少油断路器原理、结构与操作资料
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1. 概述sn10-10i型少油断路器是一种常见的电力设备,广泛应用于电力系统中。
它的工作原理是什么?为什么要使用少油断路器?本文将针对这些问题展开介绍。
2. 少油断路器的概述少油断路器是一种专门用于电力系统中的高压断路器。
它通过在断路器内部注入少量的油来实现对电路的控制和保护。
相比传统的空气断路器,少油断路器具有更高的可靠性和安全性。
3. sn10-10i型少油断路器的结构sn10-10i型少油断路器由外壳、机械部分、气体压力系统和油箱等部分组成。
其结构紧凑、可靠,适用于不同的电力场合。
4. sn10-10i型少油断路器的工作原理(1)气体辅助机构少油断路器内部装有气体辅助机构,当电路需要断开时,气体通过系统推动机构工作,从而打开断路器。
(2)油箱和油泵sn10-10i型少油断路器内部有专门的油箱和油泵,用于存储和输送少量的油。
在断路器工作时,油泵会将油送入断路器内部,发挥其冷却和绝缘的作用。
(3)油封系统sn10-10i型少油断路器的油封系统设计精密,保证了油气不会泄漏,确保了断路器的可靠性。
5. sn10-10i型少油断路器的应用sn10-10i型少油断路器广泛应用于电力系统的配电网、变电站等电力场合。
它能够快速并可靠地切断电路,保护电力设备和人员安全。
6. 少油断路器的优势相比传统的空气断路器,少油断路器具有以下优势:1)动作快速可靠:少油断路器能够在电路故障时快速切断电源,有效保护电力设备和人员安全;2)绝缘性能好:由于少油断路器内部填充的是专门的绝缘油,因此其绝缘性能远远好于空气断路器;3)适用性广泛:少油断路器能够适用于不同的电力系统,稳定可靠。
7. 少油断路器的发展趋势随着电力系统的不断发展,少油断路器也在不断改进和创新。
未来,随着科技的进步,可能会出现更加高效、智能化的少油断路器产品,以满足电力系统的需求。
8. 结语少油断路器作为电力系统中的重要设备,其工作原理和应用具有重要的意义。
小型断路器培训教程小型断路器是一种用于保护电路的电器设备,它可以在电路过载或短路的情况下自动切断电流。
通过断路器的敏感保护功能,可以确保电路的安全运行,防止电气火灾的发生。
本文将为您介绍小型断路器的基本原理、结构和使用方法,以及常见故障处理方法。
一、小型断路器的基本原理1.过载保护:当电路中的电流超过断路器的额定电流时,断路器内部的热释放部件会受到电流的热效应而升温,当温度超过设定值时,断路器便会自动切断电流,以保护电路和设备的安全。
2.短路保护:当电路中发生短路故障时,即电源线和回路之间出现直接的短路路径,电流迅速增大。
断路器内部的电磁释放部件会受到电流的电磁效应而产生力矩,使得触头迅速分离,切断电流。
二、小型断路器的结构1.外壳:外壳通常由两个部分组成,上部和下部分。
上部是断路器的操作部分,包括手动切换开关、指示灯和触发按钮等;下部是断路器的保护部分,包括电磁线圈和热释放部件等。
2.电磁线圈:电磁线圈是断路器的短路保护部件,由导线绕成线圈状,通电时会产生电磁场。
当电路中发生短路故障时,电磁线圈会感应到电流的变化,产生力矩使得触头迅速分离,切断电流。
3.热释放部件:热释放部件是断路器的过载保护部件,通常也称为热元件。
它包括热继电器、双金属片或电阻丝等,当电路中的电流超过额定电流时,热释放部件会受到电流的热效应而升温,当温度超过设定值时,断路器便会自动切断电流。
三、小型断路器的使用方法1.安装:首先确认断路器的额定电流和额定电压与电路匹配,然后将断路器插入电路中相应的位置,确保连接牢固。
注意,断路器的额定电流要大于电路的负载电流,以确保过载保护的效果。
2.操作:当需要断开电路时,可以手动切换开关,将断路器切换到切断位置。
当电器故障发生时,断路器会自动切断电流。
当故障排除后,需要复位断路器,将开关切换到闭合位置。
3.故障处理:当电路过载或短路时,断路器会自动切断电流,并指示故障的位置。
此时需要排除故障原因,如检查负载是否过大、排除短路路径等。
少油断路器的灭弧原理和主要结构少油断路器是一种常用的高压,大电流开关设备,用于断开和接通交流电路中的电流。
其具有灭弧性能好、操作可靠等优点,广泛应用于工业生产和电力系统中。
下面我们将详细介绍少油断路器的灭弧原理和主要结构。
1. 灭弧原理少油断路器的灭弧原理是通过使用特殊的介质,将电弧的能量迅速吸收和消耗,以从根本上灭弧,保护电气设备和人员的安全。
(1)介质选择:少油断路器采用的主要是高度纯净的轻质矿物油作为灭弧介质。
这种油具有很高的绝缘性能和灭弧性能,可以有效吸收和消耗电弧的能量。
(2)电弧吸收和消耗:当电路发生短路或过载时,电弧会在断开点之间产生。
在断开点之间的电弧会导致电路的短路和能量的丧失,如果不及时灭弧,会对设备和系统造成严重的损坏。
少油断路器的灭弧过程如下:当触点分离时,断开点之间会形成一定的间隙。
在电弧形成的瞬间,电弧能量会迅速吸引油中的离子和粒子,形成导电通道,电离空气,形成气体电弧。
与此同时,高温产生的蒸汽和气体会进一步膨胀,并以高速喷出的形式将电弧推离断开点。
油中的离子和粒子在电弧高温作用下,会迅速分解和化学反应,进一步将电弧的能量吸收和消耗。
通过高度纯净的轻质矿物油的吸收和消耗,油中的能量转化为声能和热能,实现了电弧的灭灭。
