高壓斷路器培訓資料(好)

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1、高高高壓壓壓斷斷斷路路路器器器應應應用用用教教教程程程 授 課授 課授 課 : 曹 春 榮曹 春 榮曹 春 榮 淮南平圩電力檢修工程有限公司( 電氣電氣電氣) 目 錄 第 一 章 、 高 壓 斷 路 器 基 礎 知 識 .1 第 二 章 、 斷 路 器 的 基 本 動 作 形 式 .48 第 三 章 、 ZN12型 斷 路 器 概 述 .68 第 四 章 、 真 空 滅 弧 室 結 構 及 原 理 .88 第 五 章 、 ZN12型 斷 路 器 檢 修 .112 第 一 章 、 高 壓 斷 路器 基 礎 知 識 1.1 高 壓 斷 路 器 的 用 途 和 類 型 1.2 高 壓 斷 路 器 的

2、 基 本 要 求 1.3 高 壓 斷 路 器 的 技 術 特 性 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 1.1、 高 壓 斷 路 器 的用 途 和 類 型一 、 高 壓 斷 路 器 的 用 途 和 類 型 高 壓 斷 路 器 是 電 力 系 統(tǒng) 中 發(fā) 、 送 、 變 、 配 電 接通 、 分 斷 電 路 和 保 護 電 路 的 主 要 設 備 。 它 具 有 完 善的 滅 弧 裝 置 ， 正 常 運 行 時 ， 用 來 接 通 和 開 斷 負 荷 電流 ， 在 某 些 電 氣 主 接 線 中 ， 還 擔 任 改 變 主 接 線 運 行方 式 的 任 務 。 故 障 時 ， 用 來

3、開 斷 短 路 電 流 ， 切 除 故障 電 路 。 高 壓 斷 路 器 是 電 力 系 統(tǒng) 中 最 重 要 的 開 關 設 備 之一 ， 它 起 著 控 制 和 保 護 電 力 設 備 的 雙 重 作 用 ：（ 1） 控 制 作 用 ： 根 據 電 力 系 統(tǒng) 運 行 的 需 要 ， 將 部 分或 全 部 電 力 設 備 或 線 路 投 入 或 退 出 運 行 ；（ 2） 保 護 作 用 ： 當 電 力 系 統(tǒng) 任 何 部 分 發(fā) 生 故 障 時 ，應 將 故 障 部 分 從 系 統(tǒng) 中 快 速 切 除 ， 防 止 事 故 擴 大 ，保 護 系 統(tǒng) 中 各 類 電 氣 設 備 不 受 損 壞

4、 ， 保 證 系 統(tǒng) 的 安全 運 行 。 1.1、 高 壓 斷 路 器 的用 途 和 類 型 ( 高 壓 斷 路 器 是 電 力 系 統(tǒng) 中 最 重 要 、 最復 雜 的 電 器 設 備 。 斷 路 器 的 基 本 理 論 和 工 作原 理 牽 涉 面 較 廣 ， 內 容 龐 雜 ， 即 有 電 磁 學 理論 ， 也 有 熱 學 和 力 學 理 論 。 在 電 磁 學 和 熱 學方 面 既 有 場 有 又 路 ， 既 有 穩(wěn) 態(tài) 過 程 也 有 暫 態(tài)過 程 ； 在 力 學 方 面 涉 及 到 靜 力 學 、 動 力 學 、流 體 力 學 和 空 氣 動 力 學 方 面 的 內 容 。 此

5、外 還涉 及 到 電 工 材 料 、 絕 緣 、 放 電 、 試 驗 等 多 項技 術 ， 并 隨 著 時 代 的 發(fā) 展 內 容 不 斷 擴 充 和 更新 ， 如 計 算 機 技 術 的 應 用 等 。 有 關 內 容 不 只用 于 高 壓 斷 路 器 ， 還 可 用 于 包 括 高 壓 電 器 、低 壓 電 器 等 各 種 電 氣 設 備 。 ） 1.1、 高 壓 斷 路 器 的用 途 和 類 型 (IEC:高 壓 斷 路 器 能 承 載 、 關 合 和 開 斷 運 行 線 路 的 正常 電 流 ， 也 能 在 規(guī) 定 時 間 內 承 載 關 合 及 開 斷 規(guī) 定 的 異常 電 流 （

6、如 短 路 電 流 ） 的 開 關 設 備 ， 是 電 力 系 統(tǒng) 的 保護 和 操 作 的 重 要 電 氣 裝 置 。 ) 通 常 可 按 以 下 兩 種 方 式 對 開 關 裝 置 進 行 分 類 ： 1. 按 電 壓 等 級 分 ： （ 1） 額 定 電 壓 大 于 或 等 于 1kV 的 開 關 設 備 稱 為 高 壓 開關 。 如 ： 斷 路 器 、 負 荷 開 關 、 隔 離 開 關 、 高 壓 熔 斷 器 （ 2） 額 定 電 壓 低 于 1kV的 開 關 設 備 稱 為 低 壓 開 關 。 如： 自 動 空 氣 開 關 、 接 觸 器 、 磁 力 起 動 器 、 閘 刀 開 關

7、 、低 壓 熔 斷 器 1.1、 高 壓 斷 路 器 的用 途 和 類 型 2. 按 作 用 分 ： （ 1） 只 用 于 接 通 和 斷 開 電 路 正 常 負 荷 電 流 的 開 關 設 備。 如 ： 負 荷 開 關 、 接 觸 器 （ 2） 只 能 用 于 斷 開 不 正 常 狀 態(tài) 和 故 障 電 流 的 開 關 設 備。 如 ： 熔 斷 器 （ 3） 既 能 接 通 和 斷 開 正 常 負 荷 電 流 又 能 接 通 和 斷 開 不正 常 狀 態(tài) 和 故 障 電 流 的 開 關 設 備 。 如 ： 斷 路 器 、 自 動空 氣 開 關 （ 4） 不 能 用 于 斷 開 負 荷 電 流

8、 ， 也 不 能 用 于 斷 開 不 正 常及 故 障 電 流 的 開 關 設 備 。 如 ： 隔 離 開 關 、 閘 刀 開 關 1.1、 高 壓 斷 路 器 的用 途 和 類 型 高 壓 斷 路 器 裝 設 的 地 點 不 同 ， 分 為 戶 內 （ N） 和（ W） 兩 種 形 式 、 按 斷 路 器 的 滅 弧 介 質 和 作 用 原 理 ， 可分 為 下 列 主 要 類 型 ：（ 1） 油 斷 路 器 ： 它 是 以 變 壓 器 油 來 作 為 滅 弧 和 絕 緣 介 質的 斷 路 器 ， 又 可 分 為 多 油 和 少 油 兩 種 類 型 ;（ 2） SF6斷 路 器 ： 它 是

