1、高壓斷路器及其操作機構檢修山東省電力學校、，4刖百斷路器檢修實習是中等專業學校電力類專業的主要專業實習項目之一，充分掌握相關的專業知識和專業技能是該類專業教學大綱的重點要求。根據我校專業課程和設備的實際情況以及分校的教學指導，特編寫了這本斷路器檢修實習教材。本教材著重從實際設備的結構原理、檢修工藝要求及設備的故障缺陷處理著手，理論夠用即可，重點在以基本檢修的培養為主，盡可能提高學生的動手能力，未將來的就業、工作奠定堅實的實踐基礎。本教材可作為電力類專業的斷路器檢修實習教材，也可用于為相關工種的技能培訓教材。本教材由山東省電力學校胡曉鵬編寫，高洪雨審稿。由于編寫時間緊迫，編者水平有限，在編寫中難

2、免有疏誤之處，懇請讀者、教師及有關人員提出寶貴意見，并在教學實踐中進行補充和調整，使其更加完善，為提高我校的教學質量發揮積極的作用。目錄第一章高壓斷路器及操作機構5第一節高壓斷路器概述5第一單元高壓斷路器主要作用5第二單元高壓斷路器基本結構5第三單元高壓斷路器主要組件結構原理8第四單元高壓斷路器操動機構12第二節高壓斷路器的參數及常用術語16第一單元高壓斷路器主要參數16第二單元高壓斷路器常用術語20第三節高壓斷路器的分類及特點22第一單元油斷路器22第二單元壓縮空氣斷路器24第三單元真空斷路器25第四單元SF6斷路器第五單元SF6全封閉組合電器31第四節操動機構的分類及特點35第一單元對斷路

3、器操動機構的要求第二單元操動機構的種類及特點第二章真空斷路器第一節真空及特點第一單元真空及真空度第二單元真空間隙的絕緣性能第三單元影響真空間隙擊穿電壓的主要因素第四單元真空電弧的特點第二節真空斷路器概述第一單元真空斷路器的特點第二單元真空斷路器的過電壓第三單元真空滅弧組成結構第四單元真空斷路器的原理第五單元真空斷路器的壽命第三節真空斷路器的操動機構第一單元真空斷路器操動機構的分類第二單元兩種操動機構的比較第三單元各型真空斷路器的主要技術參數第三章真空斷路器檢修第一節真空斷路器的維修與安裝調試第一單元真空斷路器的檢修周期、項目及準備工作第二單元真空斷路器的平時檢查維修項目第三單元檢修前的準備工作

4、第四單元機械參數的調整第五單元真空滅弧室真空度的測度第六單元真空斷路器使用中應注意的幾個問題第二節ZNK10型真空斷路器及CD7型電磁操動機構檢修第一單元ZNK10型真空斷路器的結構及工作原理第二單元CD7型操動機構和工作原理第三單元ZNK10型真空斷路器的檢查、維修與調整第四單元CDi7型電磁操動機構的檢修第五單元斷路器本體調試第六單元故障處理第三節CD0型電磁操動機構檢修第一單元CD0型電磁操動機構組成及工作原理第二單元CD0型電磁操動機構檢修第三單元CD0型電磁操動機構的常見故障及處理第四節CT8型彈簧操動機構檢修第一單元CT8型彈簧操動機構的結構及工作原理第二單元CT8型彈簧型電磁操動

5、機構特點第三單元CT8型彈簧型電磁操動機構檢修第四單元CT8型彈簧操動機構常見故障及處理附錄1. 常見斷路器型號及其主要生產廠家2. ZN28-10斷路器檢修實習工具清單一覽表.3. 電氣常用就舊圖形符號對照表4. DB8001使用說明書5. DM5000使用說明參考為獻第一章高壓斷路器及操動機構第一節高壓斷路器概述斷路器是能開斷、閉合和承載運行狀態的正常電流，并能在規定時間內承載、閉合和開斷規定的異常電流（如短路電流）的電器設備，通常也稱為開關。IEC標準的定義是：所設計的分、合裝置應能關合、導通和開斷正常狀態電流，并能在規定的短路等異常狀態下，在一定時間內進行關合、導通和開斷。通常將額定電

6、壓為3kv及以上主要用于開斷或閉合電路的高壓電器稱為高壓斷路器。本章將主要介紹高壓斷路器的有關問題。在電力系統中，高壓斷路器同發電機、變壓器、路線等一樣，都是電力系統中的重要設備。第一單元高壓斷路器主要作用：1、在正常的閉合狀態時應為良好的導體，不僅為正常電流，且對規定的短路電路也應能承受其發熱和點動力的作用而可靠地接通。2、對地及斷口間具有良好的絕緣性能。3、在閉合狀態的任何時刻，應能在不發生危險過電壓的條件下，在盡可能短的時間內開斷額定電流以下的電流。4、在開斷狀態的任何時刻，應能在斷路器觸頭不發生熔焊的條件下，在短時間內安全地閉合規定的短路電流。斷路器的工作特點是：瞬時的從導通狀態變為絕

7、緣狀態或者瞬時的從絕緣狀態變為導通狀態。總之，高壓斷路器在電力系統中起了兩方面的作用：一是控制作用，即根據電網運行的要求，將一部分電器設備或線路投入或退出運行狀態，轉為備用或檢修狀態；二是保護作用，即在電氣設備或線路發生故障時，通過繼電保護及自動裝置動作斷路器，將故障部分從電網中迅速切除，保護電網的無故障部分得以正常運行。第二單元高壓斷路器基本結構一、高壓斷路器的基本結構盡管高壓斷路器類型很多、結構比較復雜，但總體上均可分為如圖11所示的幾個部分。1、開斷元件由斷路器的動、靜觸頭以及滅弧室、載流回路、均壓電容以及輔助切換裝置（包括輔助觸頭和并聯電阻）等組成。圖11斷路器組成的邏輯框圖開斷元件操