这种灭弧方式非常有效,可以在极短的时间内灭弧,保护电路的正常工作。
2. 主要结构少油断路器的主要结构包括开关部分、弧灭部分和操作与控制部分。
(1)开关部分:开关部分是少油断路器的主要组成部分,其主要包括主触头、固定触头、动触头、触头接触面、触头弹簧等。
主触头和动触头通过弹簧连接,当断路器处于闭合状态时,主触头和动触头相接。
当发生短路或过载时,主触头和动触头分离,产生电弧。
(2)弧灭部分:弧灭部分是少油断路器实现灭弧功能的核心部分,其主要包括灭弧室、油箱、灭弧物质等。
灭弧室位于开关部分的上方,油箱作为油的储存和油冷却的设备。
灭弧物质通常采用高度纯净的轻质矿物油,具有较好的灭弧性能。
少油断路器是一种常见的高压电气设备,用于在电力系统中保护和控制电路。
其中的纵吹灭弧室则是其关键部件之一,其工作原理至关重要。
在本文中,我将深入探讨少油断路器的纵吹灭弧室的工作原理,以便读者能够更全面地理解这一关键设备的作用和工作方式。
1. 纵吹灭弧室纵吹灭弧室是少油断路器的一个重要部件,其作用是在断路器开关的过程中,用来有效地灭弧和排除高压侧的电流。
通过将高压侧的电流引到灭弧室内部,利用特定的介质和结构来实现电流的灭弧和消散。
2. 工作原理在开关过程中,当电流通过断路器时,会产生弧光和弧气。
纵吹灭弧室的工作原理主要包括下列几个步骤:(1)引入弧气:当电流达到一定程度时,断路器会自动引入弧气到纵吹灭弧室内部。
这些弧气将帮助灭弧室内的介质快速离子化,并形成导电通道。
(2)离子化介质:弧气的作用下,纵吹灭弧室内的介质会迅速离子化,形成低阻抗通道。
这将帮助电流快速流过灭弧室,减少弧光和弧气的产生。
(3)灭弧和排除电流:离子化介质的形成将有助于有效地灭除弧光和弧气,并排除高压侧的电流。
这样,断路器就能够实现快速可靠地切断电路,保护电力系统的安全运行。
3. 个人观点和理解纵吹灭弧室作为少油断路器的关键组成部分,其工作原理的了解对于保障电力系统的安全运行至关重要。
它能够快速有效地灭弧和排除电流,避免因电路故障而引发的火灾和事故,对电力系统的稳定性和可靠性起到了重要的保护作用。
重视对纵吹灭弧室工作原理的学习和理解,对于电力行业的从业者和相关专业人士来说,是非常重要和必要的。
回顾总结:通过对少油断路器的纵吹灭弧室工作原理的深度探讨,我们不仅更全面地了解了这一关键设备的作用和工作方式,同时也增加了对电力系统保护和控制的认识。
纵吹灭弧室作为断路器的核心部件,其工作原理直接关系到电力系统的安全性和可靠性。
对其工作原理的深入了解,对于从事相关行业的人员具有重要的指导意义。
以上就是对少油断路器的纵吹灭弧室工作原理的探讨和个人观点,希望本文能够对读者有所帮助,引发更多对电力系统保护装置的关注和研究。
【基础知识】多油、少油断路器的结构特点!第四章各种高压断路器的性能和应用第一节:油断路器第二节:真空断路器第三节:真空断路器的结构第四节:六氟化硫断路器性质第五节:六氟化硫断路器的技术参数(一)油断路器油断路器以油作为灭弧介质,按照油量的不同分为多油断路器和少油断路器。
由于油断路器性能较差,且不利于消防,因此目前很少使用。
1,、多油断路器多油断路器目前一般不采用,其缺点是用油量大,电压等级越高,油量越大。
不仅使断路器的体积庞大,消耗原材料多,占地面积大,而且在运行中增加了爆炸。
火灾的危险性。
此外油量太多给检修也带来了很多困难。
多油断路器的结构特点是以变压器油作为灭弧介质和绝缘介质,触头系统及灭弧室安装在接地的油箱中。
结构简单,易于加装单匝环形电流互感器(套管TA)及电容分压装置。
2、少油断路器对于3~66kV电压等级来说,少油断路器过去十分常见(1)结构特点少油断路器油箱本身带电,对地绝缘主要依靠固体绝缘材料,例如绝缘子或瓷套。
绝缘油主要作用灭弧介质,因此油量少,结构简单,制造方便,价格便宜。
少油断路器可配用电磁操作结构、液压操作结构或弹簧储能操作结构。
早先10kV以下的用户内少油断路器曾一度采用手动分。
合闸操作结构,由于分、合闸速度太慢,现在已淘汰不用。
少油断路器依靠绝缘油灭弧,用油量又少,因此在分、合大电流一定次数后,油质即劣化,必须更换新油。
特别是分断短路故障后,一般就要检查油质,勤于换油。
因此少油断路器不适宜用于大电流频繁操作的场合。
(2)灭弧装置少油断路器用绝缘油灭弧。
在灭弧过程中,由于电弧产生高温,使油分解,产生气体。
在这种混合气体中,包含70%左右的氢气。
随着电弧对油的不断分解,气体压力迅速增高。
在高气压作用下,产生冲击气流向周围扩散,吹灭电弧。
通过灭弧室的特殊结构,引导气流从横的或纵的方向吹灭电弧,称为横吹灭弧或纵吹灭弧。
为了加强灭弧能力,有时横吹,纵吹两种每户方式同时使用。
通过油气流快速吹弧,达到增强对流,冷却电弧,同时加快了弧隙中带电粒子的扩散,降低带电粒子浓度,从而加快了弧隙中介质绝缘强度的恢复速度。
油断路器工作原理
嘿呀!今天咱们就来好好聊聊油断路器的工作原理呢!
首先呀,咱们得知道啥是油断路器?它可是在电力系统中起着关键作用的设备呀!
油断路器的工作原理呢,其实并不复杂,但也不是那么简单哟!它主要是利用绝缘油来熄灭电弧和绝缘的呢。
当电路中出现故障电流的时候,哇,这时候断路器就要开始发挥作用啦!电流会产生强大的磁场,让动、静触头分开。
哎呀呀,这一分开可就产生电弧啦!但是别担心,因为有绝缘油在呢!
