高壓斷路器機構知識

一、高壓斷路器定義

能夠關合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流；

能關合、在規定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件 《包括短路條件)下的電流的開關裝置;

斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機:

對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路:

在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。

二、高壓斷路器分類

按操作方式分:有電動操作、儲能操作和手動操作:

按滅弧介質分:有油浸式、六氟化硫、真空式和空氣式:

按動作速度分:有快速型和普通型:

按極數分:有單極、二極、三極和四極等;

按安裝方式分:有插入式、固定式和抽屜式等

三、斷路器機構分類

電磁操動機構

電機操動機構

氣動操動機構

液壓操動機構

彈操動機構

液壓彈簧操動機構

永磁操作機構

四、斷路器機構優缺點

電磁操作機構

電磁操作機構完全依靠合閘電流流過合閘線圈產生的電磁吸力來合閘同時壓緊跳閘彈簧，跳閘時主要依靠跳閘彈簧來提供能量。所以該類型操作機構跳閘電流較小，但合閘電流非常大，瞬問能達到一百多個安培。這也是為什么變電站直流系統要分合閘母線控制母線的緣故。合母提供合閘電源，控母給控制回路供電。合閘母線是直接掛在電池組上，合母電壓即電池組電壓(一般240V左右)，合閘時利用電池放電效應瞬問提供大電流，同時合閘時電壓瞬問下降的很厲害。而控制母線是通過硅鏈降壓和合母連在一起 (一般控制在220V)，合閘時不會影響到控制母線電壓的穩定。因為電磁操作機構合閘電流非常大，所以保護合閘回路不是直接接通合閘線圈，而是接通合閘接觸器。跳閘回路直接接通跳閘線圈。合閘接觸器線圈一般是電壓型的，阻值較大 (一般幾K)。保護同這種回路配合時，應注意合閘保持一般啟動不了。但這問題也不大，跳閘保持TBJ一般能啟動，所以防跳功能還存在。該類型機構合閘時間較長(120ms~200ms)，分閘時問較短(60~80ms)。

電機操動機構

基本原理:一臺用電子器件控制的電動機，去直接操動斷路器的操作桿。

組成:能量緩存單元、充電單元、變換器單元、控制單元、電動機與解算器單元及輸入/輸出單元。

電動機由能量緩存單元經變換器供電，能量緩存單元由充電單元(電源單元)來充電?；谖⑻幚砥鞯目刂茊卧刂扑俣群捅O視電動機操動機構的操動通過輸入/輸出(I/0)來實現。

氣動操動機構

以壓縮空氣推動活塞進行分、合閘操作的機構，或者僅以壓縮空氣進行單一的分、合操作，而以儲能彈簧進行對應的合、分操作的機構。用于220kV及以下電壓等級的斷路器。

特別適宜于壓縮空氣斷路器或有空壓設備的地方。

液壓操動機構
利用壓差原理進行能量釋放進行分合閘動作。其必然具備以下特性:

具有儲能元件，如氮氣;

具有傳遞能量的液壓油:

存在漏油可能，因此其電機必然頻繁啟動 (相對)

存在過壓可能，因此必然具備安全閥

整套系統有液體、氣體，必然具備較多的管道等。

液壓斷路器的優點:

1、相同輸出功率下，體積小

2、傳動無間隙，運動平穩，便于實現頻繁換向

3、操動簡單，易于實現自動化

4、推力大

液壓斷路器的缺點:

2、運動特性受溫度影響

3、油流阻力較大，不宜長距離傳動

4、檢修要求技術水平高

5、液壓元件都是標準化、系列化產品，便于維修

彈簧操動機構

彈簧操作機構是利用彈簧拉伸和收縮所儲存的能量進行合、分閘控制的，其彈簧能量的儲存是靠儲能電機傳送的，而其合、分閘操作是靠合、分閘線圈控制的。

液壓彈簧操動機構特點:

圓柱螺旋彈簧在長期儲壓下易發生彈性減退，彈簧儲能下降，而且無法得到監測；

螺旋簧和氨氣儲能罐的輸出力變化陡峭，難與斷路器配合氮氣儲能液壓操作機構的輸出特性不如液壓彈簧操作機構碟簧儲能時材料的剛性變化較小，彈性減退較弱，且得到在線監測；

碟簧平坦的特性曲線有助于斷路器的分合閘操作，分閘操作碟簧力只變化5%，合閘操作彈簧力變化小于2%

減少氮氣因溫度變化遣成的不穩定性

減少氮氣進入液壓系統的危險，降低內漏可能性