少油断路器的灭弧过程

断路器1、断路器简介：断路器（英语：Circuit Breaker，简称CB）为一种过电流保护之装置，可使用于室内配线上使用之总开关与分电流控制开关（ON/OFF POWER），亦可有效的保护电器的重要元件，主要用作短路保护和防止严重超载，工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。

3kV及以上电力系统中使用的断路器称为高压断路器，它是电力系统中最重要的控制和保护设备。

无论电力线路处在什么状态，例如空载、负载或短路故障，当要求断路器动作时，它都应能可靠地动作，或是关合，或是开断电路。

概括地讲，高压断路器在电网中起着两方面作用：第一，控制作用。

根据电网运行需要，用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。

这种作用称为控制。

第二，保护作用。

高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网快速切除，保证电网中的无故障部分正常运行。

这种作用称为保护。

总之，高压断路器能够开断、关合及承载运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载、关合及开断规定的异常电流，如过载电流和短路电流。

断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。

断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。

短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。

断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。

具有复式脱扣器。

反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。

脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。

电磁铁原理示意图基本型断路器仅由一个与双金属条或电磁铁相连的开关构成。

下图是一个典型的电磁铁设计图；电路中的火线与开关两端相连。

当开关置于接通状态时，电流从底部终端流出，依次流经电磁体、移动接触器、静态接触器，最终从顶部终端流出。

高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，它担负着控制和保护的双重任务，如断路器不能在电力系统发生故障时及时开断，就可能使事故扩大，造成大面积停电。

为了满足开断和关合，断路器必须具备三个组成部分；①开断部分，包括导电、触头部分和灭弧室。

②操动和传动部分，包括操作能源及各种传动机构。

③绝缘部分，高压对地绝缘及断口间的绝缘。

此三部分中以灭弧室为核心。

断路器按灭弧介质的不同可分为：油断路器，利用绝缘油作为灭弧和绝缘介质，触头在绝缘油中开断，又可分为多油和少油断路器。

压缩空气断路器，利用高压力的空气来吹弧的断路器。

六氟化硫断路器，指利用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的断路器。

真空断路器，指触头在真空中开断，利用真空作为绝缘和灭弧介质的断路器。

断路器的分合操作是依靠操作机构来实现，根据操作机构能源形式的不同，操作机构可分为：电磁机构，指利用电磁力实现合闸的操作机构。

弹簧机构，指利用电动机储能，依靠弹簧实现分合闸的操作机构。

液压机构，指以高压油推动活塞实现分合闸的操作机构。

气动机构，指以高压力的压缩空气推动活塞实现分合闸的操作机构。

操作机构还有组合式的，例如气动弹簧机构是由气动机构实现合闸，由弹簧机构分闸。

操作机构一般为独立产品，一种型号的操作机构可以配几种型号的断路器，一种型号的断路器可以配几种型号的操作机构。

下面就不同灭弧介质的断路器和不同型式操作机构分别介绍断路器在运行时最常见的故障，以及原因分析。

1．断路器本体的常见故障1．1油断路器本体序号常见故障可能原因1 渗漏油固定密封处渗漏油，支柱瓷瓶、手孔盖等处的橡皮垫老化、安装工艺差和固定螺栓的不均匀等原因。

轴转动密封处渗漏油，主要是衬垫老化或划伤、漏装弹簧、衬套内孔没有处理干净或有纵向伤痕及轴表面粗糙或轴表面有纵向伤痕等原因。

2 本体受潮帽盖处密封性能差。

其他密封处密封性能差。

3 导电回路发热接头表面粗糙。

静触头的触指表面磨损严重，压缩弹簧受热失去弹性或断裂。

电气千题一、 问答题：1、简述电压互感器的工作原理？答：电压互感器的工作原理和变压器的工作原理一样。

电压互感器的一次电压U 1，二次电压U 2与一次绕组的匝数N 1，一次绕组的匝数N 2，其关系为：U 1/U 2=N 1/N 2=K U由上式可看出，只要一次绕组的匝数比二次绕组多，利用电压互感器可将一次高电压变为低电压，然后用电压表测出二次电压，在乘上变比就可得出被测量的一次侧的电压数值。