那这绝缘油是怎么熄灭电弧的呢?嗯,这可就有讲究啦!电弧会让周围的油受热分解,产生大量的气体。
这些气体可厉害啦,它们能形成压力,把电弧拉长、冷却,从而熄灭电弧呢!
还有呢,绝缘油不仅能熄灭电弧,还能起到绝缘的作用呀!它能阻止电流在不同部件之间随意传导,保证电路的安全运行。
而且哦,油断路器的结构设计也很巧妙呢!比如说触头的形状和材料,都是经过精心设计的,为的就是在分合电路的时候更加可靠和稳定呀!
再说说操作机构吧,它得精准地控制断路器的动作,什么时候该分闸,什么时候该合闸,可都得靠它来指挥呢!
哎呀呀,总之,油断路器的工作原理涉及到很多方面的知识和技术呢。
它就像一个忠诚的卫士,默默地守护着电力系统的安全运行!哇,是不是很神奇呀?
不知道我讲得清楚不清楚呢?希望大家都能对油断路器的工作原理有更深入的了解哟!。
一、SW2-110/1600110KV户内高压少油断路器称说明概述
SW2-110/1600110KV户内高压少油断路器称可在工作电流范围内进行频繁的操作或多次开断短路电流;机械寿命可高达30,000次,满容量短路电流开断次数可达50次。
110KV户内高压少油断路器适于重合闸操作并有极高的操作可靠性与使用寿命。
110KV户内高压少油断路器(普通型)采用了立式的绝缘筒防御各种气候的影响;且在维护和保养方面,通常仅需对操作机构做间或性的清扫或润滑。
110KV户内高压少油断路器(极柱型)采用了固体绝缘结构—集成固封极柱,实现了免维护。
110KV户内高压少油断路器在开关柜内的安装形式既可以是固定式,也可以是可抽出式的,还可安装于框架上使用
动静触头允许磨损累计厚度mm 3
四、110KV户内高压少油断路器选型
用户可根据被保护对象选用不同型号的110KV户内高压少油断路器,对使用场所的不同可选用防污型和高原型。
为满足市场的需求我厂可根据用户的要求设计各种非标产品。
《110KV户内高压少油断路器SW2-110/1600》
五、110KV户内高压少油断路器使用条件:
1.适用于户内、外;
2.环境温度-40℃~+40℃;
3.海拔高度不超过3000m(瓷套式不超过1000m);
4.电源频率不小于48Hz、不超过62 Hz;
5.长期施加在110KV户内高压少油断路器端子间的工频电压不超过110KV户内高压少油断路器的持续运行电压;
6.地震烈度8度及以下地区;
7.大风速不超过35m/s。
8.110KV户内高压少油断路器保护发电厂、变电站的交流电气设备免受大气过电压和操作电压的损坏。
断路器的工作原理和主要结构工作原理:低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。
主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。
过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。
当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。
当电路过载时,热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。
框架式断路器当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放,也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下起动按钮,使线圈通电。
低压断路器分类:按操作方式可分:人力、动力和储能;按结构形式可分:万能式、塑壳式、漏电保护式等;按电路中的用途可分:配电用、电动机保护用和其它负载;按安装方式:固定式、插入式和抽屉式;按极数可分为:单、两极、三极、四极;主要结构:主触头:长期通过负荷电流,合闸时后接通,分闸时先断开。
主触头是所有的开关都有的。
辅助触头:与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头,主要用于断路器分、合状态的显示,接在断路器的控制电路中通过断路器的分合,对其相关电器实施控制或联锁。
微型断路器报警触头:用于断路器事故的报警触头,且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作,主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣,报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置,接通辅助线路中的指示灯或电铃、等,显示或提醒断路器的故障脱扣状态。
分励脱扣器:分励脱扣器是一种用电压源激励的脱扣器,它的电压与主电路电压无关。
分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。
当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时,就能可靠性的分断断路器。
分励脱扣器是短时工作制,线圈通电时间一般不能超过1S,否则线就会被烧毁。
塑壳式断路器欠电压脱扣器:欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时,使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器,当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70%至35%范围内,欠电压脱扣器应运作,欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时,欠电压脱扣器应能防止断路器闭合;电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时,在热态条件下,应能保证断路器可靠闭合。