9、以 SF6氣 體 作 為 滅 弧 和 絕 緣 介 質 的 斷 路 器 ;（ 3） 真 空 斷 路 器 ： 它 是 以 高 真 空 度 的 介 質 來 熄 弧 的 斷 路器 。 指 觸 頭 在 高 真 空 中 關 合 和 開 斷 的 斷 路 器 ; （ 4） 壓 縮 空 氣 斷 路 器 ： 它 是 以 高 速 流 動 的 壓 縮 空 氣 來 作為 滅 弧 介 質 的 斷 路 器 ; 1.1、 高 壓 斷 路 器 的用 途 和 類 型（ 5） 自 產 氣 斷 路 器 ： 它 是 利 用 固 體 介 質 受 電 弧 作用 分 解 氣 體 來 熄 弧 的 斷 路 器 ;（ 6） 磁 吹 斷 路 器 ：

10、 它 是 利 用 電 磁 力 驅 使 電 弧 進 入絕 緣 狹 縫 中 ， 拉 長 、 冷 卻 電 弧 來 熄 弧 的 斷 路 器 ; 我 國 生 產 的 高 壓 斷 路 器 的 類 型 很 多 ， 其 型號 的 含 義 如 下 ： 其 中 表 示 產 品 名 稱 的 字 母 含 義 ：S為 少 油 斷 路 器 ； D為 多 油 斷 路 器 ； K為 空 氣 斷 路器 ； z為 真 空 斷 路 器 C為 磁 吹 斷 路 器 。 表 示 其 他標 志 的 字 母 :如 G為 改 進 型 ； F為 分 相 操 作 ； D增 容 ； W防 污 ； Q耐 震 。 根 據 控 制 和 保 護 的 電 氣

11、 設 備 不 同 ， 高 壓 斷路 器 大 致 可 分 為 以 下 幾 類 型 ： 1.1、 高 壓 斷 路 器 的用 途 和 類 型 （ 1） 發(fā) 電 機 斷 路 器 控 制 和 保 護 發(fā) 電 機 用 的 斷 路 器 ，斷 路 器 的 額 定 電 壓 在 17.5 36KV范 圍 內 ， 額 定 電 流 及額 定 短 路 開 斷 電 流 極 大 ， 不 需 要 快 速 自 動 重 合 閘 .這 里 舉 ABB公 司 為 例 ， ABB公 司 具 有 不 同 類 型 的 發(fā) 電 機 斷路 器 ， 其 中 有 HG和 H型 中 等 容 量 的 SF6斷 路 器 ； 有 特 大 容 量 的 DR

12、型 壓 縮 空 氣 斷 路 器 （ 大 亞 灣 核 電 ） ；還 有 中 小 容 量 的 VD4G型 真 空 斷 路 器 .（ 2） 輸 電 斷 路 器 用 于 110（ 63） KV及 以 上 輸 電 系 統(tǒng)中 的 斷 路 器 。 其 中 110KV、 220 KV電 壓 等 級 使 用 的 斷 路器 稱 為 高 壓 斷 路 器 ， 330KV及 以 上 電 壓 等 級 使 用 的 斷 路器 稱 為 超 高 壓 斷 路 器 。 1.2、 高 壓 斷 路 器 的基 本 要 求 輸 電 斷 路 器 除 要 求 具 備 快 速 自 動 重 合 閘 功 能外 ， 還 常 要 具 備 開 合 近 區(qū)

13、故 障 ， 失 步 故 障 ,架 空 線 路 和 電 纜 線 路 充 電 電 流 的 能 力 。（ 3） 配 電 斷 路 器 用 于 35KV及 以 下 的 配 電 系統(tǒng) 中 的 斷 路 器 。 這 類 斷 路 器 要 具 備 快 速 自 動重 合 閘 的 功 能 . 1.2、 高 壓 斷 路 器 的 基 本 要 求 二 、 對 高 壓 斷 路 器 的 基 本 要 求 對 高 壓 斷 路 器 的 要 求 大 致 有 下 述 幾 個 方 面 ： (1） 工 作 可 靠 ： 斷 路 器 在 制 造 廠 給 定 的 技 術 條 件 下工 作 時 ， 應 能 可 靠 地 長 期 正 常 運 行 。（

14、2） 應 具 有 足 夠 的 斷 路 能 力 ： 由 于 電 網 電 壓 較 高 、電 流 較 大 ， 當 斷 路 器 在 斷 開 電 路 時 ， 觸 頭 間 會出 現 電 弧 ， 只 有 將 電 弧 熄 滅 ， 才 能 斷 開 電 路 。因 此 ， 要 求 斷 路 器 有 足 夠 的 斷 路 能 力 ， 尤 其 是在 短 路 故 障 時 ， 能 可 靠 地 切 斷 短 路 電 流 并 保 證具 有 足 夠 的 熱 穩(wěn) 定 度 和 電 動 穩(wěn) 定 度 。 1.2、 高 壓 斷 路 器 的基 本 要 求 (3） 具 有 盡 可 能 短 的 切 斷 時 間 ： 當 電 力 網 發(fā)生 短 路 故 障

15、 時 ， 要 求 斷 路 器 迅 速 切 斷 故 障 電路 ， 這 樣 可 以 縮 短 電 力 網 的 故 障 時 間 和 減 輕短 路 電 流 對 電 氣 設 備 的 損 害 。 在 超 高 壓 電 網中 ， 迅 速 切 斷 故 障 電 路 還 可 以 提 高 電 力 系 統(tǒng)的 穩(wěn) 定 性 。 因 此 切 斷 時 間 是 高 壓 斷 路 器 的 一個 重 要 參 數 。（ 4） 實 現 自 動 重 合 閘 ： 架 空 輸 電 線 路 的 短 路故 障 ， 大 多 是 臨 時 性 故 障 。 當 短 路 電 流 切 斷后 ， 故 障 也 隨 之 消 除 。 1.2、 高 壓 斷 路 器 的基

16、本 要 求 為 了 提 高 供 電 的 連 續(xù) 性 ， 故 裝 有 自 動重 合 閘 裝 置 。 自 動 重 合 閘 是 斷 路 器 在 故 障跳 閘 以 后 ， 經 過 一 定 的 時 間 間 隔 又 自 動 進行 再 次 關 合 。 重 合 后 ， 如 果 故 障 已 消 除 ，即 恢 復 正 常 供 電 ， 稱 為 自 動 重 合 成 功 。 如果 故 障 并 未 消 除 ， 則 斷 路 器 必 須 再 次 開 斷故 障 電 流 ， 這 種 情 況 稱 為 自 動 重 合 失 敗 在便 合 失 敗 后 ， 如 已 知 為 永 久 性 故 障 應 立 即組 織 檢 修 ， 但 有 時 運

