开关类设备基本原理与维护
按钮和行程开关结构、工作原理、选型、使用与维护检修方法

按钮和行程开关结构、工作原理、选型、使用与维护检修方法(一)、概述:1、主令电器用于在控制电路中以开关接点的通断形式来发布控制命令,使控制电路执行对应的控制任务。
2、主令电器应用广泛,种类繁多,常见的有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器、选择开关、足踏开关等。
(二)、按钮:1、按钮的结构、种类及常用型号:1.1按钮是一种最常用的的主令电器,其结构简单,控制方便。
1.2按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成,其结构示意图及图形符号如图1-20所示。
1.3触点采用桥式触点,额定电流在5A以下。
1.4触点又分常开触点(动断触点)和常闭触点(动合触点)两种。
1.5按钮从外形和操作方式上可以分为平钮和急停按钮,急停按钮也叫蘑菇头按钮,如图1-20(c)所示,除此之外还有钥匙钮、旋钮、拉式钮、万向操纵杆式、带灯式等多种类型。
1.6从按钮的触点动作方式可以分为直动式和微动式两种,图1-20中所示的按钮均为直动式,其触点动作速度和手按下的速度有关。
图1-20按钮结构示意图及图形符号。
1.7微动式按钮的触点动作变换速度快,和手按下的速度无关,其动作原理如图1-21所示。
1.8动触点由变形簧片组成,当弯形簧片受压向下运动低于平形簧片时,弯形簧片迅速变形,将平形簧片触点弹向上方,实现触点瞬间动作。
1.9小型微动式按钮也叫微动开关,微动开关还可以用于各种继电器和限位开关中,如时间继电器、压力继电器和限位开关等。
图1-21微动式按钮动作原理图。
1.10按钮一般为复位式,也有自锁式按钮,最常用的按钮为复位式平按钮,如图1-20(a)所示,其按钮与外壳平齐,可防止异物误碰。
2、按钮的颜色:2.1红色按钮用于“停止”、“断电”或“事故”。
2.2绿色按钮优先用于“起动”或“通电”,但也允许选用黑、白或灰色按钮。
2.3单钮双用的“起动”与“停止”或“通电”与“断电”,即交替按压后改变功能的,不能用红色按钮,也不能用绿色按钮,而应用黑、白或灰色按钮。
设备电气控制与维修

设备电气控制与维修一、引言设备电气控制与维修是一门关于设备的电路、控制原理以及维修方法的学科。
随着现代工业的发展,各种设备的电气控制系统成为了现代工业生产中不可或缺的重要组成部分。
本文将介绍设备电气控制的基本原理,以及常见的电气控制系统故障维修方法。
二、设备电气控制原理2.1 电路基础设备电气控制的基础是电路理论,包括电压、电流、电阻、电容、电感等基本概念。
在电路中,电流是电荷的流动方向,电压是电荷的推动力,电阻是电流流动的阻碍因素,电容和电感则分别储存和释放电荷。
理解电路基础有助于我们理解设备电气控制的原理。
2.2 控制原理在设备电气控制中,常用的控制原理包括开关控制、调速控制、位置控制等。
开关控制是指通过开关来控制设备的启停,常用于简单的设备控制。
调速控制则是通过调整电机的转速来控制设备运行的速度,常用于需要变速运行的设备。
位置控制是指通过控制执行机构的位置来控制设备的位置,常用于机械臂等设备。
三、设备电气控制系统3.1 控制元件设备电气控制系统中常用的控制元件包括开关、继电器、接触器、断路器、变频器等。
开关用于控制电路的通断,继电器用于控制电路的分合,接触器用于控制大功率设备的启停,断路器用于保护电路免受过载和短路的影响,变频器用于调整电机的转速。
3.2 传感器传感器是设备电气控制系统中重要的组成部分,用于将实际工作环境中的物理量转换为电信号。
常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的选择与安装位置决定了设备电气控制系统的精度和稳定性。