少油断路器的触头和灭弧系统放置在装有少量绝缘油的绝缘筒中,其绝缘油主要作为灭弧介质,只承受触头断开时断口之间的绝缘,不作为主要的绝缘介质。
少油断路器中不同相的导电部分之间及导体与地之间是利用空气、陶瓷和有机绝缘材料来实现绝缘。
1结构特点
结构简单,制造方便,可配用各种操动机构;比多油断路器油量少、重量轻;采用积木式结构,便于制成各种电压等级产品。
2技术特点
开断电流大,10kV等级可通过加并联回路以提高额定电流;110kV及以上电压等级时采用积木结构;全开断时间较短;增加压油活塞装置加强机械油吹后,提高开断小电流的能力;存在火灾危险。
3运行维护特点
运行经验丰富,易于维护;噪声低;油质容易劣化;需配备一套油处理装置。
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断路器结构、工作及原理低压断路器俗称自动开关或空气开关,用于低压配电电路中不频繁的通断控制。
在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路,是一种控制兼保护电器。
断路器的种类繁多,按其用途和结构特点可分为DW型框架式断路器、DZ型塑料外壳式断路器、DS型直流快速断路器和DWX型、DWZ型限流式断路器等。
框架式断路器主要用作配电线路的保护开关,而塑料外壳式断路器除可用作配电线路的保护开关外,还可用作电动机、照明电路及电热电路的控制开关。
下面以塑壳断路器为例简单介绍断路器的结构、工作原理、使用与选用方法。
一、断路器的结构和工作断路器主要由3个基本部分组成,即触头、灭弧系统和各种脱扣器,包括过电流脱扣器、失压(欠电压)脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。
下图是断路器工作原理示意图及图形符号。
断路器开关是靠操作机构手动或电动合闸的,触头闭合后,自由脱扣机构将触头锁在合闸位置上。
当电路发生上述故障时,通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作,自动跳闸以实现保护作用。
分励脱扣器则作为远距离控制分断电路之用。
过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护,当线路的电流大于整定的电流值时,过电流脱扣器所产生的电磁力使挂钩脱扣,动触点在弹簧的拉力下迅速断开,实现短路器的跳闸功能。
热脱扣器用于线路的过负荷保护,工作原理和热继电器相同。
失压(欠电压)脱扣器用于失压保护,如图所示,失压脱扣器的线圈直接接在电源上,处于吸合状态,断路器可以正常合闸;当停电或电压很低时,失压脱扣器的吸力小于弹簧的反力,弹簧使动铁心向上使挂钩脱扣,实现短路器的跳闸功能。
分励脱扣器用于远方跳闸,当在远方按下按钮时,分励脱扣器得电产生电磁力,使其脱扣跳闸。
不同断路器的保护是不同的,使用时应根据需要选用。
在图形符号中也可以标注其保护方式,如图所示,断路器图形符号中标注了失压、过负荷、过电流3种保护方式。
二、低压断路器选择原理低压断路器的选择应从以下几方面考虑:(1)断路器类型的选择:应根据使用场合和保护要求来选择。
sn10-10i型少油断路器工作原理SN10-10i型少油断路器是一种常用的高压断路器。
它的工作原理是利用少量的植物油在断路器内形成一个绝缘油膜,以实现隔离和断开电路。
以下将对SN10-10i型少油断路器的工作原理进行详细介绍。
首先,SN10-10i型少油断路器由断路器机构、断路器主回路和控制回路等部分组成。
断路器机构包括机械传动机构、弹簧机构和油泵机构。
机械传动机构通过操作机构将断路器的开关机构操作到合闸、分闸位置。
弹簧机构用于储存能量,施加力量使断路器实现快速分闸操作。
油泵机构用于提供植物油,并将其送至断路器主回路中。
其次,SN10-10i型少油断路器主回路由静触头、动触头、断口、隔离开关以及植物油等组成。
植物油是该断路器的核心部分,起到绝缘、隔离和灭弧的作用。
当断路器处于分闸位置时,动触头和静触头分离,断开电路。
此时,隔离开关处于闭合状态,起到隔离和保湿植物油的作用。
当断路器要进行合闸操作时,操作机构将断路器机械传动机构操作至合闸位置,此时静触头和动触头接触,电路连接。
由于在多次分合闸过程中产生的弧光会导致断路器烧蚀、灼伤,因此需要利用植物油的绝缘、冷却和灭弧性能。
植物油会在断路器主回路中形成一层绝缘油膜,使得弧光被绝缘和灭弧。
植物油还能吸收热量,起到冷却断路器的作用。
在断路器分闸时,操作机构将断路器机械传动机构操作至分闸位置。
断口会产生电弧,此时弹簧机构通过释放弹簧储存的能量使断路器快速分闸,将电弧分断,实现快速熄弧。
同时,植物油的灭弧性能也能有效地熄灭电弧。
需要注意的是,SN10-10i型少油断路器使用的植物油具有良好的绝缘性能和耐高温性能。
并且该断路器采用了封闭式结构,能够防止植物油泄漏,保证油枕长期处于良好状态。
总之,SN10-10i型少油断路器通过植物油在断路器主回路中形成绝缘油膜,实现电路的隔离和断开。
植物油还具有良好的绝缘、冷却和灭弧性能,能够保证断路器在分合闸过程中的安全可靠性。
断路器工作原理一、引言断路器是电力系统中常用的保护设备,用于在电路发生故障时切断电流,保护电气设备和人身安全。
本文将详细介绍断路器的工作原理。
二、断路器的基本构造断路器通常由断路器本体、触头系统、操作机构和弧气室等部件组成。