8、動機構傳動元件它是斷路器的核心元件，控制、保護等方面的任務都需由它來完成。其他組成部分都是配合開斷元件，為完成上述任務而設置的。2、支撐絕緣由絕緣子、瓷套或其他材料的絕緣件組成。用來支撐斷路器的器身，把處于高電壓為的開斷元件與地點位部件在電器上隔絕，確保其對的絕緣，承受斷路器的操作力與各種外力。3、傳動元件由各種連桿、齒輪、拐臂或空氣管道等組成。將操作指令及操作傳遞給開斷元件的觸頭和其他部件的中間環節。4、底座是整臺斷路器基礎，一般指斷路器的底座、底架或罐體。用來支撐和固定斷路器。5、操動機構由電磁、彈簧、液壓、氣動及手動、電動機等各類操動機構的本體和配件組成。向開斷元件的分、合操作提供能量，

9、并實現各種規定順序的操作。二、對斷路器的工作要求并且斷路器是電力系統中的控制設備，而電力系統的運行狀態是多種多樣的，其負荷狀態也是經常變化的。因此，對斷路器的總體要求是，不論電力系統處在什么狀態，不論遇到什么樣的負荷情況，斷路器都能有效地關合和斷開所控制的線路和設備。斷路器常開斷的負荷有：空載長線、電容器組、空載變壓器、高壓電動機、電抗器、電纜線路等。由于斷路器所開斷的負荷不同，對其要求也不相同。1、對開斷一般性短路故障的要求是，能夠可靠、快速地切斷故障，并能進行重合閘。2、對開斷空載變壓器和高壓電動機的要求是，不致引起過電壓而導致套管，瓷瓶的閃絡，以致演變成滅弧室炸裂和斷路器爆炸。3、對開斷

10、空載長線的要求。斷路器投、切空載長線是一種常規的操作。該操作對電網的安全運行極為重要。據不完全統計，20年來，我國220KV電網因切斷空載長線引起的各種事故達15次，其中有斷路器爆炸、外絕緣對地閃絡、滅弧室內絡、變壓器首端匝間絕緣擊穿等。為使斷路器能有效地切斷空載長線，要求切斷時電弧無重燃，金屬性短路的時間要小。4、對于開斷電容器組的要求。運行試驗證明，斷路器投、切電容器組時，雖然容性電流不大，但在操作中將產生過電壓，常引起斷路器、避雷器爆炸，瓷瓶對地閃絡，電容器擊穿等。因此，要求斷路器在切斷電容器時，無電弧重燃，在母線上不引起操作過電壓。三、高壓斷路器的產品和含義第一位字母代表斷路器類別：S

11、-少油D-多油；K-壓縮空氣；L六氟化硫Z真空；Q產氣；C磁吹第二位字母代表安裝地點N一戶內；W-戶外第三位數字為設計序號，代表不同的系列第五位的工作特性還有其它內容，即：K一有快速分閘設置Z有重合閘裝置X一帶操動機構箱T一有脫扣器第七位數字代表額定斷流容器（MVA）I第六位數字代表額定電流（A）第五位字母代表補充工作特性G-改進型；F一分相操作第四位數字代表額定電壓一帶限流電阻KV)高壓斷路器的型號較多，國產斷路器的型號，根據國家技術標準的規定，采用統一的字母（漢語字母拼音）和數字混合編制如下：例1SN4-20G/80003000代表：改進型戶內少油式斷路器，設計序號4,額定電20KV,額定

12、電流8000A,額定斷電容量3000MVA。例2KW4-300/150015000代表：戶外壓縮空氣斷路器，設計序號4,額定電壓330KV,額定電流1500A,額定斷電容量15000MVA例3LW7-220W/315015000代表：戶外六氟化硫斷路器，設計序號7,額定電壓220KVA,額定電流3150A,額定斷電容量15000MVA。例4ZN5-10/100020代表：戶內真空斷路器，設計序號5,額定電壓10KV,額定電流1000A,額定開斷電流20KA。第三單元高壓斷路器主要組件結構原理簡介一、滅弧裝置為了提高斷路器的開斷性能，斷路器均設有滅弧裝置，最主要的部分是是滅弧室。從滅弧能量的來源

13、分，滅弧室可分為自能式和外能式兩種。主要利用電弧本身能量來熄弧的滅弧室稱為自能式滅弧室，其開端性能與被開斷電流的大小有關，在其額定開斷電流內，被開斷的電流越大，電弧的能量就越大，燃弧時間越短；開斷電流越小時，滅弧能力越差，燃弧時間反而越長。主要利用外部能量來滅弧的滅弧室稱外能式滅弧室，在開斷大電流或小電流時，外部提供的滅弧能量基本相同，因此燃弧時間比較穩定。從吹弧方向來分，滅弧室又有橫吹和縱吹兩種。滅弧介質的吹弧方向基本與電弧軸向平行的滅弧室叫縱吹滅弧室。滅弧介質的吹弧方向基本與電弧軸向垂直的滅弧室叫橫吹滅弧室。二、高壓斷路器的絕緣結構高壓斷路器的絕緣結構由導電部分對地、相間和斷口絕緣三部分組

