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断路器

2020-04-09 21:01

在高电压电路中用于切断或关合工作电流或故障电流的电器。当用刀闸拉开电路时,触头间距离很小的瞬间,在一定的电场强度和温度下,造成向另一端发射大量电子,使刀闸动静触头间产生电弧,电流继续流通,直到触头间的距离增大到一定程度后,电路才能断开。交流电路中的电压和电流,随着电路中的负载性质(电阻、电抗、电容)和相位不同,电流到达零值时,电压可能是幅值,不易断流。故在高电压、大电流下,要求断路器具有以下性能:触头间的电场均匀,触头分离速度较快,灭弧介质性能较好,具备切断和关合一定工作电流和故障电流的能力,在动作过程中不致在电路中产生过高的谐振电压。

高压断路器按灭弧介质分,有空气、油、六氟化硫气体等3种。中国生产的高压空气断路器有220 ~500kV等级的;油断路器6 ~220kV等级的;六氟化硫断路器35~500kV等级的。根据电网和水电站的特点,采用不同的高压断路器。油断路器的断流能力一般不如空气断路器,六氟化硫断路器断流能力最好。一些先进工业国家的制造厂,纷纷停止生产高压空气断路器,转而生产六氟化硫断路器。六氟化硫气体在一定气压下,灭弧性能和绝缘性能都比空气和油强,其灭弧室结构比较简单,但密封结构的精度要求高,年漏气量不得超过1%。

水电站使用的高压断路器有户内式和户外式。一般发电机电压和厂用电为6 ~20kV户内式;35 ~500kV用户外式。经过技术经济分析比较,有时也可将35 ~220kV户外式的断路器装在户内。6 ~10kV的断路器都装在成套开关柜内,其中除断路器外,还装有隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、操作机构、继电保护装置、仪表等整套设备,布置紧凑,操作和维护方便。

水电站110~500kV高压断路器等设备放在户外,占用场地大,往往由于地形和地质的原因,布置困难,土建工程量大,工期长,因此,有不少水电站采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)。

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