高压直流断路器灭弧方式物理设计
SF6高压断路器结构及工作原理
• 由电动机8与齿轮泵 1产生的高压力油直 接推动活塞3，用来 操作速度不高、操 作功率不大的传动 轴
液压机构原理
LW 10B-252
型断路器的液压
操动方式为分相 操作，三相分别 配有相同的液压 机构，组成元件 如图所示。
液压机构的动作过程
五、液压弹簧操动机构 液压弹簧操动机构是液压与弹簧机构的组合。 工作模块 充能模块 储能模块 控制模块 检测模块
六氟化硫断路器的总体结构
1. SF6断路器的结构有瓷瓶支柱式和落地 罐式两大类。
（1）瓷瓶支柱式的总体结构和常规的瓷瓶
支柱式空气断路器与少油断路器相同，属积木
式结构。现代灭弧室容器多用电工陶瓷，布置
成“T”型、“Y”型、“I”型。
优点：耐压水平高，结构简单，运动部件 少，系列性好。 缺点：重心高，抗震能力较差，使用场合 受到一定限制。 电流互感器要单独装在自己的绝缘支柱上 ，通过空气绝缘的连接线连于断路器上。
四、液压操动机构
1、液压操动机构是用液压油作为能源来进行
操作的机构。其输出力特件与断路器的负载特性 配合较为理想，有自行制动的作用，操作平稳， 冲击震动小，操作力大，需要控制的能量小，较 小的尺寸就对获得几吨或几十吨的操作力。
除此之外，液压机构传动快、动作准确，是当
前高压和超高压断路器操动机构的主要品种。
7、缺点：
a、为使触头分开、电弧刚产生时就有较好的气 吹条件，单压式灭弧室的压气腔应该有一段预压缩 过程，使压气腔中的气压提高后，再打开喷口进行 吹弧。预压缩行程的存在会增大断路器分闸时间。 分断过程中，当操动机构带动动触头系统向下运动 时，压气腔内气体的压力将增高、并从喷口处向外 排出，产生和双压式灭弧装置类似的吹弧效应。 b、为满足压气的要求，需配置大功率的操动机 构。
1kv直流断路器灭弧原理
1kV直流断路器灭弧的原理是利用磁场的作用来消除电弧。
当电流中断时，会在触点之间形成电弧，电弧会导致断路器触点之间的电导率增加，使得电流难以断开。
为了消除电弧，直流断路器采用了磁性灭弧技术。
在直流断路器中，当电弧产生时，电流会通过一组线圈，产生一个强磁场。
这个磁场会使电弧周围的气体分子电离，形成一条导电路径，将电弧引导到灭弧室内。
在灭弧室内，磁场的作用会将电离气体分子排列成一个导电通道。
当电流经过这个通道时，磁场会将电子和离子推向灭弧室外部，从而使电流迅速下降。
同时，磁场也会产生一个反向电动势，阻止电流再次通过灭弧室。
通过这种方式，直流断路器可以快速地消除电弧，从而实现电流的快速断开。
断路器灭弧
断路器灭弧原理和灭弧室一．电弧：电弧或弧光放电是一种物理现象，也是气体放电的一种形式。
开关设备在分断时，会在触头间产生电弧，此时电路中的电流继续流通，直到电弧熄灭，触头间隙成为绝缘介质后，电流才被断开。
发生在开关设备中的电弧简称为开关电弧。
所谓开关作用，就是在具有一定电位的导体电路的一部分上进行导体与绝缘体的相互迅速变化。
1．电弧的组成除正负两极外，整个电弧可以分成三个区域：阴极位降区域、弧柱和阳极位降区域。
2．电弧柱的游离过程在外界能量的作用下，使大量的电子从围绕原子核的轨道上脱离出来，并成为自由电子。
这种从气体中性粒子（原子或分子）中分离出自由电子和正离子的现象称为游离。
游离的结果就变成一个带负电荷的电子和一个带正电荷的离子。
由于自由电子不断碰撞形成游离，碰撞游离不断进行，使得介质中带电质点大量增加，呈现很高的导电，于是在在外加电压作用下，触头间介质被击穿开始导电，形成电流，同时也因发热而发光，这就产生了电弧；由于电弧弧柱温度很高可达5000～13000℃，就产生了热游离和光游离。
游离方式有碰撞游离；热游离；光游离。
影响游离的因素主要有温度；介质的游离电位——游离所需的能量；气体压力。