14、成。少油、空氣和瓷柱式SF6斷路器等得對地絕緣主要由支柱或支持瓷套、絕緣拉桿及相應的液體、氣體介質所構成。多油斷路器和落地罐式SF6斷路器的對地絕緣包括套管、絕緣拉桿和液體、氣體介質。共箱式斷路器的相間絕緣主要是變壓器油或SF6氣體,而分箱式斷路器的相間絕緣為空氣絕緣介質。斷口絕緣包括液體或氣體絕緣介質以及相應的滅弧絕緣筒及瓷套等。三、高壓斷路器導電觸頭操作時相對運動而能力、合或滑動的兩個導體叫觸頭，有時將觸頭稱為可作相對運動的電接觸連接。導電觸頭按功能分有主觸頭、弧觸頭、控制觸頭和輔助觸頭。主觸頭是指開關主回路中的觸頭，在合閘位置承載主回路電流。弧觸頭是指在切合電路時，能耐受電弧作用的觸頭，

15、在有的斷路器中，主觸頭也兼作弧觸頭。（一）按觸頭所處的位置分為：1、靜觸頭，即在分、合閘操作時固定不定的觸頭。2、動觸頭，在分、合閘操作中運動的觸頭。3、中間觸頭，主要是指在分、合閘操作過程中與動觸桿一直保持接觸的滑動觸頭(二)按觸頭的實用結構可分為：1、對接式(端接式)觸頭，其特點是結構簡單，加工方便，但沒有自清洗作用，接觸電阻不穩定，合閘時易彈跳，檢修時調整工作量較大。2、梅花形(玫瑰形)觸頭，它是線接觸觸頭，有自清潔作用，接觸電阻穩定，電動穩定性好，不會出現合閘彈跳，但結構比較復雜，加工量大。3、指形觸頭(片狀觸頭)，有自清潔作用，不會產生觸頭彈跳，電動穩定性好，適應于額定電流較大的斷路

16、器中，但不易構成滅弧觸頭。4、滾動式觸頭，只適合用作中間觸頭，接觸面有自清潔作用。四、高壓斷路器機械傳動方式和變直結構1、傳動方式有：(1)杠桿傳動；(2)四連桿傳動；(3)齒輪(包括蝸輪傳動)傳動；(4)鏈條輪或凸輪傳動；為了將操動機構以及傳動結構所輸出的部分、合閘操作的弧形運動變為動觸桿的直線運動，就必須經過變直結構進行轉換。2、常用的變直結構有：(1)有導向的變直結構又稱曲柄-搖桿結構，它是利用導向裝置使導電桿做直線運動，從結構上可分為帶推桿和帶拉桿的結構，分別在DW-35、SN10-10和SW4-110/220等斷路器中采用。(2)無導向的變直結構從結構原理上可分為準確橢圓和近似橢圓變

17、直結構，前者在DW35和SW6-110/220型斷路器中采用，后者在DW35和SN410型等斷路器中采用。(3)混合式變直結構，結構上綜合了橢圓變直結構和有導向變直結構的原理。五、密封圈的行式1、平板型密封圈它是依靠其軸向被壓縮而產生徑向擴展，利用材質固有彈性而形成的密封面，其特點是結構簡單，適用于瓷套對瓷套、瓷套對金屬法蘭和金屬法蘭之間的平面靜密封。2、O形密封圈即可以做端面、側面靜密封又可做滑動密封，O形密封圈的密封性能與密封面的加工精度和壓縮量等因素有關，結構上應設有定位槽。3、平板俄O形組合式密封墊她包括帶一條O形的密封結構和帶多條O形的密封結構，具有O形和平板形密封的特點，如圖12所

18、不。圖12一條。條密封墊及多條。條密封墊1-幾座2-環3-V型圈4-壓環5-活塞桿圖13V型密封圈用作單向密封圖14兩組背對背V型密封圈1-彈簧2-密封面3-蓋板4-軸5-骨架圖15軸用骨架油封結構4、V型密封圈適用于轉動或軸向滑動的密封部位，若用做單向密封，一般由3只組成，如圖13所示，它不是主要利用橡膠本身的塑性和壓塑量起密封作用，而是利用被密封的介質（油或氣體）的壓力對唇口上的作用起密封效果，對于受高壓力作用的密封部位，裝配時，V型方向一定要朝向受高壓力作用的一側，不能裝反。對于雙向密封部位，如液壓結構儲壓筒活塞上的密封面，一側是高壓油，另一側是高壓氮氣，這時就必須由兩組背對背V型密封圈

19、組合使用，如圖14所示。如圖15所示，油封與轉動軸之間形成一個菱角形密封面，密封接觸壓力一方面靠橡膠的彈性，另一方面靠箍緊彈簧的作用力。結構上，密封圈被緊密配合地壓入封蓋內而形成靜態密封。6、自調芯軸向油封1-基座2-封面3-彈簧4-蓋板圖16自調芯軸向油軸結構1-接頭2-卡套3-螺帽4-管子圖17卡套接頭結構如圖16所示，油封上具有兩道唇口形狀的密封面，每道密封唇口與骨架油封相似。其密封唇口部分與軸芯具有一定自調芯能力，可補償由于零件加工誤差而形成的不同心，性能上比骨架油封優越。7、卡套接頭密封卡套接頭結構如圖17所示，它是由接頭、卡套螺帽和管子組成。擰緊螺帽時，卡套受到接頭內部錐面擠壓產生