17、行 人 員 無 法 判 斷 故 障是 暫 時 性 還 是 永 久 性 ， 而 該 電 路 供 電 又 很重 要 ， 允 許 3分 鐘 后 再 強 行 合 閘 一 次 ， 稱 為“ 強 送 電 ” 。 同 樣 ， 強 送 電 也 可 能 成 功 或失 敗 。 但 失 敗 時 ， 斷 路 器 必 須 再 開 斷 一 次短 路 電 流 。 1.2、 高 壓 斷 路 器 的 基 本 要 求 斷 路 器 的 上 述 動 作 程 序 ， 稱 為 自 動 重 合 閘 的 操 作 循 環(huán) ，記 為 分 O（ 無 電 流 間 隔 時 間 ， 一 般 為 0.3秒 或 0.5秒 ） 合 分 t（ 強 送 電 時

18、間 ， 一 般 為 180秒 ） 合 分 。 可 寫為 ： OCOt CO其 中 ： O分 閘 操 作CO斷 路 器 合 閘 后 任 何 有 延 時 就 立 即 進 行 分 閘 操 作 t無 電 流 時 間 ， 是 指 自 動 重 合 閘 中 ， 斷 路 器 開 斷 時 從所 有 相 中 電 弧 均 無 熄 滅 起 到 隨 后 重 新 關 合 時 任 意 一 相中 開 始 通 過 電 流 時 的 時 間 間 隔 。 對 于 快 速 自 動 重 合 閘的 斷 路 器 ， 取 t=0.3st 強 送 電 時 間 ， 一 般 取 t= 3分 鐘 1.3、 高 壓 斷 路 器 的技 術 特 性三 、

19、高 壓 斷 路 器 的 技 術 特 性（ 1） 額 定 電 壓 和 最 高 工 作 電 壓 ： 額 定 電 壓 是 指 斷 路 器 在運 行 中 所 承 受 的 正 常 工 作 電 壓 。 （ 也 就 是 指 斷 路 器 長期 工 作 的 標 準 電 壓 ） 考 慮 到 輸 電 線 路 有 電 壓 降 ， 線 路 供 電 端 母 線 額 定電 壓 高 于 受 電 端 母 線 額 定 電 壓 ， 這 樣 斷 路 器 可 能 在 高于 其 額 定 電 壓 下 長 期 工 作 ， 為 此 斷 路 器 出 廠 時 都 以 最高 工 作 電 壓 進 行 鑒 定 。 最 高 工 作 電 壓 是 指 斷 路

20、 器 在 運行 中 應 能 長 期 承 受 的 最 高 電 壓 ， 按 國 家 標 準 ， 對 于 額定 電 壓 在 220伏 及 以 下 的 設 備 ， 其 最 高 工 作 電 壓 為 額 定電 壓 的 1.15倍 ， 對 于 330千 伏 ， 500千 伏 的 電 壓 等 級 的設 備 ， 規(guī) 定 為 1.1倍 。 1.3、 高 壓 斷 路 器 的技 術 特 性 （ 2） 額 定 電 流 ： 斷 路 器 長 期 允 許 通 過 的 最 大 工 作 電流 ， 其 各 部 分 的 發(fā) 熱 溫 度 不 超 過 允 許 值 。 為 額 定電 壓 的 1.15倍 ， 對 于 330千 伏 ， 500

21、千 伏 的 電 壓 等級 的 設 備 ， 規(guī) 定 為 1.1倍 。 （ 2） 額 定 電 流 ： 斷 路器 長 期 允 許 通 過 的 最 大 工 作 電 流 ， 其 各 部 分 的 發(fā)熱 溫 度 不 超 過 允 許 值 。 額 定 電 流 的 大 小 決 定 了 斷路 器 的 觸 頭 結 構 及 導 電 部 分 的 截 面 。 額 定 電 流 的取 值 大 小 由 有 國 家 標 準 規(guī) 定 。 具 體 等 級 為 200、400、 600、 （ 1000） 、 1250、 （ 1500） 、 1600、2000、 2500、 （ 3000） 、 3150、 4000、 5000、6300、

22、 8000、 10000、 12500、 16000、 20000A， 括號 內 數 字 是 另 不 采 用 ， 它 們 只 適 用 于 老 產 品 。 1.3、 高 壓 斷 路 器 的 技 術 特 性 （ 3） 額 定 開 斷 電 流 額 定 開 斷 電 流 是 指 斷 路 器 在 額 定頻 率 為 50Hz時 的 瞬 態(tài) 恢 復 電 壓 下 ， 能夠 開 斷 的 最 大 短 路 電 流 的 有 效 值 ， 有時 也 用 額 定 開 斷 容 量 來 表 示 。 短 路 電流 由 周 期 分 量 和 非 周 期 分 量 兩 部 分 組成 。 額 定 開 斷 電 流 反 映 斷 路 器 的 滅

23、弧 能 力， 它 與 斷 路 器 滅 弧 介 質 的 選 擇 和 滅 弧 方 法的 選 擇 等 因 素 有 關 。 1.3、 高 壓 斷 路 器 的 技 術 特 性 （ 4） 額 定 峰 值 耐 受 電 流 （ 動 穩(wěn) 定 電 流 ） 額 定 峰 值 耐 受 電 流 是 表 明 斷 路 器 能承 受 短 路 電 流 電 動 力 作 用 的 能 力 ， 即 斷路 器 在 閉 合 狀 態(tài) 時 能 通 過 的 不 妨 礙 其 正常 工 作 的 最 大 短 路 電 流 （ 峰 值 ） 。 斷 路器 額 定 峰 值 耐 受 電 流 約 等 于 斷 路 器 額 定開 斷 電 流 周 期 分 量 有 效 值

24、 的 2.55倍 。 1.3、 高 壓 斷 路 器 的 技 術 特 性 （ 5） 額 定 短 時 耐 受 電 流 （ 熱 穩(wěn) 定 電 流 ） 額 定 短 時 耐 受 電 流 是 表 明 斷 路 器能 承 受 短 路 電 流 熱 效 應 的 能 力 。 額 定短 時 耐 受 電 流 等 于 額 定 開 斷 電 流 。 1.3、 高 壓 斷 路 器的 技 術 特 性 （ 6） 額 定 短 路 持 續(xù) 時 間 （ 額 定 熱 穩(wěn) 定 時間 ） 當 額 定 短 時 耐 受 電 流 通 過 斷 路 器 的時 間 為 額 定 短 路 持 續(xù) 時 間 實 施 ， 斷 路 器的 各 部 分 溫 度 不 超 過

25、 其 短 時 所 允 許 發(fā) 熱的 最 高 溫 度 ， 并 且 不 發(fā) 生 觸 頭 熔 接 或 其他 妨 礙 正 常 工 作 的 異 常 現 象 。 額 定 短 路持 續(xù) 時 間 通 常 可 以 是 1s、 2s、 3s、 4s。 1.3、 高 壓 斷 路 器 的 技 術 特 性 （ 7） 額 定 短 路 關 合 電 流 當 斷 路 器 進 行 重 合 閘 操 作 時 ， 保證 斷 路 器 能 關 合 短 路 電 流 而 又 不 致 于發(fā) 生 觸 頭 熔 焊 或 其 他 損 傷 ， 所 允 許 接通 的 最 大 短 路 電 流 。 （ 8） 機 械 時 間 特 性 （ 后 面 講 解 ） 1.