3.3 控制器控制器是设备电气控制系统中的核心部分,根据传感器反馈的信号,计算出控制信号,并通过控制元件来实现对设备的控制。
常见的控制器有PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分散控制系统)等。
四、故障排除与维修4.1 故障排除方法当设备电气控制系统出现故障时,需要通过排除故障来恢复设备的正常运行。
常见的故障排除方法包括检查电源是否正常、检查电路是否短路或开路、检查控制信号是否正确等。
脚踏开关和电容器结构、工作原理、选型、使用与维护检修方法

脚踏开关和电容器结构、工作原理、选型、使用与维护检修方法(一)、脚踏开关:1、脚踏开关结构:1.1通过脚踩或踏来进行操作电路通断,也可以用来控制输出电流大小的开关。
1.2脚踏开关的内部结构:一常开,一常闭,当我们脚,踏下去的时候,脚踏开关就形成常闭,电路接通,其实,脚踏开关就类似于一个按钮开关。
1.3脚踏开关内结构是一组常开与常闭,在380V电路中,要控制三相电机,必须要用交流接触器,脚踏开关中的常开二端串在交流接触器线圈控制回路中。
1.4如控制是380V二相电器,如该电器额定电流小于脚踏开关触点额定电流,脚踏开关可直接串入380V二相电器回路中,如该电器额定电流太于脚踏开关触点额定电流,必须要用交流接触器。
1.5从安全用电角度讲,交流接触器线圈额定电压要用36V以下,控制回路中增加一只控制变压器。
1.6脚踏开关有三根线,一根控制线是常开,一根控制线是常闭,另一根是常开与常闭的公用线,我们只用一根控制线是常开,另一根是常开与常闭的公用线。
1.7用万用表测通断挡,二根表棒连任意二根,按下脚踏开关为通,放开为不通的这二根即是。
1.8必须要用交流接触器,脚踏开关中的常开二端串在交流接触器线圈控制回路中。
2、脚踏开关的接线:2.1脚踏开关一般有三个接线端,只需将两根相线接在常开和公共接线端上就可以了。
2.2将电源火线引进接在脚踏开关的公共接线端上,再从常开接线端将火线引出,接在电机的火线接线端口。
2.3脚踏开关是一种通过脚踩或踏来控制电路通断的开关,使用在双手不能触及的控制电路中以代替双手达到操作的目的。
2.4脚踏开关内部有一个微动开关,微动开关有常开和常闭2组触点,当脚踏板压下触压微动开关,其常开触点闭合、常闭触点断开,一般应用是在常开触点接线,以脚踏开关使用。
3、适用范围:3.1脚踏开关适用于交流50Hz,适用于交流50Hz,电压至380V,直流电压220V的电路中,用来频繁地接通和分断有载电路。
3.2 YDT1系列脚踏开关适用于交流50Hz或60Hz,额定工作电压AC380V 或DC220V,Ith:5A的控制线路中,作为控制机床电气、医疗设备等用途。
低压成套开关设备的原理

低压成套开关设备的原理低压成套开关设备是电力系统中常见的一种电气设备,广泛应用于各个行业的电力配电系统中。
它由断路器、刀闸、熔断器等组成,通过控制开关的动作来实现电路的接通和断开,保护和控制电力系统的正常运行。
本文将从电力系统基本原理、低压成套开关设备的组成及其工作原理等方面进行论述,以便更好地理解低压成套开关设备的原理。
一、电力系统基本原理电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站以及配电网络等构成的一个电力传输和分配系统。
电力系统中的电能转换设备将能量从一种形式转换为另一种形式,并将电能传输到用户终端。
电力系统的核心是变电站,它负责将发电厂输送过来的高压电能转换为低压电能,以便通过低压成套开关设备进行分配和控制。
二、低压成套开关设备的组成低压成套开关设备通常包括断路器、刀闸、熔断器、接触器、继电器等多种组件。