20、變形，其刃口切人管子璧內形成一圈密封線，能獲得可靠地密封性能，又能防止管子軸向位移。卡套接頭的密封部分包括卡套刃口嵌入管子內壁上的接合面和卡套與接頭內錐面的接觸面，后者在卡套裝配后，卡套被軸向擠壓，使其擠緊接頭的錐面上，從而形成一道密封線。卡套裝配后，一定要保證圖中t1、12、13三處都留有12mm勺間隙,即當擰緊螺帽時，使管子連同卡套在接頭中尚有軸向前進的余地。第四單元高壓斷路器操動機構一、操動機構的產品型號含義操動機構產品型號的組成，采用如下格式：第一位用拼音字母表示操動機構（即C）。第二位用拼音字母表示傳動結構類型。如：S一手動D電磁J電動機T一彈簧Q氣功Y液壓Z一重錘第三位用數字表示設

21、計序號。第四部分代表最大合閘力矩或其他特征標志。二、操動機構的組成1、合閘結構即能量轉換部分，對于電磁操動結構是合閘電磁鐵及相應組件；對于彈簧操動機構,是指蓄能彈簧和相應的蓄能機構以及合閘脫扣裝置等元件；對于液壓操動機構是指油泵、儲壓筒、合閘閥及合閘電磁鐵等部件。2、保持結構對于機械傳動式操動機構是指維持支架或其他維持裝置；對于液壓操動機構，是指保持閥及相應的高壓油補充回路。3、分閘機構是指能快速脫扣分閘的結構。對于機械式操動機構，是指分閘脫口裝置及相應的連桿系統；對液壓或氣動操動機構，是指分閘閥及相應的閥系統。4、輸出裝置它是指電磁、彈簧操動機構的主軸或液壓、氣動結構的活塞桿等。5、輔助設備

22、主要是由輔助開關、中間繼電池、接觸器等輔助元件組成的信號和保護回路。三、操動機構邏輯框圖操動機構的組成邏輯框圖如圖18所示，包括如下及部分。圖19操動機構邏輯框圖1、提升機構它是斷路器內的傳動裝置。其作用是通過傳動機構傳遞過來的能量，帶動斷路器的導電桿的運動，從而使斷路器的觸頭分斷或者接通。2、緩沖器其作用是，在高壓斷路器的合閘活分閘過程中，在某些特定的位置，要求有規定的速度。例如，當行程終了時，要求機構要于穩定停止；在分閘過程中，當達到最大速度時，必須對運動機構制動，以減小沖擊。緩沖器或稱緩沖裝置，則為機械制動元件，其主要作用是吸收機構運動的功能，使機構從高速運動狀態平穩地到靜止狀態。緩沖器

23、共有油緩沖器、彈簧緩沖器和橡膠墊緩沖器三類。其中，前兩類應用于斷路器內部，后一種應用于斷路器的操動機構。四、高壓斷路器的發展隨著電力系統運行電壓的提高和斷路器容量的不斷擴大，對斷路器的斷流和滅弧性能提出了更嚴格的要求，出現了不同原理、多種形式的斷路器，如：多油斷路器、少油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器、SP6斷路器、SR5氣體絕緣金屬鎧裝全封閉組合電器（GIS）等，隨著科技的發展，新原理、新材料、新工藝的應用和制造水平的提高，性能優越的斷路器的應用將越來越廣泛，如表11、表12所示。從上述表11及表12中可看出：（1）少油斷路器全面減產。126kV少油斷路器減少20.37%;72.5kV少油

24、斷路器減少60%40.5kV少油斷路器減少72.85%（比上年減少534臺）；10kV少油斷路器減少57.65%（比上年減少4247臺）。少油斷路器產量的逐年減少，反映了高壓開關設備無油化為大勢所趨。表111988、1989年在同一電壓等級中各類斷路器所占比例（%）1999年各類斷路器產品產量電壓（KV）5503252-T2672754075241227.5755年份19881989198819)8919881989198819891988198919881989198,819891988198919881989SF6斷路器1001001001(084.1081.6858.3266.7616.

25、0689.6430.4047.2978.85607.58，9.91少油斷路器15.918.3241.68332483.9410.3610.9913.3821.15408.823.69多油斷路器27.9919.093.892.96真空斷路器30.6330.2579.783.44100100壓kV類別55036325212672.540.5241227.5/55SF5斷路器（臺）4238(11)767(40)20939(660)!2787(1058)1583722)(2028)3(41)(6334)少油斷路器（臺）172(125)0246(756)1991(115)03120(733)(11)(7

26、367)多油斷路器（臺）1125(1867)2496(3247)真空斷路器（臺）1783(2043)70463342(66228)(423)密封式組合電器GIS（間隔）1(5)42(8)64525(94)(450)敞開式組合電器（組）34(2)60(27)金屬封閉開關設備（臺）3775(3936)7221)(66704)住（）內的數字為1998年208個企業高壓斷路器產量的統計數據（2）、多油斷路器。40.5kV多油斷路器1999年產量下降12.73%;12kV多油斷路器產量下降23.13%;40.5kV多油斷路器產量下降是受戶外SF6和戶外真空斷路器反發展的影響；12kV多油斷路器產量下降是

27、真空和SF6柱上斷路器的迅速發展和普及的必然結果。（3）、12kV真空斷路器比1998年增長6.39%,增長幅度遠小于上年的32.65%（16300臺），且其真正增長的是戶外真空斷路器（柱上真空斷路器）。表11為1998、1999年不同電壓等級中各類斷路器所占的比例。從表中可以看出，1999年度除252kV等級外，少油斷路器所占比例均大幅度減少；40.5kV級真空斷路器所占比例基本與上年持平，SB斷路器所占比例增加明顯（比上年增長16.89%）,少油和多油斷路器所占比例減幅較大；在12kV產品中只有少油斷路器減幅較大（減少5.13%）,其余產品變化較小。由表12可以看出，SP6斷路器市場中壓產