26、4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 開 關 電 器 在 切 斷 電 壓 大 于1020V、 電 流 大 于 80100mA的 電 路時 ， 在 觸 頭 剛 分 離 的 瞬 間 ， 觸 頭 間產 生 電 弧 。 這 時 雖 然 電 路 觸 頭 分 離， 但 電 弧 繼 續(xù) 燃 燒 ， 電 流 仍 在 觸 頭間 通 過 ， 直 到 觸 頭 分 開 至 足 夠 長 的距 離 時 ， 電 弧 熄 滅 ， 電 路 才 算 真 正的 切 斷 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 電 弧 的 溫 度 很 高 ， 表 面 溫 度 可 達300040000C， 電 弧 中 心 溫 度 可

27、高 達100000C以 上 。 這 種 高 溫 ， 即 使 作 用 的時 間 很 短 ， 觸 頭 表 面 也 會 因 劇 烈 熔 化和 蒸 發(fā) 而 損 壞 ， 觸 頭 附 近 的 絕 緣 材 料（ 包 括 絕 緣 油 、 電 工 瓷 、 有 機 絕 緣 材料 ） 被 嚴 重 燒 損 ， 以 致 設 備 損 壞 。 所以 ， 在 切 斷 電 路 時 ， 必 須 采 取 措 施 盡快 地 熄 滅 電 弧 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 1、 電 弧 的 形 成 電 弧 的 形 成 是 觸 頭 間 中 性 質 點 （分 子 和 原 子 ） 被 游 離 的 過 程 ， 這 一過 程

28、 很 復 雜 ， 產 生 電 弧 放 電 和 維 持電 弧 的 主 要 原 因 和 過 程 如 下 ： 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 （ 1） 高 電 場 發(fā) 射 當 通 過 電 流 的 開 關 觸 頭 剛 分 離 時， 觸 頭 間 距 離 很 小 ， 由 于 外 加 電壓 的 作 用 ， 在 這 很 小 的 間 隙 中 ，形 成 很 高 的 電 場 強 度 （ 可 超 過100010000kV/cm） ， 足 以 從 陰 極表 面 拉 出 電 子 ， 這 就 是 高 電 場 發(fā)射 。 隨 著 觸 頭 間 的 距 離 增 大 ， 電場 強 度 減 小 ， 高 電 場 發(fā) 射

29、的 作 用將 減 弱 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 （ 2） 熱 電 子 發(fā) 射 當 觸 頭 剛 分 離 時 ， 由 于 觸 頭 間 的壓 力 和 接 觸 點 減 少 ， 使 觸 頭 接 觸電 阻 迅 速 增 大 ， 在 電 極 表 面 出 現局 部 集 中 的 電 流 ， 使 電 極 上 出 現熾 熱 點 ， 陰 極 中 的 電 子 因 此 獲 得足 夠 的 動 能 逸 出 到 空 間 。 這 種 因熾 熱 使 電 極 表 面 向 周 圍 空 間 發(fā) 射電 子 現 象 ， 稱 為 熱 電 子 發(fā) 射 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 （ 3） 碰 撞

30、游 離 從 陰 極 表 面 發(fā) 射 出 來 的 自 由 電 子 ， 在 電 場 的作 用 下 ， 向 陽 極 做 加 速 運 動 ， 并 不 斷 地 與 觸頭 間 介 質 的 中 性 質 點 碰 撞 。 當 自 由 電 子 在 加速 運 動 過 程 中 所 積 累 起 來 的 動 能 大 于 中 性 質點 的 游 離 能 （ 使 電 子 釋 放 出 來 的 能 量 ） 時 ，中 性 質 點 被 碰 撞 分 離 為 電 子 和 正 離 子 ， 稱 為碰 撞 游 離 。 新 產 生 的 電 子 和 原 來 的 電 子 一 起向 陽 極 做 加 速 運 動 。 當 他 們 和 其 他 中 性 質 點

31、碰 撞 時 又 再 一 次 發(fā) 生 碰 撞 游 離 ， 碰 撞 游 離 連續(xù) 進 行 的 結 果 ， 將 在 觸 頭 間 產 生 了 大 量 的 電子 和 正 離 子 ， 使 介 質 擊 穿 ， 引 起 電 弧 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 使 觸 頭 間 介 質 被 擊 穿 的 電 壓 稱 為 擊 穿 電 壓 。 （ 4） 熱 游 離 介 質 在 高 溫 作 用 下 產 生 游 離 稱 為熱 游 離 。 在 電 弧 產 生 后 ， 弧 隙 溫度 很 高 ， 此 時 在 高 溫 下 的 介 質 分子 和 原 子 的 無 規(guī) 則 熱 運 動 將 更 嚴重 加 劇 ， 中 性

32、 質 點 間 也 會 因 此 碰撞 而 發(fā) 生 碰 撞 游 離 ， 游 離 出 電 子和 正 離 子 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 （ 4） 熱 游 離 介 質 在 高 溫 作 用 下 產 生 游 離 稱為 熱 游 離 。 在 電 弧 產 生 后 ， 弧隙 溫 度 很 高 ， 此 時 在 高 溫 下 的介 質 分 子 和 原 子 的 無 規(guī) 則 熱 運動 將 更 嚴 重 加 劇 ， 中 性 質 點 間也 會 因 此 碰 撞 而 發(fā) 生 碰 撞 游 離， 游 離 出 電 子 和 正 離 子 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 電 弧 穩(wěn) 定 燃 燒 時 ，

33、弧 柱 溫 度 很高 ， 電 弧 電 壓 和 弧 柱 的 電 場 強 度很 低 ， 碰 撞 游 離 作 用 減 弱 ， 此 時弧 柱 的 游 離 作 用 由 熱 游 離 維 持 。當 電 弧 溫 度 很 高 時 ， 一 方 面 陰 極表 面 發(fā) 射 電 子 ， 另 一 方 面 會 引 起金 屬 觸 頭 熔 化 、 蒸 發(fā) ， 以 致 介 質中 混 有 金 屬 蒸 氣 ， 使 弧 隙 電 導 增加 ， 電 弧 將 繼 續(xù) 熾 熱 燃 燒 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 從 以 上 可 見 ， 陰 極 表 面 在 高 電 場 作用 下 發(fā) 射 電 子 ， 這 些 電 子 在 觸