其中断路器用于开闭电路,刀闸用于切断电路,熔断器用于过载保护,接触器和继电器用于控制电路的动作。
这些组件通过合理的组合和布置,构成一个完整的低压成套开关设备系统。
三、低压成套开关设备的工作原理低压成套开关设备的工作原理可以分为两个方面来进行说明:开关的控制和开关的保护。
1. 开关的控制低压成套开关设备通过接触器和继电器等组件控制电路的开闭。
当接触器吸合时,它会建立电路通路,使电能正常传输;当接触器断开时,电路被切断,电能无法传输。
继电器在电路中起到信号传递和放大的作用,它接收来自控制系统的指令,并通过电磁吸合和释放来控制接触器的动作。
2. 开关的保护低压成套开关设备还具备对电路的保护功能。
断路器通过检测电路中的电流大小来实现过载保护和短路保护。
当电路中的电流超过额定值时,断路器会迅速切断电路,避免电气设备的损坏和事故的发生。
熔断器也是一种重要的保护装置,它通过熔断器丝的熔断来实现对电路的保护。
总结:低压成套开关设备是电力系统中必不可少的一种设备,它通过控制电路的开闭和实现对电路的保护,保障电力系统的正常运行。
开关电源的结构和基本原理

C9 3 .3u 1 00 V
L8 5 *2 0
MYV1 0 72 71 0 72 71 MYV2
C3A
R1
1
C7
1 02 25 0V ac
1 M 12 06
BR1 KBU8 06
R35
4 30R4K,,1R2506
1 0K 1 20 6
R8--21
6 80 ,12 06
T1 1 2
C20
R45-48
无源PFC
无源PFC一般采用电感补偿方法, 通过使交流输入的基波电流与电 压之间相位差减小来提高功率因 数,但无源PFC的功率因数不是 很高,只能达到0.7~0.8。
位置在第二层滤波之后,全桥整 流电路之前。
有源PFC
输入电压可以从90V到270V;
高于0.99的线路功率因数,并具有低损耗和高可靠等优点;
+3. 3 V
3 30 0u ,6.3V
C29
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC Tex t
R113
R112
2 .7K 1 20 6 2 .7K 1 20 6
Q3
1 61 6A
Q4
1 61 6A
F R1 04
D28
1 N4 14 8 SM D
F R1 04
D27
1 N4 14 8 SM D
D35
D34
1 0u F,5 0V
2 22 1K V
2 20 u,1 6V
3 00 12 06
C31
R77-80
1 .2K 1 20 6
--5V
L3-4
D11 FR1 07 R44 2 12 06
L13 6 *8
6
D9
隔离开关的运行与维护

隔离开关的运行与维护隔离开关是一种常用的电气设备,用于断开或连接电路。
它在工业、建筑、能源等领域扮演着重要的角色。
本文将讨论隔离开关的运行和维护。
隔离开关的运行原理是通过控制机械连接方式来在电路中断开和连通电流。
它通常由一个可移动的手柄或操作杆控制,用于打开或关闭开关。
当手柄处于断开位置时,开关处于断路状态,电流无法通过。
当手柄处于连通位置时,开关处于闭合状态,电流可以流经开关。
在进行隔离开关的维护之前,首先需要注意的是确保所有电源已被切断,这样可以避免触电和其他安全风险。
以下是一些隔离开关的常见维护事项:1. 定期检查:定期检查隔离开关的外部部件,如手柄、连接杆等是否完好无损。
确保没有松动或磨损的零件,以及没有污垢或灰尘积聚。
2. 清洁和润滑:隔离开关应保持清洁,避免灰尘、油脂等物质积聚,以防止频繁操作时的摩擦和阻力。
可以使用适当的清洁剂和润滑剂来清洁和润滑开关。
3. 避免过载:隔离开关应根据其额定负荷使用,避免过载。
过载可能会导致开关过热,损坏或发生电弧故障。
因此,需要根据所连接电路的负荷情况选择合适的隔离开关。
