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2014年注冊(cè)電氣工程師考試牽引機(jī)車變電所資料5

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高壓斷路器

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最為重要的電器。在正常運(yùn)行狀態(tài)下,依靠斷路器接通或斷開(kāi)負(fù)荷電流起控制作用;在故障狀態(tài)時(shí),依靠斷路器與繼電保護(hù)裝置配合迅速而準(zhǔn)確的切斷短路電流而起保護(hù)作用。它具有很強(qiáng)的滅弧能力,性能完善,同時(shí)具有控制和保護(hù)雙重作用。

斷路器在斷開(kāi)時(shí),觸頭間會(huì)產(chǎn)生電弧,高壓斷路器有專門的滅弧機(jī)構(gòu)。高壓斷路器的滅弧方法有很多種,有利用電流產(chǎn)生的電磁吹力來(lái)滅弧的磁吹滅弧,有利用電弧將介質(zhì)分解成強(qiáng)大氣流的氣吹滅弧,還有利用真空不易產(chǎn)生電弧的性能滅弧等等。根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同,可分為油斷路器、六氟化硫(SF6)斷路器和真空斷路器等。

1.少油斷路器

采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器稱為油斷路器,油斷路器有少油斷路器和多油斷路器兩種。變壓器油不僅作為滅弧介質(zhì),還要作為絕緣介質(zhì)的斷路器為多油斷路器;變壓器油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭開(kāi)斷后弧隙絕緣介質(zhì),而帶電部分與地之間的絕緣采用磁介質(zhì)的斷路器稱為少油斷路器。

少油斷路器的滅弧室和觸頭都安裝在瓷套中,少量油作滅弧介質(zhì)。少油斷路器在我國(guó)電氣化鐵路發(fā)展初期得到較為廣泛的應(yīng)用,但少油斷路器燃弧時(shí)間較長(zhǎng),動(dòng)作速度慢,體積相對(duì)較大,且不適于頻繁操作,隨著技術(shù)的發(fā)展,最終將會(huì)被性能更加優(yōu)良的六氟化硫斷路器和真空斷路器所取代。目前少油斷路器僅在110kV側(cè)使用,有SW3-110型(電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu))和SW6-110型(液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu))兩種。

2.六氟化硫斷路器

六氟化硫是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃的惰性氣體,它具有良好的滅弧和絕緣性能,用六氯化硫氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的新型氣吹斷路器,已得到了廣泛的應(yīng)用。六氟化硫斷路器在吹弧的過(guò)程中,氣體不排入大氣,而在封閉系統(tǒng)中反復(fù)使用。

戶外SF6斷路器結(jié)構(gòu)形式有瓷柱式和罐式兩種。磁柱式的滅弧室置于瓷套內(nèi),價(jià)格較低;罐式的滅弧室置于接地的金屬罐中,用SF6作為絕緣介質(zhì),重心低,在進(jìn)出線套管上可安裝電流互感器,同時(shí)利用出線套管的電容制成電容式分壓器,獲得電壓信號(hào),也可和其它設(shè)備組成復(fù)合式開(kāi)關(guān)設(shè)備,抗震性強(qiáng)。

由于SF6的優(yōu)良電氣絕緣和滅弧能力,近年來(lái)六氟化硫全封閉組合電器得到了快速發(fā)展,特別是在高壓、超高壓斷路器領(lǐng)域中扮演著重要的角色。

3.真空斷路器

真空斷路器是利用真空作為絕緣和滅弧手段的斷路器。其核心部件是真空滅弧室。真空滅弧室的外殼常用微晶玻璃或高強(qiáng)度陶瓷等無(wú)機(jī)絕緣材料制成,兩端有金屬端蓋。靜觸頭與上端蓋焊成一體,動(dòng)觸頭借助于波紋管伸縮,實(shí)現(xiàn)分合閘的操作。真空滅弧室的真空度應(yīng)保持在 Pa以上。

真空滅弧室的開(kāi)斷特性與觸頭結(jié)構(gòu)和觸頭材質(zhì)關(guān)系極大,大容量滅弧室都需要利用短路電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)滅弧,因此觸頭做成各種形狀。觸頭的材質(zhì),不僅應(yīng)具有導(dǎo)電性能好,開(kāi)斷能力強(qiáng),耐壓強(qiáng)度高,電壽命長(zhǎng)等一般特性,還需要滿足抗熔焊性能好,截流水平低等特殊要求。

真空斷路器電壽命長(zhǎng),能頻繁操作,新型的真空斷路器可以開(kāi)斷額定電流上萬(wàn)次,開(kāi)斷短路電流數(shù)十次,而且無(wú)爆炸、火災(zāi)的危險(xiǎn),目前正得到廣泛的應(yīng)用。

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(責(zé)任編輯:xy)

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