34、 頭 間電 壓 作 用 下 產 生 碰 撞 游 離 ， 形 成 電弧 。 在 電 弧 高 溫 下 陰 極 表 面 熱 發(fā) 射及 介 質 中 的 熱 游 離 ， 使 電 弧 得 以 維持 和 發(fā) 展 。 這 就 是 電 弧 的 形 成 過 程。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 2、 電 弧 的 熄 滅 游 離 是 在 外 加 電 壓 和 電 弧 電 流 作 用 下 ， 電子 和 離 子 不 斷 產 生 的 過 程 ， 也 就 是 電 弧 的產 生 和 維 持 的 過 程 。 與 此 同 時 ， 在 弧 柱 中還 存 在 著 電 子 和 離 子 消 失 （ 減 少 ） 的 過 程，

35、 使 電 弧 電 流 減 少 ， 以 致 使 電 弧 熄 滅 ， 稱為 去 游 離 。 在 穩(wěn) 定 燃 燒 的 電 弧 中 ， 這 兩 個過 程 處 于 動 態(tài) 平 衡 。 如 果 游 離 現 象 大 于 去游 離 現 象 ， 電 弧 將 繼 續(xù) 熾 熱 燃 燒 ； 如 果 去游 離 大 于 游 離 ， 電 弧 越 來 越 弱 ， 最 后 熄 滅。 因 此 使 去 游 離 大 于 游 離 就 是 電 弧 熄 滅 的基 本 原 理 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 去 游 離 的 方 式 主 要 是 復 合 與 擴 散 ： （ 1） 復 合 弧 隙 中 帶 正 電 或 帶 負

36、電 的 質 點 ， 在 運 動 中彼 此 結 合 形 成 中 性 質 點 的 過 程 ， 稱 為 復 合。 電 子 的 運 動 速 度 約 為 離 子 運 行 速 度 的1000倍 ， 因 此 ， 電 子 和 離 子 的 直 接 復 合 可能 性 很 小 。 但 是 ， 電 子 在 碰 撞 時 先 附 著 在中 性 質 點 上 形 成 負 離 子 ， 然 后 與 運 動 速 度大 致 相 等 的 正 離 子 相 互 吸 引 、 接 觸 而 形 成中 性 質 點 （ 中 性 分 子 ） 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 復 合 過 程 的 快 慢 ， 主 要決 定 于 離 子

37、運 動 的 速 度 。 使 弧 柱場 強 減 小 ， 降 低 電 弧 溫 度 ， 增 大氣 體 壓 力 ， 升 高 氣 體 密 度 等 ， 均可 減 小 離 子 運 動 速 度 ， 增 加 離 子間 接 觸 機 會 ， 加 強 復 合 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 （ 2） 擴 散 擴 散 是 弧 柱 中 的 自 由 電 子 及 正 離 子由 于 熱 運 動 從 弧 柱 內 逸 出 進 入 周 圍介 質 的 一 種 現 象 。 電 弧 中 的 高 溫 自由 電 子 和 正 離 子 由 密 集 的 空 間 向 周圍 密 度 小 、 溫 度 低 的 介 質 擴 散 ， 并與

38、介 質 中 帶 異 性 電 的 質 點 結 合 ， 形成 中 性 分 子 。 電 弧 與 周 圍 介 質 溫 度差 以 及 離 子 濃 度 差 愈 大 ， 擴 散 作 用愈 強 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 采 用 冷 的 、 新 鮮 的 、 未 游 離 的氣 體 吹 動 電 弧 ， 可 使 電 弧 在 周 圍 介質 中 移 動 ， 加 強 與 新 鮮 介 質 接 觸 ，一 方 面 帶 走 電 弧 的 熱 量 ， 另 一 方 面增 大 電 弧 與 周 圍 介 質 的 溫 差 ， 加 強擴 散 ， 有 利 于 滅 弧 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 電

39、弧 熄 滅 與 否 ， 取 決 于 游 離 與去 游 離 兩 個 因 素 作 用 的 結 果 。 當 弧柱 中 去 游 離 大 于 游 離 時 ， 電 弧 中 離子 減 小 ， 電 弧 電 阻 增 加 ， 電 流 減 小， 最 后 電 弧 趨 于 熄 滅 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 交 流 電 弧 的 熄 滅 交 流 電 流 每 半 個 周 期 經 過 一 次 零 值 。此 時 ， 電 源 停 止 向 弧 隙 輸 入 能 量 ， 而弧 隙 由 于 不 斷 散 出 熱 量 ， 溫 度 下 降 ，熱 游 離 作 用 迅 速 減 弱 ， 電 弧 暫 時 熄 滅。 但 是 由

40、于 弧 隙 的 溫 度 很 高 ， 熱 游 離尚 在 繼 續(xù) ， 在 弧 隙 電 壓 的 作 用 下 ， 弧隙 仍 有 電 流 通 過 ， 電 源 仍 向 弧 隙 輸 入能 量 ， 使 弧 隙 溫 度 升 高 ， 熱 游 離 加 強。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 若 輸 入 能 量 大 于 散 出 能 量 ， 即弧 隙 中 游 離 過 程 大 于 去 游 離 過 程 ，電 弧 將 重 燃 。 這 種 由 于 熱 游 離 而 引起 電 弧 的 重 燃 稱 熱 擊 穿 。 反 之 ， 如果 電 流 過 零 后 ， 輸 入 能 量 小 于 散 出能 量 ， 弧 隙 溫 度 將 繼

41、 續(xù) 下 降 ， 熱 游離 基 本 停 止 ， 弧 隙 由 導 電 狀 態(tài) 向 介質 狀 態(tài) 轉 變 ， 電 弧 即 熄 滅 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 電 流 過 零 時 ， 電 弧 暫 時 熄滅 ， 但 弧 隙 介 質 絕 緣 能 力 要 恢 復 到正 常 情 況 需 要 一 定 時 間 ， 稱 為 介 質強 度 恢 復 過 程 。 在 此 過 程 中 ， 弧 隙所 承 受 而 不 致 使 弧 隙 擊 穿 重 燃 的 臨界 電 壓 稱 為 介 質 的 擊 穿 電 壓 uj（ t）。 與 此 同 時 ， 弧 隙 電 壓 由 熄 弧 電 壓， 經 一 定 時 間 ， 逐

42、 漸 恢 復 到 電 源 電壓 ， 這 是 弧 隙 電 壓 的 恢 復 過 程 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 隨 著 電 壓 的 升 高 ， 游 離 因 素 加 強 ， 可 能 引起 間 隙 再 擊 穿 ， 稱 為 電 擊 穿 ， 電 弧 重 燃 。 交 流 電 流 過 零 后 ， 電 弧 熄 滅 是 否 會 重 熄 ，取 決 于 介 質 強 度 恢 復 過 程 與 弧 隙 電 壓 恢 復過 程 相 互 作 用 的 結 果 。 只 要 電 流 過 零 后 ，弧 隙 的 介 質 擊 穿 電 壓 uj永 遠 大 于 弧 隙 恢 復電 壓 uhf， 弧 隙 不 被 擊 穿 ，