3、电弧的的去游离（消游离）使弧柱中的游离程度减小，直至电弧熄灭、间隙恢复成绝缘介质的过程，称为去游离（消游离）。
消游离的方式主要有：复合和扩散。
两种带异性电荷的质点互相接触而形成中心质点，称为复合（正负电荷中和）。
在电极表面发生的称表面复合，在间隙空间中发生的称空间复合，空间复合一般在离子间进行称间接空间复合。
复合最主要因素为温度，温度下降时，复合速度就迅速增快。
带电粒子从电弧间隙中散出到周围介质中去，称为扩散，扩散是双极性的，弧柱的直径对扩散影响最大，弧柱直径越小，扩散越强烈。
4、开关电弧的产生强电场发射——热电子发射——碰撞游离——热游离——形成电弧电流。
最终靠热游离维持电弧。
5、交流电弧电弧电流有过零现象，有电压恢复过程和介质强度恢复过程。
高压断路器基本知识
高压断路器基本知识目录一、高压断路器概述 (3)1.1 高压断路器的定义 (3)1.2 高压断路器的作用 (4)1.3 高压断路器的分类 (5)二、高压断路器的主要技术参数 (6)2.1 额定电压 (7)2.2 额定电流 (7)2.3 额定功率 (8)2.4 开断容量 (9)2.5 分断能力 (10)2.6 噪声与振动 (11)三、高压断路器的结构原理 (12)3.1 导电部分 (13)3.3 操作机构 (15)四、高压断路器的使用与维护 (16)4.1 使用环境要求 (16)4.2 安装与调试 (17)4.3 运行维护注意事项 (18)4.4 常见故障及处理方法 (19)五、高压断路器的选择与使用 (21)5.1 选择依据 (21)5.2 适用场合 (22)5.3 使用注意事项 (23)六、高压断路器的保护功能 (24)6.1 过载保护 (25)6.2 短路保护 (26)6.3 过电压保护 (27)七、高压断路器的未来发展 (30)7.1 新型材料的应用 (31)7.2 智能化发展 (32)7.3 绿色环保 (33)八、高压断路器实验与标准 (34)8.1 试验项目 (35)8.2 试验方法 (37)8.3 相关标准 (38)九、高压断路器安全操作规程 (39)9.1 一般规定 (41)9.2 操作程序 (42)9.3 安全措施 (43)十、高压断路器培训与教育 (44)10.1 培训内容 (45)10.3 培训目标 (48)一、高压断路器概述高压断路器是一种用于电力系统中的重要设备，其主要功能是保护电路和控制电力供应。
它能够在电路中出现异常情况时迅速切断电流，以防止设备损坏和安全事故的发生。
高压断路器广泛应用于电力传输、配电和用电系统中，是保障电力系统安全运行的关键设备之一。
高压断路器的种类多样，根据其结构、使用环境和功能需求的不同，可分为多种类型。
根据使用环境和条件的不同，有户外型和户内型断路器；根据操作方式的不同，有手动操作和自动操作断路器；根据电压等级的不同，有高压和低压断路器等。
开关电弧的基本知识与各种灭弧方法的原理断路器
开关电弧的基本学问与各种灭弧方法的原理 - 断路器断路器切断通有电流的回路时，只要电源电压大于10～20V，电流大于80～100mA，在动、静触头分开瞬间，触头间隙就会消灭电弧。
此时，触头虽然已分开，但是电路中的电流还在连续流通，只有熄灭电弧，电路才真正断开。
本节介绍开关电弧的基本学问与各种灭弧方法的原理。
电弧的产生和维持是触头间隙的绝缘介质的中性质点(分子和原子)被游离的结果，游离是指中性质点转化为带电质点。
电弧的形成过程就是气态介质或液态介质高温气化后的气态介质向等离子体态的转化过程。
因此，电弧是一种游离气体的放电现象。
强电场放射是触头间隙最初产生电子的主要缘由。
在触头刚分开的瞬间，间隙很小，间隙的电场强度很大，阴极表面的电子被电场力拉出而进入触头间隙成为自由电子。