28、品增幅稍大，高壓產品數量比較穩定；少油斷路器252kV增長純屬特制，其余電壓等級都在減少。對六種特性斷路器的性能列出22項分別進行對比，如表13所示。六種斷路器的性能對比特性類型多油式少油式壓縮空氣式真空式SF6GIS1.電壓等級（kV）102201033011011501035101150355002.最大開斷電流（kA）20以下40以下50以下4(）及以下60以下50以下3.單斷口電壓水平（kV）55(55)110(154)62.5(122.5)40.5250(550)2504.城網改造中地位不宜用不宜用不能用可大用可大用可大用5.農網中地位不宜用可用不能用可大用可用可用6.占地（面積和空

29、間）大較大大小小很小7.能否發展成GIS不能不能不能能能-8.能否快速重合閘不能能能臺P臺P目匕臺P目匕9.連續多次開斷能力不能有限次數十幾次!850次620次020次10.燃弧時間長長短短短短11.能否頻繁操作不能不能能能能能12.切電容器過電壓較高要加壓油活塞低低低低13.切電抗器過電壓高高低低14.噪音較大較大特大小較小較小15.有無火災危險有有無無無無16.加工要求低低高低很高很高17.產品積木式不能能能能能能18.運輸不方便方便方便很方便方便方便19.檢修很不方便不方便很不方便檢修周期10年，很方便檢修周期1015年較小不方便檢修周期1020年檢修不方便20.維修麻煩較麻煩麻煩簡單麻

30、煩麻煩21.價格便宜便宜最貴較高較高高22.發展趨勢已淘汰但運行中很多35kV級仍需生產使用最多，但已停止發展已停止3發展在105kV中將成為主要發展產品高壓、超高壓都在發展、有廣闊前途高壓、超高壓都在發展有廣闊的使用前途優勝劣汰，這是自然法則，斷路器的發展歷史也是這樣。性能優越、價格適中、方便耐用的產品會得到用戶的青瞇而具有發展前途，而與此相反的產品則前景暗淡，終將面臨被淘汰的命運。使用中的斷路器同其他電氣設備一樣，由于所用設備材料的磨損及劣化而需要更換，各部件之間相對位置的變更超出允許范圍就需要進行調整，傳動部分的潤滑劑也要及時添加。總之，為保證斷路器的性能而必須進行定期的維護和檢修；更有

31、斷路器一般動作頻繁,零部件多，所用的材料品種也多，機械結構比其他輸變電設備如變壓器、互感器、避雷針等更多復雜，導致它造成故障的原因、機率和部件也就比其他電氣設備多，再加之由于安裝、調試和維護中存在的問題和制造中留下的缺陷等都構成故障發生的原因。第二節高壓斷路器參數及常用術語第一單元高壓斷路器主要參數高壓斷路器的特性和工作性能，可用它的基本參數來表征。一、主要額定參數1、額定電壓額定電壓是保證斷路器正常長期工作的電壓。產品銘牌上表明的額定電壓為正常工作的線電壓。我國采用的額定電壓等級有：3,6,10,（20）,35,66,110,22,33,500、（750）kV等（括號中的數值為用戶有要求時使

32、用）。額定電壓決定著斷路器的絕緣尺寸，對于35kV以上，幾乎是決定它的結構尺寸，同時也決定斷路器的熄弧條件。2、最高電壓考慮到輸電線始端與末端的電壓可能不同，以及電力系統調壓的要求，因此，對電器又規定了與各級額定電壓相應的最高工作電壓。斷路器應能長期在此電壓下正常工作。我國采用的最高電壓有：3.6、7.2、12、（24）、40.5、72.5、126（123）、252（245）、363、550、（800）、1200kV（括號中的數值為用戶有要求時使用）。3、額定電流額定電流是斷路器可以長期通過的最大電流。電器長期通過額定電流時，其發熱溫度不會超過國家標準。我國目前所采用的額定電流標準有：200、

33、400、630、（1000）、1250、1600、2000、2500、（3000）、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A（括號內數字盡量不采用，它們只適用于老產品）。額定電流決定電器的發熱，因而也將決定導電回路的尺寸和斷路器觸頭的尺寸。4、額定電路開斷電流額定電路開斷電流為在規定條件下，斷路器能保證正常開斷的最大短路電流。規定條件（包括恢復電壓參數、非周期分量比重、短路功率因數等）都應符合標準規定。通常，斷路器開斷電流時還包括分周期分量，所以一般情況下額定短路開斷電流是用觸頭分離瞬間電流交流分量有效值和直流分量百分數來表示的。若直流

34、分量不超過20%則額定開斷電流僅以交流分量有效值表示，并簡稱為額定短路電流值，即6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kV。5、額定短時耐受電流額定短時耐受電流即額定熱穩電流，為在規定的使用和性能條件下，在額定短路持續時間內，機械開關在關合位置時能承載的電流有效值。額定短時耐受電流等于額定短路開路電流。額定短時耐受電流即可理解為斷路器在某一規定時間內允許通過的最大電流。它表明斷路器承受短路電流熱效應的能力。6、額定峰值耐受電流額定峰值耐受電流即額定動穩定電流，為在規定的使用和性能條件下，機械開關在合閘位置時能承載的額定短時耐受電流第一個大半波的電