43、電 弧 即 熄 滅 。 否則 ， 電 弧 將 重 燃 ， 如 圖 6.1-1。 因 此 交 流 電弧 的 熄 滅 條 件 是 ： 電 流 自 然 過 零 后 ， 弧 隙介 質 強 度 恢 復 曲 線 高 于 電 壓 恢 復 曲 線 ， uj（ t） uhf（ t） 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 3、 熄 滅 電 弧 的 方 法 加 強 弧 隙 的 去 游 離 ， 或 減 小 弧 隙 電 壓 的 恢復 速 度 ， 都 可 以 促 進 電 弧 熄 滅 。 廣 泛 采 用的 滅 弧 方 法 ， 有 以 下 幾 種 。 吹 弧 溫

44、度 對 熄 弧 影 響 很 大 ， 溫 度 愈 低 ， 熱 游 離愈 不 易 發(fā) 生 ， 能 加 快 去 游 離 ， 而 且 介 質 的絕 緣 強 度 隨 溫 度 的 降 低 而 增 加 。 介 質 強 度恢 復 的 快 慢 ， 在 很 大 程 度 上 決 定 于 弧 隙 溫度 降 低 的 速 度 。 因 此 ， 冷 卻 電 弧 是 熄 弧 的重 要 方 法 之 一 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 用 氣 體 或 液 體 介 質 吹 弧 ， 既 能 起到 對 流 換 熱 、 強 烈 冷 卻 弧 隙 的 作 用 ，也 可 以 部 分 取 代 原 弧 隙 中 游 離 氣 體 或

45、高 溫 氣 體 。 氣 體 流 速 大 ， 對 流 換 熱 的能 力 強 ， 能 使 電 弧 散 熱 加 劇 ， 對 弧 隙的 冷 卻 作 用 更 大 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 在 斷 路 器 中 ， 常 制 成 各 種 形 式 的吹 弧 室 ， 使 氣 體 或 液 體 產 生 較 高 的 壓力 ， 有 力 地 吹 向 弧 隙 。 吹 動 電 弧 的 方法 有 縱 吹 和 橫 吹 ， 如 圖 6.1-2。 吹 動 方向 與 弧 柱 軸 線 平 行 的 叫 縱 吹 ； 吹 動 方向 與 軸 線 垂 直 的 叫 橫 吹 。 縱 吹 主 要 是使 電 弧 冷 卻 變 細 ，

46、 最 后 熄 滅 ； 而 橫 吹則 將 電 弧 拉 長 ， 表 面 積 增 大 并 加 強 冷卻 ， 熄 弧 效 果 較 好 。 采 用 縱 橫 混 合 吹弧 方 法 ， 熄 弧 效 果 更 好 。 1.4 開 關 電 弧 的 形 成 和 熄 滅 第 二 章 、 斷 路 器 的 基本 動 作 形 式 1、 分 閘 2、 合 閘 3、 合 分 4、 重 合 和 重 合 閘 5、 高 壓 斷 路 器 對 操 動 機 構 的 要 求 1、分 閘 斷 路 器 是 在 電 力 系 統(tǒng) 不 同 工 況 下 進 行 合 分 ， 以 保證 電 力 系 統(tǒng) 可 靠 供 電 和 切 除 故 障 線 路 。 斷 路

47、 器 除 單 一合 閘 和 分 閘 外 ， 還 要 求 具 有 快 速 的 重 合 閘 、 重 合 分 和合 分 動 作一 、 分 閘 分 閘 操 作 是 斷 路 器 最 基 本 的 功 能 。 由 于 斷 路 器 分 閘 ，可 開 斷 高 壓 回 路 ， 或 切 斷 負 荷 電 源 ， 或 隔 斷 高 壓 電 源 ，或 切 斷 故 障 電 源 。1.開 距 高 壓 斷 路 器 分 閘 到 底 時 ， 動 觸 頭 與 靜 觸 頭 之 間 形成 一 定 長 度 的 絕 緣 間 隙 以 保 證 線 路 能 徹 底 斷 開 。 斷 路器 處 于 分 閘 狀 態(tài) 時 ， 此 時 觸 頭 之 間 的 絕

48、 緣 間 隙 被 稱 為開 距 。 開 距 的 大 小 與 高 壓 斷 路 器 的 額 定 電 壓 和 開 斷 性 能 要 求 有 關 ， 也 與 絕 緣 介 質 的 特 性 和 滅 弧 裝 置 的 設 計有 關 。2.行 程 和 超 行 程 1、 分閘 行 程 是 指 高 壓 斷 路 器 分 閘 過 程 中 動 觸 頭 所 走 過 的 距離 ， 行 程 包 括 了 觸 頭 之 間 的 開 距 和 觸 頭 接 觸 行 程 。 為保 證 足 夠 的 接 觸 壓 力 ， 補 償 觸 頭 受 電 弧 的 燒 損 以 及 獲得 必 要 的 分 閘 速 度 ， 動 端 需 要 超 行 程 來 保 證 。

49、3.分 閘 速 度 高 壓 斷 路 器 分 閘 過 程 中 ， 動 觸 頭 的 運 動 隨 時 間 或 行程 而 變 化 ， 一 般 分 閘 速 度 是 指 分 閘 過 程 中 觸 頭 分 離 之后 半 個 周 波 內 動 觸 頭 的 速 度 的 平 均 值 。 以 這 個 數 值 為標 稱 分 閘 速 度 其 意 義 在 于 ： 在 這 個 期 間 內 動 觸 頭 的 速度 對 高 壓 斷 路 器 的 熄 弧 和 熄 弧 間 隙 承 受 恢 復 電 壓 將 起到 決 定 性 作 用 ， 因 為 高 壓 斷 路 器 的 燃 弧 時 間 約 為 半 個周 波 到 一 個 周 波 之 間 （ 如

50、三 相 斷 路 器 指 首 相 燃 弧 情況 ） 。 但 是 為 了 測 量 的 方 便 ， 工 廠 往 往 給 出 剛 分 速 度的 數 據 ， 這 是 指 觸 頭 剛 分 瞬 間 的 平 均 速 度 ， 大 致 是 剛 分 之 前 1、 分 閘 半 波 和 剛 分 之 后 半 波 的 測 量 值 的 平 均 值 。 分 閘 速 度 因不 同 的 滅 弧 室 設 計 、 不 同 的 滅 弧 介 質 和 斷 口 的 數 目 多少 而 不 同 。 它 是 操 動 機 構 設 計 主 要 的 依 據 之 一 。4.固 分 時 間 固 分 時 間 是 指 分 閘 過 程 中 從 操 動 機 構 接