电弧的产生是碰撞游离所致。
阴极表面放射的电子和触头间隙原有的少数电子在强电场作用下，加速向阳极移动，并积累动能，当具有足够大动能的电子与介质的中性质点相碰撞时，产生正离子与新的自由电子，这种现象不断发生的结果，使触头间隙中的电子与正离子大量增加，它们定向移动形成电流，介质强度急剧下降，间隙被击穿，电流急剧增大，消灭光效应和热效应而形成电弧。
热游离维持电弧的燃烧。
电弧形成后，弧隙温度剧增，可达6000℃～在中性质点发生游离的同时，还存在着使带电质点不断削减的去游离。
去游离的主要形式是复合与集中。
复合是异性带电质点彼此的中和。
复合速率与下列因素有关：1)带电质点浓度越大，复合机率越高。
当电弧电流肯定时，弧截面越小或介质压力越大，带电质点浓度也越大，复合就强。
故断路器接受小直径的灭弧室，可以提高弧隙带电质点的浓度，增加灭弧性能；2)电弧温度越低，带电质点运动速度越慢，复合就简洁。
故加强电弧冷却，能促进复合。
在沟通电弧中，当电流接近零时，弧隙温度骤降，此时复合特殊猛烈；3)弧隙电场强度小，带电质点运动速度慢，复合的可能性就增大。
所以提高断路器的开断速度，对复合有利。
第4章 变电所防火设计
4.1.2 变配电所的类型
图4-1 3
4.1.3 变配电所的结构及主要设备
（一）变配电所的结构
变配电所的结构，对整体型式而言，可分为屋内 式、屋外 式和组合式三种型式。 1.高压配电室 高压配电室中最主要的设备高压开关柜，它是按 一定的线路方案将有关一次、二次设备组装在一 起而成的高压成套配电装置，在发电厂和变配电 所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路
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(二)产生电弧的游离方式
热电发射
当开关触头分断电流时，阴极表 面由于大电流逐渐集中而出现炽 热的光斑，温度很高，从而使触 头表面分子中外层电子吸收足够 的热能而发射到触头间的介质中 去，形成自由电子。
高电场发射
开关触头分断之初，电场强度很 大。在这种高电场作用下，触头 表面的电子可能被强拉出去，也 进入触头间的介质中形成自由电 子。
之用。图4-2即为典型的高压开关柜图。
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图4-2 GC-1A（F）-07S型高压开关柜 1-母线 2-母线侧隔离开关（QS1，GN8-10型） 3-少油断路器（QF，SN10-10型） 4-电流互感器（TA、LQJ-10型） 5-线路侧隔离开关（QS2，GN6-10型） 6-电缆头 7-下检修门 8-端子箱门 9-操作板 10-断路器受力操动机构（CS2型） 11-隔离开关操作手柄（CS6型） 12-仪表继电器屏 13-上检修门 14、15-观察窗口
二次电路（设备） 凡用来控制、指示、测量一次设备运行的 电路称二次回路（电路、接线)。二次回路 通常接在互感器的二次侧，二次电路的电 气设备称二次设备或二次元件。
Байду номын сангаас31
4.3.2高压电器设备
高压熔断器
高压负荷开关
熔断器是一种在电路电流超 过规定值并经一定时间后， 使其熔体溶化而分段电流、 断开电路的一种保护电器。
LW9-72.5SF6断路器原理及故障处理参考文档
吉林供电公司
（一）产品结构及原理
1、特点：LW9—72.5/31.5瓷柱式高压六氟 化硫断路器每极为单断口结构，每台断路 器的三极装于一个机构箱上；灭弧室采用 自能灭弧原理，每极包括灭弧室、支柱。 产品配用一台CT15型弹簧操动机构，机构 设于本体的下侧，三极所有的联动部件都 机械的连在同一个弹簧机构上。二次控制 可实现远方和就地的电动分、合闸。