3、简述电流互感器的工作原理？答：电流互感器的工作原理和变压器的工作原理一样。

电流互感器的一次电流I 1二次电流I 2与一次绕组的匝数N 1，一次绕组的匝数N 2，其关系为：I 1/I 2=N 2/N 1=K I由上式可看出，只要一次绕组的匝数比二次绕组多，利用电流互感器可将一次侧的大电流变为低电流，然后用电流表测出二次电流，再乘上变比就可得出被测量的一次侧的电流数值。

4、按照人体触及带电体的方式，有哪三种触电情况?三种触电情况是：1)单相触电。

指人体在地面或其他接地体上，人体的一部位触及到一相带电体的触电。

2)两相触电。

指人体的两个部位同时触及两相带电体的触电。

此时，加于人体的电压比较高，所以对人的危险性甚大。

3)跨步电压触电。

在电气设备对地绝缘损坏之处，或在带电设备发生接地故障之处，就有电流流入地下，电流在接地点周围土壤中产生电压降，当人走近接地点附近时，两脚之间便承受电压，于是人就遭到跨步电压而触电。

6、电压互感器的作用是什么？答：（1）变压：将按一定比例把高电压变成合适二次设备应用的低电压（一般为100V ）便于二次设备标准化（2）隔离:将高电压系统与低电压系统实现电气隔离，以保证工作人员和二次设备的安全（3）用于特殊用途7、负荷曲线有什么用途?为了保证供电的可靠性及电能质量，尽量减小电网损失，搞好电力系统调度，必须掌握负荷曲线，另外日负荷曲线也是发电厂内考虑和安排生产工作的依据。

8、电压互感器常见的都有几种接线方式？答：电压互感器常见的接线方式有：V/V 、不完全三角形接线、开口三角形接线13、什么叫电压互感器？什么叫电流互感器？答：能将高压按规定比例变成低电压的电气设备，或特殊的变压器，成为电压互感器。

断路器工作原理断路器原理中文名称：断路器英文名称：circuit-breaker;circuit breaker断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。

低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。

它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

分类按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操作。

按结构分：有万能式和塑壳式。

按使用类别分：有选择型和非选择型。

按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式。

按动作速度分：有快速型和普通型。

按极数分：有单极、二极、三极和四极等。

按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。

高压断路器(或称高压开关)是发电厂、变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。

因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等内部附件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。

例如向信号灯、壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3A；壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。

操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。

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、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。