51、到 分 閘 命令 時 起 ， 到 斷 路 器 觸 頭 側 分 離 的 一 段 時 間 。 這 段 時 間包 括 操 動 機 構 和 高 壓 斷 路 器 本 身 在 觸 頭 分 離 以 前 的 執(zhí)行 電 氣 命 令 和 機 構 動 作 的 時 間 ， 具 體 說 ， 由 以 下 幾 部分 組 成 （ 1） 啟 動 時 間 從 脫 扣 機 構 受 電 到 脫 扣 器 動 作 并 使 操動 機 構 解 扣 時 止 或 者 分 閘 動 力 控 制 系 統(tǒng) 的 初 級 閥 門 觸動 時 止 的 時 間 。 （ 2） 分 閘 控 制 時 間 從 分 閘 動 力 控 制 系 統(tǒng) 受 能 到 機 構傳 動 觸

52、 動 的 時 間 ， 對 于 機 械 連 桿 式 操 動 系 統(tǒng) ， 無 分 閘 動 力 控 制 1、 分閘 故 無 此 項 時 間 。（ 3） 分 閘 寄 生 時 間 從 機 械 傳 動 觸 動 開 始 到 觸 頭 開 始 運 動 的 時 間 。（ 4） 逆 超 程 時 間 從 觸 頭 開 始 運 動 到 觸 頭 分 離 時 止 的 時間 。 上 述 第 三 部 分 的 時 間 是 指 機 構 運 動 鏈 的 間 隙 位 移和 彈 性 變 形 引 起 的 時 間 消 耗 。 對 于 機 械 傳 動 來 說 ， 運動 鏈 在 合 閘 位 置 處 于 受 力 的 緊 張 狀 態(tài) ， 鏈 中 各

53、個 環(huán) 節(jié)有 一 定 的 彈 性 變 形 ， 當 解 扣 時 ， 在 觸 頭 獲 得 運 動 之 前 ，這 些 環(huán) 節(jié) 由 于 力 的 松 弛 ， 應 變 消 失 而 需 要 一 定 的 時 間 。只 有 應 變 消 失 之 后 觸 頭 才 能 從 分 閘 動 力 獲 得 相 應 的 運動 （ 假 設 不 產 生 反 向 應 變 ） 。 這 種 由 于 彈 性 應 變 而 引起 的 時 間 延 遲 約 為 1 3ms。 1、分 閘 5.全 開 斷 時 間 全 開 斷 時 間 是 指 在 全 開 斷 電 流 下 ， 分 閘 過 程 從 操 動機 構 接 到 分 閘 命 令 時 起 到 電 弧 熄

54、 滅 時 止 的 時 間 ， 也 就是 固 分 時 間 加 燃 弧 時 間 。 燃 弧 時 間 與 起 弧 相 角 有 關 ，其 下 限 稱 短 燃 弧 時 間 ， 其 上 限 稱 長 燃 弧 時 間 。 三 相 斷路 器 在 單 相 試 驗 時 ， 既 要 求 用 短 燃 弧 時 間 驗 證 首 相 的開 斷 性 能 ， 同 時 還 要 求 一 長 燃 弧 時 間 驗 證 后 兩 相 開 斷的 性 能 。 后 兩 相 的 電 流 過 零 比 首 相 開 斷 過 零 的 時 間 滯后 一 定 的 電 角 度 （ 如 在 三 相 不 接 地 短 路 試 驗 中 為 90） 。 又 考 慮 三 相

55、 之 間 的 相 位 差 ， 故 長 燃 弧 時 間 與 短 燃弧 時 間 的 時 間 差 可 認 為 是 8.33ms（ 在 三 相 不 接 地 短 路試 驗 中 ） ， 而 IEC目 前 的 規(guī) 定 是 7 ms， 這 只 能 理 解 是多 種 形 式 短 路 的 綜 合 反 映 。 1、 分 閘 縮 短 斷 路 器 的 全 開 斷 時 間 對 提 高 電 力 系 統(tǒng) 的穩(wěn) 定 性 和 提 高 輸 電 線 路 的 輸 送 容 量 有 很 大 好 處 。對 60周 交 流 來 說 為 33.3ms， 若 考 慮 現 代 斷 路器 的 長 燃 弧 時 間 為 一 周 波 左 右 ， 則 此 種

56、 斷 路 器的 固 分 時 間 對 于 50周 或 60周 系 統(tǒng) 來 說 ， 相 應 地分 別 要 求 為 20左 右 或 16.6 ms左 右 。 2、 合 閘二 、 合 閘 線 路 的 正 常 送 電 ， 負 荷 的 倒 換 ， 電 壓 的 引 入 等 都必 須 由 斷 路 器 的 合 閘 動 作 來 完 成 。 合 閘 以 后 ， 斷 路 器本 身 就 處 于 警 戒 狀 態(tài) ， 在 它 所 保 護 的 范 圍 內 出 現 任 何故 障 ， 隨 時 可 以 受 命 跳 閘 。 斷 路 器 在 合 閘 狀 態(tài) 下 ， 必 須 保 證 具 有 足 夠 的 長 期通 流 能 力 和 經 受

57、短 路 電 流 和 電 動 力 作 用 能 力 ， 而 這 些性 能 與 機 構 的 設 計 有 密 切 的 聯(lián) 系 。 若 機 構 設 計 不 當 ，或 操 動 系 統(tǒng) 不 能 制 鎖 ， 則 在 短 路 電 動 力 作 用 下 ， 斷 路器 觸 頭 會 自 行 脫 開 ； 或 因 機 構 的 輸 出 力 矩 不 夠 ， 觸 頭的 輕 微 熔 焊 造 成 斷 路 器 不 能 開 斷 ， 均 將 釀 成 事 故 。 因而 合 閘 狀 態(tài) 下 的 可 靠 性 亦 是 十 分 重 要 的 。 2、 合 閘1.合 閘 速 度 ： 合 閘 速 度 是 指 斷 路 器 觸 頭 以 前 半 波 內 的 平

58、 均 速 度 。它 標 志 著 斷 路 器 的 運 動 系 統(tǒng) 在 趨 近 于 合 閘 時 所 應 具 有的 動 能 水 平 。 待 觸 頭 接 觸 以 后 ， 由 于 阻 力 突 然 增 大 ，動 觸 頭 的 運 動 速 度 受 到 很 大 的 阻 力 而 降 低 。 合 閘 速 度還 影 響 預 擊 穿 特 性 ， 當 合 閘 速 度 高 時 ， 預 擊 穿 距 離 就小 ， 其 阻 礙 斷 路 器 關 合 的 作 用 也 小 ； 反 之 ， 影 響 就 大 . 合 閘 速 度 是 在 合 閘 裝 置 的 動 力 處 于 額 定 參 數 下 所 測 得的 數 據 ， 可 是 在 運 行 中

59、 ， 動 力 源 的 特 性 參 數 常 常 偏 離其 額 定 值 。 對 液 壓 操 動 機 構 來 說 流 體 輸 出 功 有 隨 操 作負 荷 大 小 而 變 化 的 適 應 性 ， 因 而 動 力 額 定 參 數 的 變 化而 導 致 運 動 系 統(tǒng) 的 功 能 的 差 異 不 很 大 。 2、 合 閘 2.合 閘 時 間 ： 合 閘 時 間 是 指 從 發(fā) 合 閘 令 到 斷 路 器 的 主 觸 頭 剛 合時 止 的 這 段 時 間 。 在 制 造 和 運 行 過 程 中 ， 測 定 合 閘時 間 往 往 可 以 得 知 斷 路 器 的 操 動 系 統(tǒng) 是 否 處 于 正 常狀 態(tài)