4. 进行功能测试:定期进行功能测试,确保隔离开关的正常操作。
可以通过手柄或操作杆连续打开和关闭开关来测试其动作是否灵活顺畅。
5. 定期校准:一些隔离开关可能需要定期校准,以确保其在操作时的准确性和可靠性。
可以与厂家联系以获取校准建议和指导。
6. 注意安全事项:在维护隔离开关时,必须遵循相关的安全程序和操作规范。
例如,穿戴适当的个人防护设备,确保工作场所安全,避免触电和其他伤害风险。
除了以上维护事项,还应注意以下几点:1.定期检查隔离开关的电气连接。
确保电缆、导线等连接牢固,没有松动或腐蚀的现象。
2.隔离开关应放置在干燥、通风良好的位置,避免潮湿和灰尘的影响。
3.如果发现隔离开关有磨损、损坏或其他问题,应立即停止使用,并与专业人员联系进行维修或更换。
总之,隔离开关的运行和维护对于电气设备的正常运行非常重要。
磁性开关常见问题

对触点表面进行特殊处理, 如镀金或镀银,提高耐腐 蚀性和接触可靠性。
案例三:改进线圈设计,提高工作稳定性
解决方案
采用高性能磁性材料制作线圈骨 架,提高磁导率和饱和磁感应强 度,增强磁场稳定性。
问题描述:线圈是磁性开关的重 要组成部分,其设计直接影响开 关的性能和稳定性。
优化磁路设计,减少漏磁和磁阻,提高 磁场利用效率。
解决方案
采用高导磁材料制作磁芯,增强开关的 磁场感应能力,降低外部磁场干扰。
案例二:优化触点材料,延长使用寿命
问题描述:触点材料的选 择直接影响磁性开关的电 气性能和机械寿命。
解决方案
选择具有高导电性、低接触 电阻和良好耐磨性的触点材 料,如银合金或铜合金。
湿环境对开关的影响。
如果等,确保开关的正常工作。
05 案例分析:解决实际应用 中遇到的问题
案例一:提高磁性开关抗干扰能力
问题描述:在某些应用环境中,磁性开 关可能会受到外部磁场的干扰,导致误 动作或性能下降。
增加屏蔽措施,如使用磁屏蔽罩或磁屏 蔽板,减少外部磁场对开关的影响。
技能提升
通过实践操作和案例分析,学员掌握了磁性开关的选型、 安装、调试等技能,提高了解决实际问题的能力。
学习感悟
学员认为本次课程内容丰富、实用性强,教师讲解清晰、 生动,对磁性开关技术产生了浓厚的兴趣,并表示将继续 深入学习相关知识。
对未来磁性开关技术发展趋势的预测
01
智能化发展
随着物联网、人工智能等技术的不断发展,未来磁性开关将更加智能化,
如果发现触点磨损严重或接触不良,应及时更 换触点,避免因此导致开关失效或引发其他故 障。
微断开关原理

微断开关原理微断开关原理微断开关又被称为“微型断路器”,是一种能够快速切断电路的保护设备。
它可以在电路中检测到短路、过载等故障时,自动切断电路,从而防止设备的过热、烧毁和火灾等危险情况的发生。
微断开关的原理是基于热电磁力原理,使用了电力学、热学和机械学等原理。
微断开关的组成微断开关由三部分组成,分别为电器部分、热部分和机械部分。
电器部分是微断开关负责控制和保护电路的主要部分。
热部分主要负责将电器部分的电流转换成机械部分所需要的动能。
机械部分则负责通过电力和热力的作用对电路进行切断。
电器部分是微断开关的核心部分,通过控制电路中的电流情况,监测电路中出现的故障并发出切断信号。
通常包括断路器、电磁线圈、电磁铁、开关触头、电容等组件,其中断路器是电器部分的核心组件,用于控制电路通断。
热部分是将电器部分中的电流转换成机械部分的动能。
它主要包括感应线圈和熔断器。
感应线圈是将电流变成一个带有感应电流的电磁场,并传递给熔断器。
熔断器则通过热放电的原理使得电路中的电流在发生短路和过载时迅速断开,起到了很好的保护作用。
机械部分是由固定触头、活动触头、推轴等组成的,通过电力和热力的作用切断电路。
当感应线圈传递电磁场时,电磁场会将机械部分中的固定触头和活动触头进行吸附,使得活动触头与固定触头失去接触,从而切断电路。