填空题：1.断路器的操作机构是用来使断路器（），并维持在（）及（）的设备。

答案为：合闸、合闸状态、分闸2.断路器的操作机构包括（）、（）和（）三个部分。

答案为：合闸机构、维持机构、分闸机构3.断路器能否正确动作，完全决定于（）的工作是否可靠。

答案为：操作机构4.为了可靠完成分合闸操作任务，断路器操作机构应满足三个要求，即（）（）（）。

答案为：具有足够的操作功、具有高度的可靠性、分合闸快速5.正常运行时，断路器的操作机构应动作良好，断路器（）的位置与（）及（）相符合。

答案为：分合闸、机械指示器、红绿指示灯6.断路器操作机构按操作能源分为（）（）（）（）（）等几种。

答案为：手动操作机构、电磁操作机构、弹簧操作机构、液压操作机构、气动操作机构7.现在供电公司大部分变电所110千伏、35千伏SF6断路器普遍采用（）操作机构。

答案为：弹簧式8.电磁操作机构是用磁铁将（）转变成（）来实现断路器（）的动力机构。

答案为：电能、机械能、分合闸9.电磁式操作机构由（）（）（）三部分组成。

答案为：自由脱扣机构、合闸电磁系统、缓冲装置。

10.电磁式操作机构本身具有防止（）的能力。

答案为：跳跃11.电磁操作机构结构简单、可靠，但合闸线圈（）大，合闸时间较长，一般为（）。

答案为：消耗功率大、0.2～0.8秒12.电磁操作机构常见异常现象有（）（）（）（）。

答案为：拒合、拒分、合闸后即分、无信号自动分闸13.断路器二次回路有混线，合闸同时分闸回路有电，可能造成断路器（）。

答案为：合闸后即分闸14.真空灭弧室由（）等封装而成。

答案为：动触头、动导电杆、波纹管、静触头15.真空开关的灭弧室是一个高度真空的（）。

答案为：玻璃泡16.真空开关的操作寿命很长，一般可达到（）次以上。

答案为：一万17.与少油断路器比，真空开关具有（）等优点。

答案为：体积小、重量轻、噪音低、易安装、维护方便18.真空开关适用于（）等。

答案为：高压电动机、电弧炉、炼钢炉、电容器19.真空开关的缺点是（）。

选择题【1】互感器加装膨胀器应选择（ B ）的天气进行。

A．多云，湿度75%B．晴天，湿度60%C．阴天，湿度70%D．雨天【2】绞磨在工作中，跑绳绕在磨芯的圈数越（ A ）,则拉紧尾绳的人越省力。

A．多B．少C．紧D．松【3】电气试验用仪表的准确度要求在（ A ）级。

A．0.5B．1.0C．0.2D．1.5【4】35kV电压互感器大修后，在20℃时的介质损失不应大于（ C ）。

A．2%B．2.5%C．3%D．3.5%【5】母线接头的接触电阻一般规定不能大于同长度母线电阻值的（ C ）。

A．10%B．15%C．20%D．30%【6】操作断路器时，控制母线电压的变动范围不允许超过其额定电压的5%，独立主合闸母线电压应保持额定电压的（ A ）。

A．105%~110%B．110%以上C．100%D．120%以内【7】吊装作业中，利用导向滑轮起吊，导向滑轮两端绳索夹角有4种情况，只有夹角为（ A ）时绳子受力最小。

A．120°B．90°C．60°D．0°【8】电缆线路相当于一个电容器，停电后的线路上还存在有剩余电荷，对地仍有（ A ）,因此必须经过充分放电后,才可以用手接触。

A．电位差B．等电位C．很小电位D．电流【9】某线圈有100匝，通过的电流为2A,则该线圈的磁势为（ C ）安匝。

A．50B．400C．200弧被（ C ）冷却最后熄灭。

A．变粗B．变细C．拉长D．变短【11】电气设备电压等级在（ B ）以上者为高压电气设备。

A．380VB．1000V及C．10kVD．1000V【12】用两根以上的钢丝绳起吊重物，当钢丝绳的夹角增大时，则钢丝绳上所受负荷（ A ）。

A．增大B．减小C．不变D．突然变小【13】当SF6气瓶压力降至（ A ）MPa时，应停止充气，因剩余气体含水量和杂质可能较高。

A．0.1B．0.2C．0.5D．1.0【14】在检修工作中，用链条葫芦起重时，如发现打滑现象则（ B ）。

电工高级试题库（附参考答案）一、单选题（共88题，每题1分，共88分）1.下列数据中,属于用电特性指标的资料数据是( ）。

A、月平均负荷B、最大负荷利用小时数C、日负荷率D、负荷逐月变化曲线正确答案：C2.自感系数的符号是( ）。

A、eB、SC、MD、L正确答案：D3.下列哪种情况,自动重合闸装置不应动作( ）。

A、断路器状态与操作把手位置不对应引起的跳闸B、线路永久故障C、值班员合闸断路器,线路有故障引起断路器跳闸D、线路瞬间故障正确答案：C4.施工架空线路交叉或平行接近其它带电线路时,为了防止感应电打人,工作前应在施工工段( ）。

A、竖立警告牌B、打好临时接地线C、检查绝缘电阻D、加防护栏正确答案：B5.构成计数器的基本单元是( )。

A、寄存器B、放大器C、运算器D、触发器正确答案：D6.型号为KP5-20的晶闸管的额定通态平均电流为( )安。

A、50B、20C、500D、5正确答案：D7.某一变电所供电瞬间断电，电力电容器全部跳闸，这是电容器的什么保护动作( )。

A、速断B、低电压C、过流D、单相接地正确答案：B8.高压电容器组总容量大于多少时,必须采用断路器保护和控制( ）。

A、100KvArB、300KvArC、400KvArD、500KVAr正确答案：B9.变压器绕组产生匝间短路后,将产生一个闭合的短路环路,短路环路内流着由交变磁通感应出来的短路电流,将产生什么样的后果( ）。

A、改变变压器的极性B、对变压器运行无什么危害C、产生高热并可能导致变压器烧毁D、会改变变压器的电压比正确答案：C10.在纯电感正弦交流电路中，下列各式正确的是( )。

A、I＝u/xLB、i＝u/xLC、I＝U/ωLD、D＝ILU正确答案：C11.下列哪种方式输电线周围产生稳定磁场( ）。

A、380V交流输电B、500V直流输电C、500V交流输电D、220V交流输电正确答案：B12.磁力线集中经过的路径叫( )。