35、流峰值。其后短時耐受電流持續時間不應大于0.3s。額定峰值耐受電流標準值等于2.5倍額定短時耐受電流。并且等于額定短路關合電流。額定峰值耐受電流表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力，其值由導電和絕緣等部件的機械強度所決定。7、額定短路持續時間機械開關在合閘位置時能承載額定短時耐受電流的時間間隔。220kV及以上機械開關的額定短路持續時間為2s；110kV以及下為4s,負荷開關為2s和4s。8、額定操作順序操作順序是指在規定的時間間隔內，一連串規定的操作。額定操作順序分為兩種，一種為自動重合閘操作順序，即-。-合分-t-合分；0為無電流時間，取0.3s或0.5s,t為180s。另一種

36、為非自動重合閘操作順序，即分-t-合分-t-合分，通常t取15s,斷路器的開斷能力與操作順序相對應。二、主要調整參數1、總行程在分、合操作過程中，斷路器動觸頭從起始位置到終止位置的距離。2、超行程合閘操作中，斷路器觸頭接觸后動觸頭繼續運動的距離。3、分閘速度斷路器在分閘過程中動觸頭的運動速度，實施時常以某盡量小區段的平均值表示。4、觸頭剛分速度斷路器分閘過程中，動觸頭與靜觸頭分離瞬間的運動速度，測試有困難時，常以剛分后10ms內的平均值表示。5、合閘速度斷路器合閘過程中，動觸頭的運動速度，實施時，常以某盡量小區段的平均值表示。6、觸頭剛合速度斷路器合閘過程中，動觸頭與靜觸頭接觸的運動速度。測試

37、有困難時，常以剛合前10ms內平均值表不。7、合閘時間處于分閘位置的斷路器，從合閘回路通電起到所有極觸頭都接觸瞬間為止的速時間間隔稱為合閘時間。除非另有說明，合閘時間就是直到主弧觸頭都接觸瞬間的時間。根據GB3309高壓開關設備常溫下的機械實驗，合閘時間是從合閘命令開始到最后一級的弧觸頭接觸瞬間的時間間隔。在以前的有關標準中，合閘時間又稱為固合時間。8、分閘時間斷路器分閘時是從接到分閘指令開始到所有極的弧觸頭都分離瞬間的時間間隔。根據脫扣方法的不同，具體定義如下：(1)對用任何形式輔助動力脫扣的斷路器，分閘時間是處于合閘位置的斷路器從分閘脫扣器帶點瞬間起到所有各極的弧觸頭均分離瞬間為止的時間間

38、隔。(2)對用主回路電流而不借助任何形式的輔助動力脫扣的斷路器，分閘時間是處于合閘位置的斷路器從主回路電流脫扣器動作電流的瞬間起到所有各極弧觸頭均分離瞬間為止的時間間隔。在以前的有關標準中，分閘時間又稱為固分時間。從電力系統對開斷路器電流的要求看希望分閘愈快愈好，即分閘時間越短越好。9、全開斷時間全開斷時間是從開關接到分閘指令瞬間起到各極電弧最終熄滅時為止的時間間隔。實際短路t0斷路器接到t士電弧熄滅9預擊穿t3觸頭14開始開斷命令接觸觸頭t5電弧分開熄滅t0繼電保護動作時間t£-斷電器全分析時間。一自動重合閘的無電流間隔時間t3-t4j金屬短接時間t5燃弧時間圖110自動重合閘操作

39、時的有關時間10、開分合閘同期性開關合時各極間及（或）同一級各斷口間的觸頭接觸瞬間的最大時間差異。11、開關分閘同期性開關分時各極間及（或）同一極各斷口間的觸頭分離瞬間的最大時間差異。12、自動重合閘時間開關分后經預定時間自動再合閘的操作順序稱自動重合閘。重合閘作中，從接到分閘指令瞬間起到所有極的動、靜觸頭都重新接觸瞬間額時間間隔為重合閘時間。13、無電流時間在自動重合閘過程中，從斷路器所有極的電弧最終熄滅起到隨后重合閘時任一極首先通過電流為止的時間間隔。14、金屬短接時間在合閘操作過程中，從首合極各觸頭都接觸起到隨后的分閘操作時所有極中弧觸頭都分離瞬間的時間間隔。金屬短接時間的長短要滿足斷路

40、器自衛能力的要求。原則上應大于其分閘時間和預擊穿時間之和。15、油斷路器的燃弧距離和引弧距離燃弧距離是指靜觸頭端部（或引弧環端面）至第一個橫吹的距離，對滅弧室的滅弧性能影響很大，該距離一般由兩部分組成，一是滅弧室橫吹噴口本身的結構尺寸，即固有尺寸，二是靜觸頭端部至第一片滅弧片上部的油間隙尺寸，它是可以調整的，檢修中應保證這一尺寸符合標準。在縱吹滅弧室中，從結構上講沒有確切的燃弧距離，而把這一尺寸稱為引弧距離。在安裝和檢修斷路器時應調整使其符合標準要求。對于不同電壓等級的斷路器，其基本參數也有所不同。咧如，對于63220kV電壓等級，要表明額定雷電沖擊電壓；對于330kV及以上電壓等級，還要加標

41、額定操作沖擊耐壓水平。對于有特殊要求的，應標明額定線路充電開斷電流、額定電纜充電開斷電流、額定電容器開斷電流等參數。第二單元常用術語1、復燃斷路器在開斷過程中，在電流過零且熄弧后，在1/4工頻周期以內觸頭間非剩余電流的電流重現。2、重燃斷路器在開斷過程中，在電流過零且熄弧后，在1/4工頻周期以上時間內觸頭間非剩余電流的電流的重現。3、燃弧時間在斷路器分閘的過程中，從電弧產生起，致電弧最終熄滅為止，其間所經過的時間。4、動合觸頭（常開觸頭）當斷路器的主觸頭合時閉合而主觸頭分時斷開的控制觸頭或輔助觸頭。5、動斷觸頭當斷路器的主觸頭合時斷開而主觸頭分時閉合的控制觸頭或輔助觸頭。6、自能滅弧室主要利用