微断开关的工作原理当电流流过微断开关时,电路中的电磁铁吸引着固定触头使其闭合,同时也吸引着活跃触头,但它们通过自身重力立即回到它们应在的位置。
当出现电路短路和过载现象时,电流会快速上升,这时在热部分感应线圈中会产生一个热电磁场,熔断器就会迅速加热分解,从而切断电路。
这时电磁铁也会立即放弃固定触点,使得切口恢复原位,同时电路中的电流也随之停止。
微断开关的主要优点是敏捷性,它能够在数毫秒内返回开启位置,从而保护电路,使其受到损坏或火灾等灾害之前就及早被切断。
微断开关的安全性能也很高,因为在设备遇到故障时,微断开关能够快速切断电路,保护人身安全和设备安全。
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2007年度中层干部轮训学习资料开关类设备的基本原理、维护和新技术介绍山东电力集团公司生技部姓名:逯怀东第一章概论一、高低压开关电器的特点高低压开关电器是发电、输电、变电、配电系统的重要控制和保护设备,其主要特点如下。
1 品种和型号多目前在上述系统中运行的高低压开关电器的品种有多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器、SF6组合电器、重合器、分段器、自动空气开关、隔离开关和负荷开关等,而且每一品种又有多种型号,如少油断路器有SW3、SW4、SW6、SW7等型号,再如真空断路器有ZN1、ZN2、ZN3等70多种型号。
2 数量大在上述系统中,高低压开关电器安装、运行的数量最多。
3 发展快近10年来,我国高压开关电器有很大的发展,至今363~550kV的断路器已为SF6断路器所独占,投运量每年以15%~20%的速度率增长,城市新装的126~252kV的断路器大多是SF6断路器或GIS封闭式组合电器。
12~40.5kV的开关电器已逐渐被真空或SF6开关电器所代替,目前我国已进人高压开关电器更新换代的时期。
随着城网和农网改造和建设,必将进一步加速我国高低压开关电器的发展。
4 操作频繁高低压开关电器正常时要承受工作电压和负荷电流的作用,有的在短路时要切断短路电流。
频繁的操作,复杂的运行条件,再加上制造、安装、管理等方面的原因,导致高低压开关电器事故较多。
以SF6断路器为例,1994年110kV及以上电压等级者共发生事故8次(占该电压等级事故总数的24.2%).障碍49次(占该电压等级障碍总数的28.8%),较1993年增加近1倍。
虽然高低压开关电器自身的价格不高,但是一旦发生事故,造成电网的经济损失远远超过其自身价格.基于此,要认真研究故障诊断技术,及时检出故障保证上述系统的安全运行。
二、诊断技术及其发展阶段高低压开关电器诊断技术是指通过对其电气绝缘的试验和各种特性的测量,了解及评估它们在运行过程中的状态,从而能早期发现故障的技术。
高低压开关电器诊断技术大体经历了以下3个阶段。
(一)停电检修阶段这一阶段起始于20世纪50年代初期,采用常规的预防性试验方法测量绝缘电阻、泄漏电流并进行交流耐压试验。
通过这些试验对保证高低压开关电器安全运行起到了积极作用,有的诊断技术一直延续至今。
(二)带电测量阶段这一阶段起始于20世纪70年代左右,当时人们仅仅是为了不停电而对高压开关电器的某些绝缘参数进行直接测量,其项目主要是测量少油断路器的泄漏电流和介质损耗因数,显然测量项目少,使用范围小,因而没有得到普及和广泛使用。
(三)在线检测阶段这一阶段起始于20世纪90年代,随着GIS 的使用增加,迫切需要研究在线检测诊断技术。
在借鉴国外诊断技术的基础上,对局部放电、振动监测等方面进行了不少研究,由于干扰及其识别等技术难题没有很好解决,所以没有得到推广。
目前正在研究超高频法并取得一定成果。