1. 断路器本体:断路器本体是断路器的主要部份,用于切断和承受故障电流。
通常由固定和活动触头、隔离开关、弹簧机构等组成。
2. 触头系统:触头系统用于连接或者切断电路,通常由主触头和副触头组成,主触头用于承受电流,副触头用于辅助接触。
3. 操作机构:操作机构用于控制断路器的开关状态,通常由手动或者电动机构组成。
4. 弧气室:弧气室用于消除断路器切断电流时产生的电弧,以保护触头和延长断路器的寿命。
三、断路器的工作原理断路器的工作原理主要包括断路和闭合两个过程。
1. 断路过程当电路发生故障或者需要切断电流时,操作机构通过控制断路器的机械运动,使得断路器打开。
具体过程如下:(1)操作机构将断路器的活动触头与固定触头分离,切断电路的导通。
(2)断路器打开后,主触头和副触头之间产生电弧,此时电弧会进入弧气室。
(3)弧气室中的弧气体味迅速将电弧冷却和吹灭,同时产生的气流会将电弧推出弧气室。
2. 闭合过程当需要恢复电路供电时,操作机构通过控制断路器的机械运动,使得断路器闭合。
具体过程如下:(1)操作机构将断路器的活动触头与固定触头接触,闭合电路的导通。
(2)断路器闭合后,触头间的接触电阻会迅速降低,电流得以正常流通。
四、断路器的保护功能断路器作为电力系统的保护设备,具有以下重要的保护功能:1. 过载保护:当电路中的电流超过额定值时,断路器会自动切断电流,防止设备过载损坏。
2. 短路保护:当电路发生短路故障时,断路器会迅速切断电流,防止电流过大引起火灾等危(wei)险。
3. 地故保护:当电路中发生接地故障时,断路器会快速切断电流,防止电流通过接地路径对人身安全造成伤害。
4. 过电压保护:当电路中浮现过电压情况时,断路器会切断电流,保护设备免受电压过高的伤害。
断路器的工作原理一、引言断路器是电力系统中常用的保护设备,用于保护电路免受过载、短路和地故障等故障的影响。
本文将详细介绍断路器的工作原理,包括断路器的基本构造、工作机理和保护功能。
二、断路器的基本构造断路器通常由断路器本体、操作机构和弧气室组成。
1. 断路器本体:断路器本体是断路器的主要部份,通常由固定触头和动触头组成。
固定触头和动触头之间通过绝缘材料隔开,当断路器闭合时,两个触头接触,形成电流通路;当断路器断开时,触头分离,切断电流。
2. 操作机构:操作机构用于控制断路器的闭合和断开。
常见的操作机构有手动操作机构和电动操作机构。
手动操作机构通过手动旋钮或者拉杆来控制断路器的操作;电动操作机构通过电动机驱动来实现断路器的操作。
3. 弧气室:当断路器断开时,电流会在断开的触头之间产生电弧。
为了消除电弧,断路器通常配备了弧气室。
弧气室中充满了压缩空气或者特殊的灭弧介质,当电流断开时,电弧在弧气室中被压缩空气或者灭弧介质的作用下迅速熄灭。
三、断路器的工作机理断路器的工作机理可以分为闭合过程和断开过程。
1. 闭合过程:当断路器处于断开状态时,通过操作机构的控制,断路器的动触头向固定触头运动,两个触头接触,形成电流通路。
闭合过程中,动触头和固定触头之间的接触电阻逐渐减小,直到接触电阻足够小,电流能够正常通过。
2. 断开过程:当需要断开电路时,通过操作机构的控制,断路器的动触头迅速分离,切断电流。
断开过程中,由于电流的存在,触头之间会产生电弧。
电弧在弧气室中被压缩空气或者灭弧介质的作用下迅速熄灭,从而实现断路器的断开。
四、断路器的保护功能断路器作为电力系统中的保护设备,具有以下重要的保护功能:1. 过载保护:当电路中的电流超过断路器额定电流时,断路器会自动断开,防止电路因过载而受损。
2. 短路保护:当电路中发生短路故障时,断路器能够迅速切断电路,阻挠短路电流造成更大的损坏。
3. 地故障保护:当电路中发生接地故障时,断路器能够检测到故障信号,并迅速切断电路,保护设备和人身安全。
浅述10KV电⼒系统中SN10系列少油断路器SN10系列少油断路器曾⼀度是我国10KV电⼒系统的主要开关设备,随着技术的更新,真空断路器和六氟化硫断路器等设备逐步取代了少油断路器。
现将有关SN10少油断路器有关资料粗略的进⾏了编辑整理,仅供参考:-1.少油断路器定义简述:相对于多油断路器,少油断路器的开关触头和灭弧系统放置在装有少量绝缘油的绝缘筒中。
-2.少油断路器的⽤途:1)在规定的使⽤条件下,接通和断开正常的负荷电流;2)与继电保护装置配合,切断故障(过载、断路)电流;3)与⾃动装置配合,实现⾃动重合闸;-3.主要技术参数:-4.少油断路器的结构-5.少油断路器的灭弧原理-少油断路器采⽤横吹、纵吹和附加油流的机械油吹来联合灭弧。
灭弧室装在断路器的绝缘筒的中上部,属于纵横吹式,有三级横吹和⼀级纵吹。
油⽓分离器可以将油滴与⽓体分开,⽓体排出断路器外,⽽油能沿附壁流回断路器内。
-6.少油断路器的安装、巡检、维修(略)-7.少油断路器操动机构(CT7、CT8)及其电⽓原理图断路器操动机构的作⽤与要求断路器的操动机构是⽤来控制断路器跳闸、合闸和维持合闸状态的设备。
其性能好坏将直接影响断路器的⼯作性能,因此,操动机构应符合以下基本要求:(1)⾜够的操作功。
(2)较⾼的可靠性。
(3)动作迅速。
(4)具有⾃由脱扣装置。
断路器操动机构⼀般按合闸能源取得⽅式的不同进⾏分类,⽬前常⽤的可分为⼿动操动机构、电磁操动机构、弹簧储能操动机构、⽓动操动机构和液压操动机构等,本⽂介绍的为弹簧储能操动机构。
上图:CT8弹簧储能操动机构-8.少油断路器继电保护原理图继电保护是对电⼒系统中发⽣的故障或异常情况进⾏检测,从⽽发出报警信号,或直接将故障部分隔离、切除的⼀种重要措施。
对运⾏中电⼒系统的设备和线路,在⼀定范围内经常监测有⽆发⽣异常或事故情况,并能发出跳闸命令或信号的⾃动装置。