60、。 合 閘 時 間 由 以 下 幾 部 分 組 成 ：（ 1） 啟 動 時 間 從 啟 動 電 磁 鐵 的 線 圈 受 電 到 電 磁 鐵 剛頂 開 控 制 閥 門 時 止 的 時 間 。（ 2） 合 閘 控 制 時 間 從 合 閘 控 制 裝 置 得 電 到 合 閘 裝 置 觸動 的 時 間（ 3） 合 閘 寄 生 時 間 從 合 閘 裝 置 觸 動 到 斷 路 器 的 主 回路 動 觸 頭 觸 動 的 時 間 ， 此 為 消 耗 于 機 構 的 間 隙 和 機構 傳 動 的 彈 性 變 形 的 時 間 。（ 4） 逆 開 距 時 間 從 動 觸 頭 觸 動 到 與 靜 觸 頭 剛 接 觸

61、的時 間 。 2、 合 閘 上 述 四 部 分 時 間 之 中 ， 占 主 要 的 是 逆 開 距 時 間， 因 為 動 觸 頭 觸 動 時 ， 其 速 度 為 零 ， 只 有 在 合閘 過 程 中 才 能 得 到 加 速 。 所 以 剛 接 觸 時 ， 往 往要 經 過 一 段 較 長 的 時 間 。 在 合 閘 的 前 一 段 行 程中 速 度 在 預 擊 穿 距 離 內 才 有 意 義 ， 而 這 時 動 觸頭 恰 已 加 速 到 需 要 的 速 度 ， 當 代 的 新 型 斷 路器 行 程 都 很 小 ， 因 而 合 閘 時 間 亦 縮 短 ， 合 閘 時間 的 縮 短 給 斷 路 器

62、 的 操 動 帶 來 很 大 的 好 處 ， 即合 閘 的 分 散 性 可 以 縮 小 ， 因 而 電 力 系 統(tǒng) 的 穩(wěn) 定性 可 以 提 高 。 2、 合 閘 從 機 構 設 計 的 角 度 去 縮 短 合 閘 時 間 ， 主 要從 縮 短 啟 動 時 間 和 控 制 時 間 入 手 。 采 用 快 速 啟動 裝 置 可 以 將 啟 動 時 間 從 10ms縮 短 到 2ms。 合理 地 選 擇 控 制 系 統(tǒng) 的 結 構 參 數 ， 改 善 控 制 閥 的運 動 特 性 可 以 獲 得 最 短 的 控 制 時 間 。 但 若 對 合閘 時 間 沒 有 嚴 格 的 要 求 ， 過 分 地

63、追 求 的 合 閘 時間 ， 可 能 不 是 合 理 的 辦 法 ， 因 為 由 此 可 能 引 入導 致 操 動 不 可 靠 的 因 素 。 3、 合 分三 、 合 分 高 壓 斷 路 器 在 合 閘 過 程 中 可 能 遇 到 線 路 故障 （ 如 短 路 ） 而 要 求 它 立 即 跳 閘 的 情 況 ， 因 而斷 路 器 應 具 有 及 時 跳 閘 反 應 的 能 力 ， 即 當 斷 路器 合 到 底 立 刻 能 進 行 無 任 何 延 遲 的 正 常 分 閘 。這 種 反 應 能 力 依 賴 控 制 系 統(tǒng) 和 機 構 傳 動 系 統(tǒng) 的實 用 性 。 斷 路 器 合 閘 之 后 ，

64、 立 即 進 行 分 閘 ， 則 線 路接 通 的 時 間 很 短 。 在 電 力 系 統(tǒng) 中 ， 希 望 短 路 合閘 時 斷 路 器 以 最 快 的 動 作 將 短 路 斷 開 ， 以 保 證系 統(tǒng) 運 行 的 穩(wěn) 定 性 ， 因 而 對 斷 路 器 合 分 時 的 接通 時 間 ， 有 一 定 的 要 求 ， 而 此 時 間 成 為 金 屬 短接 時 間 。 3、 合 分 最 短 的 金 屬 短 接 時 間 應 由 下 列 部 分 組 成 ： （ 1）關 合 超 程 時 間 :合 閘 過 程 中 ， 從 觸 頭 剛 接 觸 開始 到 合 到 底 停 止 之 間 的 時 間 。 （ 2）

65、停 頓 時 間 :從 合 到 停 止 到 斷 路 器 因 執(zhí) 行 分閘 命 令 而 觸 動 時 止 的 這 段 時 間 。 （ 3） 逆 超 行 程 時 間 :分 閘 過 程 中 ， 從 動 觸 頭 到與 靜 觸 頭 脫 離 時 止 的 這 段 時 間 。 斷 路 器 的 金 屬 短 接 時 間 與 運 行 中 的 繼 電 保護 有 相 互 交 叉 的 關 系 ， 因 而 在 合 分 任 務 中 要 確定 電 力 系 統(tǒng) 承 受 短 路 的 時 間 需 對 設 備 和 保 護 作詳 細 的 分 析 才 能 獲 知 ， 而 且 設 備 的 調 整 必 須 得當 。 4、 重 合 和 重 合 閘

66、四 、 重 合 和 重 合 閘 在 高 壓 電 力 系 統(tǒng) 中 常 要 求 斷 路 器 在 事 故跳 閘 后 進 行 快 速 重 合 閘 ， 以 獲 得 高 的 系 統(tǒng) 穩(wěn)定 性 。 這 種 重 合 閘 往 往 能 排 除 系 統(tǒng) 中 的 一 段偶 然 性 的 短 路 事 故 而 獲 得 成 功 。 但 當 重 合 后短 路 仍 未 消 除 時 ， 斷 路 器 在 繼 電 保 護 裝 置 的作 用 下 又 可 立 即 跳 閘 ， 這 時 的 操 作 任 務 為 重合 閘 ， 即 分 閘 以 后 再 一 個 合 分 ， 如 需 再 次 強送 電 ， 則 可 再 設 置 一 個 合 分 ， 即 為 分 -合 分 -合 分 ， 后 一 個 合 分 前 的 時 延 要 長 一 些 ， 由 具體 的 系 統(tǒng) 保 護 確 定 。 5、 高 壓 斷 路 器 對 操 動 機構 的 要 求5、 高 壓 斷 路 器 對 操 作 機 構 的 要 求 對 操 動 機 構 的 要 求 很 嚴 格 。 作 為 電 網 主 要 保 護 和控 制 元 件 的 高 壓 斷 路 器 ， 其 動 作 可 靠 性 是 極 為