随着先进的传感器技术、计算机技术和数字波形采集和处理等高新技术的使用,高低压开关电气的在线检测技术必将向更高阶段发展,实现全自动在线监测系统和专家诊断系统的完美结合,从而构成智能化高低压开关电器绝缘及其特性的在线监测和诊断系统,并可纳入整个电网的自动化系统。
上述高低压开关电气在线检测技术是整个电力设备在线监测技术的一个方面,纵观所有电力设备在线监测技术的发展过程,尚有许多问题有待于进一步研究解决,主要问题如下:1 测试精度及其稳定性校验它是在线监测系统面临的一个重要技术问题,这是因为现场情况的复杂性,使监测结果无法进行校准,更难和停电试验结果进行对比,再者,由于在线监测的实时连续性,所以干扰信号的准确判断也成为影响监测结果的重要因素,因此,要求研制专门的在线监测的现场校验方法和设备已迫在眉睫。
2 传感器传感器的特性是在线监测的关键,而现在用量最大的传感器是罗可夫斯基线圈,为了追求对小信号的灵敏度,大多数采用软磁心,其磁性易受外界条件(如温度、压力、冲击等)的影响,甚至被测信号的大小不同也会影响传感器自身的角差。
所以研制高精度、高稳定、零角差的传感器仍是一个非常重要的研究课题。
3 基准电压抽取基准电压的特性将直接影响监测结果的分析,而目前抽取基准电压的方法大多是从TV 的二次侧抽取,现场实践证明,其误差较大,同时也增加安装的复杂性,有人提出从耦合电容器抽取基准电压的方法,但这要求耦合电容器的损耗要小。
4 干扰及防护干扰一直是影响在线监测系统安全可靠运行的重要因素,干扰既使微量信号的监测难度增大,又有偶然的强干扰信号(如雷电冲击、操作冲击)导致在线监测的入口电子电路损坏,因此需要防止干扰。
这可以从两方面考虑:一是采用滤波器排除干扰信号对监测信号的影响,这就需要研究更先进的数字滤波技术(如小波变换);二是设置灵敏的过电压防护器件,以及采取降低干扰电平的措施和方法。
5 积累运行经验,建立专家系统和报警值以及相应的监测标准这正如电力设备预防性规程(DL /T 596—1996)(以下简称《规程》)制订的过程一样,是不断总结大量运行经验的结果。
专家系统及报警值等的建立既要进行大量的基础性研究,也要认真总结运行经验,这样才能正确反映客观规律,因而也才能对在线监测结果作出正确的判断。
三、维修技术的发展维修技术的世界发展趋势如图1-2所示。
图1-2 维修技术的发展纵观我国电力设备维修技术,也基本符合这种发展趋势。
从20世纪50年代以来,基本做法是临时性维修和定期维修(也称计划维修),而以定期维修为主,定期维修包括定期大修和小修。
它是按照部颁断路器检修工艺的规定所进行的。
其中小修可和预防性试验结会进行。
例如,40.5~126kV 少油断路器,大修周期为 5~7年.小修周期为1年,隔离开关的大修周期为3~5年等。
实践表明,这种维护方式的不足如下。
1 具有盲目性和强制性由于定期维修是单纯以时间周期为基础的,它既不考虑设备的初始状态(产品质量)的千差万别,也不考虑设备在不同环境条件下运行状态的千变万化,简言之,它不考虑设备的实际情况,到期必修,这就具有很大的盲目性和强制性,因而往往造成电力设备的“过度维修”,这不仅浪费了大量的人力和物力,也使供电的可靠性受到严重影响。
事故维修定期维修状态维修基于绝缘诊断的寿命预测2 产生新的隐患在“过度维修”过程中,由于维修者技术不佳、工艺不良,频繁的拆装就容易造成新的隐患,如绝缘损伤、密封破坏、漏油、漏气等。
3 耐压试验可能对绝缘产生损伤由于在维修中要对设备绝缘进行耐压试验,耐压时施加的试验电压远高于额定电压,这就可能在试验过程中对绝缘造成不可逆的损伤,不仅会缩短绝缘寿命而目可能引发事故。
鉴于上述,状态维修已引起国内外电力工作者的普遍关注我国目前也开始研究状态维修问题,状态维修和定期维修不同,它是基于电力设备的实际工况,根据其在运行电压下各种绝缘特性和机械特性等参数的变化,通过分析比较来确定电力设备是否需维修,以及需要维修的项目和内容,因而具有极强的针对性和实时性。