上图:GL15型反时限继电保护器9.少油断路器为何逐步被其他断路器取代少油断路器逐步被其他诸如真空断路器所取代,有这样⼏个原因:1)以可燃液体的变压器油作为灭弧介质,开关断开时,在电弧的作⽤下,油能分解出⼤量的易燃⽓体,在⼀定条件下易发⽣爆炸,所以,现在很多新建⼤楼地下变配电室已不允许使⽤油断路器;2)因油断路器在切断电流熄灭电弧时需要⼀个过程,电弧引起油分解出来的⽓体的消散需要时间,所以油断路器不能频繁操作;3)油对环境有⼀定污染;4)油断路器的维护⼯作量⼤;鉴于此,油断路器已逐步被淘汰使⽤。
§2 低压断路器的结构、工作原理、使用类别、正常工作(使用)条件一断路器的结构无论是万能式、塑料外壳式或是小型的断路器,断路器的本体的结构基本相同,所不同的是尺寸大小和零部件的形状。
(一)塑料外壳式的结构,由七个部分组成:1 过载脱扣器1)热动式由发热元件与双金属元件组成。
当有一定的过载电流流过发热元件,它发热,热量传递给双金属元件,使之受热膨胀、弯曲、推开锁扣,使四连杆的操作机构动作带动断路器跳闸(以上是傍热式,如果无发热元件,双金属元件直接通电发热是为直热式,双金属元件与发热元件串联通电发热为复合式)。
2)电磁式(又称液压式,俗称油杯脱扣器)由铁心、衔铁、线圈、磁轭等组成,铁心置于油管内,铁心上有复位弹簧,油管内灌注硅油。
油管外绕上线圈,衔铁上勾住一个反作用力弹簧。
当发生过载时,铁心受电磁螺管力的作用,缓慢上升,经一定的延时后,铁心升到一定位置,吸合衔铁,在克服了衔铁上的反力弹簧力后,衔铁被完全吸下,衔铁脚推动断路器的牵引杆,使断路器跳闸。
复位弹簧和硅油是起阻尼作用的,即起延时作用。
电流越大,螺管力越大,铁心上移的速度越快,动作时间越短,这种过载保护的时间—电流呈反时限特性,即电流越大,动作时间越短。
2 短路脱扣器它是一个电磁铁机构。
大部分断路器的导电体直接通过电磁铁的铁心,有些结构是在铁心中绕过几匝,甚至几十匝。
当负载短路时,短路电流与线圈匝数的乘积(安培匝,简称安匝数即磁势)足够大时,衔铁被铁心吸下使断路器脱扣。
电磁式(液压式)脱扣器,当短路电流达一定值(如10倍In),此时铁心不需要位移上升,电磁螺管力就足以把上面的衔铁吸下,无延时,在小于0.1s时间,使断路器跳闸(因此,液压式是过载和短路共同使用一个脱扣器)。
3灭弧装置:灭弧装置的作用是吸引开断大电流(短路电流)时产生的电弧,使长弧被分割成短弧,通过灭弧栅片的冷却,使弧柱极大降温,去游离效果增大,电弧电压上升,最终熄灭电弧。
小型断路器的基本结构及工作原理1、组成:1)手柄2)脱扣机构,包括锁扣、连杆、脱扣板3)接触装置,包括动静触头、联结板4)接线座5)双金属片6)调整螺丝7)电磁螺线管(也称瞬时线圈)8)灭弧室和引弧板(消弧裝置)9)外壳(基座、盖)2、工作原理:1)过载保护——断路器的过载保护功能的实现是利用双金属随着温度升高而定向按规律弯曲的原理,小型断路器闭合后在正常工作状态下.内部的双金属片因其上通过一定的电流而发热.两片金属的热膨胀系数不同而导致弯曲,正常电流(1.13In)弯曲角度不大,因此推力不足以使脱扣机构脱扣,当线路出现一般性过载时,当达过载电流(1.45In),双金属片弯曲角度较大而触动脱扣机构中的杠杆,推力足以推动脱扣机构,从而使小型断路器脱扣起到了超负载保护的作用。
流过小型断路器的电流大小不同,双金属片产生的弯曲程度也不同。
在线路的一般性过载时,由于过载电流不太大,断路器脱扣时间一般较长。
在现行GB10963.1-2005标准的时间一电流特性中规定了过电流脱扣电流是额定电流的1.45倍.脱扣时间应是在1个小时内。
2)短路保护——断路器的短路保护功能是由瞬时脱扣器来实现的。
根据F=IN(吸力与电流与匝数之积成正比)分析,由于瞬时脱扣器线圈匝数少(一般只有10匝以下),虽然瞬时脱扣器串接在电路中,电路正常工作时,由于匝数少,正常工作电流产生的吸力不足以克服弹簧的反作用力,因此线路能正常工作。
当线路发生短路或严重过载时,很高的电流流过感应线圈而产生一强大磁场,由于产生的电流与正常工作的电流相比相差几倍以至几十倍或更大,线圈匝数没变,但电流增加几倍以至几十倍,因此吸力也增加了几倍以至几十倍,推动杠杆使断路器快速脱扣,由于电流很大,断路器的脱扣时间一般在0.1s内。
而且只要反力弹簧选择合理,都能符合B型、C型、D型瞬时脱扣器的整定要求。
还有一个重要部件就是灭弧栅,在断路器闭合的瞬间,两触头间会产生较大的电弧,灭弧栅的作用就是通过增大散热面积和电弧释放空间使电弧迅速消失,减少电弧产生的不良影响。
少油断路器结构落地式结构适用于额定电流和额定开断电流较大的少油断路器,例如电压等级较高的户外式少油断路器大都采用落地式结构。
图1所示即为110kV电压等级使用的落地式少油断路器结构示意图,每相为一柱,一个机构操动三相。
每相断路器由两个结构完全相同的灭弧室串联(每个灭弧室的工作电压为63kV)对称地布置成“V”型,中间是机构箱。
机构箱与灭弧室安放在支持绝缘子上,支持绝缘子内装有提升杆,提升杆的上下运动,通过机构箱中的直线运动机构,带动两个灭弧室内的动触头完成分、合闸操作。
这种结构的特点是零部件通用性强,生产维修比较方便,灭弧室研制工作量小,便于向更高电压等级发展,只要增加对地绝缘的支持绝缘子数和串联的灭弧单元个数,就可把断路器的额定电压提高。
这种把相同形式的灭弧室(每个灭弧室为一个断口)串联的结构,称为多断口串联的积木式结构,如图2所示。
图1 110kV电压等级使用的落地式少油断路器结构示意图1-灭弧室;2-机构箱;3-支持绝缘子;4-底架;5-操动机构;6-水平拉杆;7-均压电容图2 断路器的积木式结构示意图1-通用灭弧单元;2-均压电容;3-机构箱;4-支持绝缘子对多断口断路器,为了使每个灭弧室在开断位置时的电压及开断过程中的恢复电压分配均匀,要对每个断口并联一个容量较大的电容。