42、電弧本身能量滅弧的滅弧室。7、外能滅弧室主要利用外加能量滅弧的滅弧室。8、空氣墊油斷路器滅弧室中油面下儲存空氣的小室，用以改善滅弧性能。9、防跳裝置在合閘操作中，只要引起合閘操作的操動機構仍保持在閉合的位置，如果由于某種原因使斷路器分閘，也能再合閘的保護裝置。10、脫扣器與斷路器機械連接的一種裝置，用它來釋放保持裝置以使開關分或合。11、自由脫扣開關裝置當合閘操作起始后需要立即轉為分閘操作時，即使合閘指令繼續保持著，其動觸頭也能返回且分閘裝置的開關裝置。12、首開相因數三相電力系統中，三相短路第一相開斷后，在斷路器安裝處的完好相和另外兩短路相之間的工頻電壓與短路消除后用一處相電壓之比。13、真

43、空壽命用以衡量真空滅弧室自出廠之日起，經運輸、存放、安裝和運行過程中，其內部真空度是否在允許工作的最低真空度之內。14、機械壽命斷路器自出廠之日起的機械動作次數。完成一個分合即算一次，一般可達10000次以上。15、電壽命斷路器在額定短路電流下的開斷次數或者是在額定工作電流下的開斷次數。第三節高壓斷路器分類及特點高壓斷路器按不同的方法分類，其種類也各不相同。一般按其采用的滅弧介質及作用原理分類，可以分為以下幾種類型。第一單元油斷路器采用油作為滅弧介質的斷路器稱為斷路器。斷路器中的油除了作為滅弧介質外，還作為觸頭開斷后的弧隙絕緣以及帶電部分與接地外殼之間的絕緣介質，稱為多油斷路器；油只作滅弧介質

44、和觸頭開斷后的弧隙絕緣介質，而帶電部分對地之間的絕緣采用瓷介質，則稱為少油斷路器。少油斷路器的用油量少，體積也相應要小，耗鋼材也少。例如：SW220型少油斷路器的三相油重只有800kg，而DW-220型多油斷路器的油重達4800kg,所以，目前我國110kV及以上電壓等級的多油斷路器已停止生產，運行多年的也幾乎全部淘汰更新。經過城網和農網改造以后，我省已基本完成無油化改造，在其他省市使用的10kV電壓等級的斷路器中，油斷路器的品種和數量赤極為有限，只有35kV的多油斷路器仍在少量生產和使用，其主要型號如表1-4所示。表1-435kV多油斷路器的主要型號序號型號配用操動機構型號序號型號配用操動機

45、構型號1DW1-35D(G)CD2-403DW8-35CD11-X2DW2-35(InR)CD3-X(1)4DW13-35一、多油斷路器多油斷路器之所以還有一定的市場，主要是結構簡單；以35kV的DW2-3牌為例，每相有兩個斷口，可靠性高；結構簡單，運行單位易于掌握；對氣候的適應性較強；可以安裝套管式電流互感器配套性好。另外，其價格低廉，既有相當的吸引性。當然，它的缺點也是明顯的，用油量多；消耗金屬材料多，體積龐大，維修工作量大。再者，其分閘、合閘速度低、動作時間長、開斷電流較小，只適宜在離電源點較遠的邊遠地點使用。多油斷路器的基本結構可以DW2-3即為例說明每相由高壓電容套管、套管式電流互感

46、器、靜觸頭、滅弧室、導電衡梁、提升桿、傳動機構、油箱、框架和操動機構等部件組成，三相為分箱式結構，如圖1-11所示。1-放油閥；2-動觸頭；3-導向管；4-套管式電流互感器5-油位指示計；6-傳動機構；7-電容套管；8-油箱蓋；9-油平面；10-滅弧室；11-油箱；12-電容器圖1-11DW2-35型多油斷路器的基本結構圖1-螺母；2-防雨罩；3-排氣閥蓋；4-鋁帽蓋；5-鋁帽；6-接地端；7-喇叭形基座；8-滅弧室玻璃鋼筒；9-滅弧單元玻璃鋼筒；10-動觸桿；11-中間觸頭；12、17、27-螺栓；13-導軌；14-T字桿；15-油緩沖器；16-調節螺栓；18-絕緣拉桿；19-斷路器底座；2

47、0-下瓷套；21-上瓷套；22-連接法蘭；23-油位指示器；-30-放油R2;25-罩殼；26-分合閘指示器；28-中間機構器；29-滅弧單元基座；31-導電連接；32-滅弧單元瓷套；33-并聯電容器；34-起吊孔；35-分閘彈簧；36-主拐臂圖1-12斷路器結構圖（SW-110）24、少油斷路器少油斷路器曾經是多油斷路器的替代產品，我國在20世紀7090年代曾在10-220kV上大量使用，是這個電壓等級的主要產品，主要有SN0-10Inm,sw-35、sw-110、SW-110、SW-110、SW-220、SWA220、SW-220、SW7-220型等產品，詳見附表1。以SW4-110型為例