因此可以简单地把状态维修概括为“当修即修,不做无为的维修”。
诚然,状态维修和在线监测有密切关系,只有通过在线监测全面、正确地给出绝缘的、机械的各种状态参数,提供有靠的信息,确切掌握设备状态.才能使状态维修有坚实的基础。
目前,我国的在线监测技术,大多还不很成熟,仍处于研究发展阶段,难以做到完善可靠。
在这种情况下,要实现状态维修,还应当继续加强常规测试手段,对设备的运行情况、事故原因进行分析,并使用数理可靠性统计方法掌握电力设备运行状态的变化趋势和规律,为实施状态维修创造良好的条件,逐步完成由定期维修向状态维修过渡。
第二章 SF6 断路器第一节基本结构采用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的断路器称为SF6断路器。
由于六氟化硫气体具有优良的绝缘性能和电弧下的灭弧性能,无可燃、爆炸的特点,使其在高压和超高压断路器中获得广泛的使用,并成为发展方向。
目前500kV电网几乎全部采用SF6断路器。
一、特点SF6断路器的特点如下:(1)六氟化硫气体的良好绝缘特性,使SF6断路器结构设计更为紧凑,电气距离小,单断口的电压可以做得很高,和少油和空气断路器比较,在相同额定电压等级下,SF6断路器所用的串联单元数较少,节省占地,而且操作功率小,噪音小。
(2)六氟化硫气体的良好灭弧特性,使SF6断路器触头间燃弧时间短,开断电流能力大,触头的烧损腐蚀小,触头可以在较高的温度下运行而不损坏。
(3)六氟化硫气体介质恢复速度特别快,因此开断近区故障的性能特别好,通常不加并联电阻能够可靠地切断各种故障而不产生过电压。
(4)SF6断路器的带电部位及断口均被密封在金属容器内,金属外部接地,能更好地防止意外接触带电部位和防止外部物体侵人设备内部,设备可靠。
(5)六氟化硫气体在低压下使用时,能够保证电流在过零附近切断,电流截断趋势减至最小,避免截流而产生的操作过电压,降低了设备绝缘水平的要求,并在开断电容电流时不产生重燃。
(6)六氟化硫气体密封条件好,能够保持SF6断路器内部干燥,不受外部潮气的影响。
(7)六氟化硫气体是不可燃的惰性气体,这可避免SF6断路器爆炸和燃烧,使变电站的安全可靠性提高。
(8)六氟化硫气体分子中根本不存在碳,燃弧后,使SF6断路器内没有碳的沉淀物。
所以可以消除碳痕,使其允许开断的次数多,检修周期长。
二、外形结构SF6断路器按外形结构可分为两类:(1)瓷柱式。
它是目前生产和使用较多的一种。
在结构上和户外少油断路器相似,具有系列性好、单断口电压高、开断电流大、运行可靠性高和检修维护工作量小等优点,但不能内附电流互感器,且抗地震能力相对较差。
图2-1是西门子(杭州)高压开关有限公司生产的550kV 3A T2/3 SF6超高压断路器的结构图。
(2)落地罐式。
图2-2为落地罐式SF6断路器的结构图。
它是在瓷柱式的基础上发展起来的,具有瓷柱式SF6断路器的所有优点,而且可以内附电流互感器,产品整体高度低,抗震能力相对提高,但造价比较昂贵。
三、基本结构SF6断路器的基本结构和后述的其它断路器一样,由导电回路、灭弧装置、绝缘部件、操动机构和附属部件等5部分组成。
其中的灭弧装置由于灭弧介质不同,在结构上有其特点,和其它断路器比较有较大差异,而其余几个部分和其它断路器大致相类似。
所以下面着重介绍SF6断路器的灭弧装置。
(一)灭弧室SF6断路器灭弧室的具体结构如下。
l 单压式灭弧室所谓单压式断路器系指在断路器内SF6气体只有一种较低的压力(0.3~0.5MPa),灭弧室的可动部分带有压气装置,靠分闸过程中活塞和气缸的相对运动造成短时气压升高而吹熄电弧。
单压式灭弧室有定开距灭弧室和变开距灭弧室两种结构。
(1)定开距灭弧室。
图2-3示出了定开距灭弧室结构图。