当断路器向更高电压等级发展时,串联灭弧室太多,不仅均压问题不好解决,而且安装调试也带来很多困难。
为了减少串联灭弧室的数量,应设法提高每个灭弧室的工作电压。
如每个灭弧室的工作电压为63,220kV的SW6系列少油断路器每相需要四个这样的灭弧室串联,每个灭弧室的工作电压为126,220kV的SW7系列少油断路器每相只需要两个这样的灭弧室串联。
灭弧室的电压提高后,对触头的分、合闸速度、断路器的机械性能等提出了更高的要求。
一般高电压等级的少油断路器的结构细而高,稳定性较差。
少油断路器原理、结构与操作概述一. 油断路器:是利用油作为灭弧介质的断路器。
二. 油断路器是最早出现的高压断路器(115年)。
1895年,随着电力系统电压的增高、容量的增大,开断过程中电弧长度也增大,为减小弧长、尽快熄弧,从而出现了第一台油断路器。
如:大气中开断6kV、300A电路,电弧可长达4m;同样的电路,油中开断时电弧长度可缩短到20cm。
1930年前,用油作为介质几乎是提高高压断路器灭弧能力的唯一方法。
但目前,油断路器在高压断路器的份额很少。
三. 静止状态的变压器油比空气熄弧能力强,原因有三:①电弧在油中燃烧,分解出大量H2,H2导热性比N2高,散热热量多,冷却作用强;②油气内压力增大,去游离作用增强;③扰动作用(液←→气)。
一、分类:按绝缘结构不同,有带接地金属箱型和瓷瓶支持型两类。
因前者用油量较多,习惯上称为多油断路器;而瓷瓶支持型油断路器因用油量较少,称为少油断路器。
1.多油式:油是灭弧介质、触头间绝缘介质、对地绝缘介质。
耗油、耗钢材均多,火灾危险性大,但运行经验较多,适于频繁操作,气候适应性较强,易组装电流互感器。
35kV电压等级还生产。
2.少油式:油作灭弧介质、触头在分闸位置的绝缘介质。
耗油、耗钢材均少,应用较广(尤其是中压级);可采用积木式结构,电压等级可达330kV,开断电流达40kA。
当加装机械油时,满足开断空载长线的要求。
缺点:油较少,易于劣化,检修周期短,不适于频繁操作,也有火灾安全问题。
油断路器的型号可按下述方式识别:如:DW4-110是指序列号为4的户外110kV少油断路器。
一、少油断路器:曾是我国用量最大的断路器。
1、结构特点:触头、导电系统和灭弧系统直接装在绝缘油筒或不接地的金属油箱中。
变压器油只用来熄灭电弧和作为触头间的绝缘用,不作对地绝缘用,导电部分的对地绝缘主要靠瓷瓶、环氧玻璃布和环氧树脂等固体介质。
2、装有灭弧室,并设油气分离器(见图4-3)。
把在电弧作用下分解出的气体中所含的油进行分离和冷凝后重新送回油箱。
由于少油断路器的油箱较小,顶部的缓冲空间也较小,再加油气分离器带来的排气阻力,缓冲空间的体积对少油断路器工作的影响显得更为突出。
3、电磁操动机构:靠合闸电磁铁实现合闸,靠分闸弹簧实现分闸,但液压或气动操动机构操动的不设分闸弹簧,直接由液动或气动能源操动分闸。
少油断路器的结构形式随电压等级和使用地点的不同有较大差异。
4.6~35kV户内少油断路器:①户内少油断路器:灭弧室装在金属的或环氧树脂玻璃钢的圆筒中。
按绝缘筒支承方式不同,断路器分为悬臂式、中支式和落地式三种结构(图4-4)。
2.产品介绍:① SN4型:SN4-10和SN4-20发电机断路器采用落地式的结构形式,图4-5为其原理图。
它们额定电流大、断流容量高,每相采用两个串联断口和灭弧室1,分别装在两个金属油箱中,油箱用绝缘子对地绝缘。
静触头4固定在油箱底部,动触杆5通过绝缘套管6进入油箱。
两个动触杆通过横担7相连接,并由绝缘提升杆8带动。
a、合闸:灭弧触头回路:电流由左油箱(油箱带电)经左静触头、左动触杆、横担、右动触杆、右静触头和右油箱形成的回路。
主触头回路:为避免大电流贯穿金属油箱引起发热,在油箱盖和横担上另装有主静触头9和主动触头10,电流入左油箱后,也可经左主静触头、左主动触头、横担、右主动触头、右主静触头和右油箱形成回路。
当主触头回路的电阻远小于灭弧触头回路的电阻时,在合闸状态下有75%以上的电流将经主触头回路流通。
动作顺序:分闸时主触头先分开、灭弧触头后分开;而合闸时灭弧触头先接通,主触头再接通,因此主触头间不会发生电弧,可不设灭弧装置。
②. SN10-10型:a、结构:图4-6是SN10-10配电型器的单相剖视图。
悬臂式结构,三相分别通过瓷瓶固定在底架上。
?灭弧室1置于绝缘筒2中;静触头3固定在绝缘筒的上法兰上,动触杆5通过安装在绝缘简下法兰的中间滚动触头4滑动。
?接通电路时,电流经上接线板6、静触头、动触杆、中间触头4到下接线板形成导电回路。
?断路器的主轴10经绝缘拉杆11与带动动触杆运动的转轴12相连。
b、合闸:转轴12在操动机构带动下顺时针转动,使导电杆向上运动,与静触头接通;同时,压缩分闸弹簧13,进行贮能。
在接近合闸位置时,合闸缓冲弹簧14被压缩,进行合闸缓冲。
c、分闸:分闸弹簧带动转轴12逆时针转动,使动触杆向下运动。
触头间产生的电弧在灭弧室中熄灭。
电弧分解和蒸发的气体和油气上升到顶部缓冲空间15,经油气分离器16冷却后排出。
分闸终了时,油缓冲器活塞17插入导电杆下部钢管中,进行分闸缓冲。
5.35kV以上的户外少油断路器:灭弧装置都装在瓷套中(灭弧装置在瓷套中的安装方式和SN10-10相同)。
60kV及以上都是落地式结构,以相当于线电压为55~110kV的标准元件为基础,采用积木式组合方式。
①图4-7为用55kV标准元件组成的双断口110kV少油断路器SW3-110的外形图。
灭弧元件向上斜装在三角机构箱2上;机构箱靠支持瓷瓶3固定在底座4上。
操动传动机构的绝缘操作杆,穿过支持瓷瓶和置在机构箱内与带动动触杆动的传动机构相连。
