF6断路器。它具有开断能力强、体积小等特点，但结构较复杂，金属消耗量大、价格较贵。一般用于22KV电压等级以上，并与以SF6作为绝缘的有关电气组成封闭式组合电器（GIS），这样可以大量节省占地面积和减少投资。 4. 真空断路器 利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，称为真空断路器。这种断路器具有灭弧速度快、触头材料不易氧化、寿命长、体积小等特点。 第二节 高压断路器的基本参数 目前，我国电力系统中广泛使用的高压断路器，其型号、规格一般由文字符号和数字方式表示： 12 3――4 5 / 6 7 8 其代表意义为：1是产品字母代号，2是安装场所代号，3是设计系列代号，4是额定电压（KV），5是其他标志，如改进型G，6是额定电流（A），7是额定开断能力（KA或MVA），8是特殊环境代号。 例如：SN10－10/3000－750型断路器，表示为10KV，3000A，750MVA，10型屋内式高压少油断路器。 表6－1 高压断路器产品字母代号 断路器名称 少油断路器 多油断路器 空气断路器 SF6断路器 真空断路器 字母代号 S D K L Z 1.额定电压及额定电流 额定电压Un是指断路器长期工作的标准电压（三相系统指线电压）。电力系统在运行中允许5%Un的电压波动，断路器应在允许范围内长期工作，为此断路器规定了最高工作电压。对额定电压在3～220KV范围内的断路器，其最高工作电压较额定电压可高15%左右；对330KV以上者，规定其最高工作电压较额定电压高10%。断路器额定电压与最高工作电压对应值，见表10－2。 表6－2 断路器额定电压与最高工作电压对应值 KV） 额定电压 3 6 10 35 110 220 330 500 最高工作电压 3.5 6.9 11.5 40.5 126 252 363 550 额定电压的大小影响断路器的外型尺寸和绝缘水平，额定电压越高要求绝缘强度越高、外型尺寸越大、相间距离也越大。选择断路器时，额定电压是首先满足的条件之一。 额定电流In是指在额定频率下长期通过断路器且使断路器无损伤、各部分发热不超过长期工作的最高允许发热温度的电流。我国规定断路器的额定电流为：200，400，630，（1000），1250，（1500），1600，2000，3150，4000，5000，6300，8000，10000，12500，16000，20000A。 额定电流的大小，决定断路器导电部分和触头的尺寸和结构，在相同的允许温升下，电流越大，则要求导电部分和触头的截面积越大，以便减小损耗和增大散热面积。 2．额定开断电流 断路器在