保持掣子将轴销A锁住，开关保持在合闸位置。
合闸弹簧储能过程
图3所示状态为开关处于合闸位置，合闸弹簧释放 （分闸弹簧已储能）。断路器合闸操作后，与棘 轮相连的凸轮板使限位开关XK闭合，磁力开关 ZJ1带电，接通电动机回路，使储能电机启动，通 过一对锥齿轮传动至与一对棘爪相连的偏心轮上， 偏心轮的转动使这一对棘爪交替蹬踏棘轮，使棘 轮逆时针转动，带动合闸弹簧储能，合闸弹簧储 能到位后由合闸弹簧储能保持掣子将其锁定。同 时凸轮板使限位开关XK切断电动机回路。合闸弹 簧储能过程结束。
计的弹簧操动机构具有高度的可靠性和稳定性，
既可满足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循环，又 可满足CO-15sec-CO操作循环，机械稳定性试验 达10000次。
（一）产品结构及原理
7、完善的二次控制和保护回路 操动机构箱内，带有完善的二次控制和保护回路，如储能电 机的过载，超时等保护信号，就地、远方操作选择，自带防 跳回路及SF6气体密度监测系统，加热器可根据温、湿度自 动投切。 8、安装简单方便 出厂时断路器本体内充有0.04Mpa的SF6气体，因此，现场安 装时，只需将断路器本体吊装在支撑框架上，连好管路及传 动联板，不需抽真空就可直接充气。因此，现场安装简单方 便，工作量非常小。 9、运行安全可靠，维护工作量小 由于断路器的设计合理，可靠性高，寿命长，处于国内领 先，国际先进水平，所以，运行安全可靠，使运行维护工作 量很小，检修工作量也非常小。
直流断路器在不同时间常数下临界负载电流的测试及分析
直流断路器在不同时间常数下临界负载电流的测试及分析孔祥斌;矫财东;赵亮;海荣【摘要】针对直流断路器存在临界负载电流难灭弧的问题,对不同时间常数与临界负载电流的关系进行了分析。
结合直流断路器相关标准,进行了临界负载电流测试试验。
根据测试结果,总结了负载临界电流的变化规律,可供各相关人员参考。
【期刊名称】《电器与能效管理技术》【年(卷),期】2018(000)022【总页数】5页(P77-81)【关键词】直流断路器;临界负载电流;时间常数;燃弧时间【作者】孔祥斌;矫财东;赵亮;海荣【作者单位】[1]浙江方圆电气设备检测有限公司,浙江嘉兴314001;[1]浙江方圆电气设备检测有限公司,浙江嘉兴314001;[1]浙江方圆电气设备检测有限公司,浙江嘉兴314001;[1]浙江方圆电气设备检测有限公司,浙江嘉兴314001;【正文语种】中文【中图分类】TM5610 引言直流断路器作为直流系统中的过流、短路保护部件,在光伏发电站的直流汇流箱和配电柜系统、轨道交通和电力机车直流供电系统、船舶变配电及动力系统等直流系统中承载电流、切断异常电流,对电路的相关保护和隔离起着重要作用。
所谓临界负载电流是指,在使用条件范围内燃弧时间明显延长的分断电流[1],常见于直流供电系统。
这是因为开断交流电路时,交流电流的自身过零点作用,电弧的临界长度要比开断相同电流的直流长度小。
开断直流电弧比开断同等容量的交流电弧难,在临界电流处更难开断,且时间常数变化临界电流也发生变化。
本文结合临界负载电流和时间常数的相关关系,实际测试直流断路器在不同时间常数下,临界负载电流的变化情况,进行相关分析与研究,以供相关专业人员参考。
1 临界负载电流分析因为直流塑壳断路器大多数采用空气自然灭弧,存在临界负载电流。
灭弧方式通常有两种:一种是常规开闭,利用触头把电弧轴向拉开,同时导电回路产生磁场,使电弧弯曲拉伸,沿垂直于弧轴的方向拉长电弧,不仅使电弧长度增加,还使其产生横向运动,受到空气冷却达到灭弧效果;另一种是电弧在自身电动力或磁吹线圈的磁场影响下,被磁力拉入灭弧罩内使电弧迅速熄灭[2]。