属于该系列的220kV和330kV 少油断路器有双柱四断口和三柱六断口的结构。
②图4-8为用110kV标准元件组成的单断口110kV少油断路器SW7-110的外形图。
该系列220kV少油断路器采用单柱双断口。
6. 能采用积木式组装成高电压等级的断路器是少油断路器的一大优点。
但由于断口各点对地部分电容的影响,随着断路器断口数的增加,断口的电压分布将愈来愈不均匀。
①图4-9(a)单柱双断口:图中,Cd为断路器断口的部分电容,C0为机构箱对地的部分电容。
当断路器开断单相接地故障时,断口间的电压分布可按图4-9(b)的等值线路图计算,图中U为加在断路器断口上的总的恢复电压。
因存在机构箱对地的部分电容C0,故断口1和断口2的电压大小将分别为因存在机构箱对地的部分电容C0,故断口1和断口2的电压大小将分别为(分子不同)所以,断路器电压分布不均匀。
假定Cd=C0,可得U1=67%U,U2=33%U。
可见断路器两个断口所承受的恢复电压将有很大的差别。
考虑到断口的部分电容Cd一般比机构箱对地部分电容C0小,因此实际的U1和U2的差别更大。
?据此算出断口间电压分布为:?Ul=74%U,U2=8%U,U3=12%U,U4=6%U。
?如果把断口实际承受的电压和理想分布电压(电压均匀分布时均为25%U)之比称为电压不均匀系数k,则各断口的电压不均匀系数将为:?K1=2.968,k2=O.321,k3=0.476,k4=0.224?增大断口的部分电容Cd可改善断口间的电压分布,因此220kV及以上的少油断路器的断口上一般都并联有均压电容。
?均压电容应能把断口的不均匀系数调整到 1.1以下,其值在1000~2000pF范围内。
?7. 少油断路器的优、缺点:?优点:①装有灭弧室以及油气分离器;②能采用积木式组装成高电压等级的断路器;③用油少,体积小、重量轻。
?缺点:①消耗有色金属和绝缘材料少;②维修量大;③有火灾危险。
?第二节油断路器灭弧室的工作原理?一、油断路器灭弧室有自能式、外能式和混合式三种。
?目前大多采用自能式或混合式。
? 1.自能式:利用电弧放出能量将油蒸发、分解成油气,提高灭弧装置的压力,以驱动油气或油进行吹弧。
? 2.外能式:利用其它能量熄灭电弧。
? 3.混合式:压气式 + 电弧堵塞。
二、自能式灭弧室的工作原理:1、自能式纵吹灭弧室:图4-11是原理图。
静触头1放在由绝缘材料做成的灭弧室2内,动触头3从吹弧口穿过。
从触头分开产生电弧起,到电弧熄灭、灭弧室内重新充满油为止,灭弧室的工作分为三个阶段:封闭泡阶段、气吹阶段和回油阶段。
?(l)封闭泡阶段:是触头分开到吹弧口被打开的阶段,如图4-11(b)所示。
此阶段只有部分油从触头和灭弧室的缝隙中挤出,大量的气体占有较小的空间,灭弧室中压力增长很快,达几十个大气压。
此时,触头间距很小,气体和电弧间没有相对运动,不能形成气吹,所以电弧不会熄灭;?(2)气吹阶段:如图4-11(c)所示,吹弧口被打开,灭弧室中的高压力推动油和气高速经吹弧口喷入油箱,形成气吹,加上此时触头间距已足够大,因此电弧应在这一阶段熄灭。
?(3)回油阶段:如图4-11(d)。
电弧熄灭,灭弧室压力降低,灭弧室顶部的止逆阀自动打开,新鲜油开始回入灭弧室,灭弧室中的残留气体被排出。
当油全部回入灭弧室后,灭弧室恢复其灭弧能力,准备下一次动作。
?2、自能式横吹灭弧室:图4-12为其工作原理图。
吹弧口位于触头侧面,称横吹弧道口,图中也显示了灭弧室工作的三个阶段。
三、自能灭弧室压力变化分析:1. 对灭弧室工作的影响:①最大压力决定了灭弧室的机械强度;②气吹阶段压力直接影响吹弧的速度;③电流过零瞬间压力对于阻止电弧重燃起重要作用;④整个燃弧时间压力还影响排出油的容积,因而也影响回油的快慢和断路器的重合闸性能。
2. 准确计算压力过程较困难,只供初步估算和定性分析用的计算方法:(1)封闭泡阶段:设气体压缩是等温的,则灭弧室压力P可由一个大气压下电弧分解出的气体体积V0与气体所能占有的空间体积V的比值p来确定,即:a 求一个大气压下电弧分解出的气体体积V0:设电弧长度等于触头开距,触头分断速度为平均速度vp,不计燃弧尖峰和熄弧尖峰,电弧电压uh可写成:uh = Eh * vp * t (8-4)式中 Eh ——电弧的电压梯度。
设电弧电流按正弦变化,用正弦电流的平均值代替电弧电流的瞬时值,则ih可写成:ih=(2√2*I)/π(8-5)式中 I ——电弧电流的有效值。
将式(8-4)和式(8-5)代入式(8-3),可得V0:V0是随时间t迅速增长的。
b 求气体所能占有的空间体积V : V也是时间的函数。
在封闭泡阶段,V主要取决于从各缝隙中挤出的油所让出的空间。
设缝隙面积为Fs,油流速度为vL,则V为:式中,μ——为考虑油从缝隙中流出所受阻力而引入的系数,称为油流系数,它与缝隙的形状有关。
通常,圆环形缝隙的μ取0.5,圆孔形缝隙的取0.8。
vL——油流速度,根据流动液体的能量方程求出。
对变压器油,有:式中 p ——灭弧室内部的压力;p0 ——灭弧室外部的压力,一般可取为一个大气压。
当灭弧室内压力较高时,可取p - p0 ≈ p,上式可简化为将式(8-9)代入式(8-7)可得:C、求出灭弧室的压力p:是时间的函数,将式(8-6)和(8-10)代入,得:(2)气吹阶段:电弧产生的气体只有一部分留在气泡中。
①设电弧产生的全部气体体积为V0(包括封闭泡阶段电弧产生的气体,折算到一个大气压下),经吹弧口喷出的气体体积(折算到一个大气压下)为Vc,气体所能占有的体积为V,则气吹阶段的灭弧室压力p可由下式决定:其中,V仍由(8-10)式确定(设气吹过程中自吹弧口排出的只有气体,没有油);Vc按(8-3)式由电弧能量确定,为:②举例:图4-13为某自能式灭弧室实测压力波形。