48、，其機構如圖1-12所示。隨著新技術的發展，曾經在10kV電壓等級中占主導地位的少油斷路器已經被能更為優越的真空斷路器所替代，僅在110kV及220kV電壓等級中少量使用。以SW-110和SW-220為例，該斷路器有以下特點：1、用油量少、同電壓等級少油斷路器的用油量只有多油斷路器的10%左右。2、體積小，重量輕。鋼材消耗量只有多油斷路器的20%-30%3、主要技術參數比多油斷路器好，積木式機構的少油斷路器適用于220kV及以上電壓等級使用。4、少油斷路器仍使用變壓器油，易燃易爆，有火災危險。電氣壽命短。5、開斷電流大，可達40kV,且切合空載長線性能好。6、機構簡單，產品系列化強。7、安裝維

49、修方便，其斷口、中間結構箱、支柱瓷套的油相通，便于維修。8、動作快，可靠性高，所配的液壓操動機構具有防失壓打壓慢分性能。9、抗震性能較好。另外，與SB斷路器相比，少油斷路器的價格優勢非常明顯，因此，在要求不高的場合,仍有一定市場。電壓在110kV及以上的戶外式少油斷路器，采用串聯滅弧積木式機構。圖113呈Y形體的機構，兩個滅弧室分別裝在兩側，組成V形排列，構成雙斷口的結構。一個Y形體構成一個單元，根據電壓的要求，可用幾個單元串聯起來。圖1-13積木式機構示如每個單元的電壓為110千伏，則用兩個串聯即成220kV,3個串聯即成330kV,如圖1-13所示。這種結構的優點是：滅弧室及零部件均可采用

50、標準元件、通用性強、使產品系列化、便于生產和維修；滅弧室研制工作量相對減少，便于相更高電壓等級發展。斷路器的絕緣油在每個柱上分成三個部分，并且相互隔絕。上部滅弧單元的油作為滅弧和絕緣用,中部中間機構箱中的油作為分閘緩沖器及機構潤滑油用，下部支持瓷套（支柱）中的油作為絕緣用。SW-220和SW110nl型少油斷路器為了使各滅弧單元分布均勻，在各滅弧單元上并聯了1800PF的并聯電容器，使電壓不均勻系數分別可達1.09和1.05。第二單元壓縮空氣斷路器（簡稱空氣斷路器）采用壓縮空氣作為滅弧介質的斷路器，稱為壓縮空氣斷路器。壓縮空氣除了作滅弧介質外，還作為觸頭開斷后的弧隙絕緣介質。空氣斷路器具有滅弧

51、能力強、動作迅速等特點。但結構較復雜，有色金屬消耗量較大，因此，它一般應用于220kV及以上電壓的大系統中，壓縮空氣斷路器是利用預先貯存的壓縮空氣來滅弧，它的滅弧性能與壓縮空氣有關，空氣壓力愈高，絕緣性能愈好，滅弧性能也愈好。我國一般選用的壓縮空氣的壓力為3MPa我國生產的空氣斷路器的型號有KW1KW3KW4KW51。由于壓縮空氣斷路器需要有氣動機構作為壓縮空氣能量和傳送能量的機構，而這種機構結構較復雜，需要體積龐大的空氣壓縮設備、轉動設備，而且其密封部件工作可靠性較差，所以它正被性能更為優越的SF6斷路器所淘汰。第三單元真空斷路器真空斷路器是以真空作為滅弧和絕緣介質，在真空容器中進行電流開斷

52、與閉合的斷路器。真空是相對而言的，為絕對壓力低于一個大壓力的氣體稀薄空間，真空的程度用真空度表示，亦即稀薄氣體空間的絕對壓力值，用Pa來表示。絕對壓力越低，則真空度越高，要滿足真空滅弧的要求，真空滅弧室出廠時真空度不低于1.32x105Pa,保存有效期不得低于6.6X102Pa。目前，我國的真空斷路器已在10kV電壓級發出戶內式額定電壓12kV,額定電流4000A,額定短路開斷電流63kA,額定短路電流開斷次數16次，機械壽命10000次的新產品；戶外式額定電壓12kV,額定電流630A,額定短路開斷電流20kA,額定短路電流開斷30次，機械壽命10000次的三級戶外真空斷路器。電壓35kV、

53、開斷電流25kV的真空斷路器也已作為油斷路器的替代產品而廣泛使用。一、真空斷路器的有點1、在密封的容器中熄弧，電弧和熾熱氣體不外露。滅弧室作為獨立的元件，安裝調試簡單、方便。2、觸頭間隙很小，一般在10mm左右，合閘功小，機構可以簡單，可延長使用壽命。3、熄弧時間短，弧壓低，電弧能量小，觸頭損耗小，開斷次數多。4、動導桿的慣性小，適用于頻繁操作。5、操作機構小，整機體積小，重量輕。6、控制功率小。7、開關操作時，動作噪音小，適用于城區使用。8、滅弧介質或絕緣介質不用油，沒有火災和爆炸的危險、安全。9、觸頭部分為完整密封結構，不會因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低其性能。工作可靠，通斷性能穩定。10、在真空斷路器的使用年限內，觸頭部分不需要維修、檢查，即使維修檢查，所需時間也很短。11、真空斷路器開斷后斷口間介質恢復快，介質不需要更換。12、斷口開距小（一般為912mm,合閘能量小，可靠性高，使用壽命長，一般可達20年左右。13、開斷能力強，目前開斷短路電流已達到63kA,主回路接觸電阻小，觸頭點損耗小。14、可靠性高，無火災及爆炸的危險，能適用于各種不同的場合，尤其是對于高層建筑的設備，可以頻繁操作。15、結構簡單，維護工作量小，維護成本低，僅為少油斷路器的1/20左右。1