《城市軌道交通變電所運(yùn)行與維護(hù)》 課件 項(xiàng)目3任務(wù)1 斷路器的認(rèn)知與維護(hù)

項(xiàng)目3開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)柜的認(rèn)知與維護(hù)任務(wù)1斷路器的認(rèn)知與維護(hù)【任務(wù)描述】認(rèn)識(shí)真空、SF6斷路器結(jié)構(gòu)并進(jìn)行日常維護(hù)，分組對(duì)真空斷路器進(jìn)行手動(dòng)儲(chǔ)能、合閘操作及手動(dòng)儲(chǔ)能、分閘操作。01電弧的概述電弧的概述開(kāi)合電路的瞬間，如果電壓大于10V，電流超過(guò)80mA，斷口處的游離氣體在電場(chǎng)的作用下會(huì)自持放電，形成強(qiáng)烈的白光，這種白光被稱(chēng)為電弧。電弧是一種游離狀態(tài)的氣體放電現(xiàn)象。1.電弧的產(chǎn)生電弧的產(chǎn)生是開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷負(fù)荷電路時(shí)，觸頭間的中性質(zhì)點(diǎn)被游離的結(jié)果。電弧產(chǎn)生，第一是由于熱的作用，發(fā)生熱電子發(fā)射和熱游離；第二是由于電場(chǎng)的作用，發(fā)生強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射和碰撞游離。在氣隙間出現(xiàn)大量電子流，使氣體由絕緣體變成導(dǎo)體。強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射和碰撞游離是產(chǎn)生電弧的主要原因，而電弧得以維持和發(fā)展的主要原因是熱游離作用。電弧燃燒期間，起主要作用的是熱游離。2.電弧的危害電弧對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的安全會(huì)產(chǎn)生很大的危害。1）延長(zhǎng)開(kāi)關(guān)電器切斷電路的時(shí)間。2）電弧的溫度很高，如果電弧長(zhǎng)時(shí)間燃燒，不僅將觸頭表面的金屬熔化或蒸發(fā)，而且引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞，引起事故。3）由于電弧能在外力的作用下迅速移動(dòng)，很容易形成飛弧造成電源短路事故和傷人。3.熄弧方法電弧分直流電弧和交流電弧。直流電弧具體的滅弧方法有拉長(zhǎng)電弧、開(kāi)斷電路時(shí)在電路中逐級(jí)串入電阻、在斷口上裝滅弧柵、吹弧冷卻電弧。交流電弧廣泛采用的滅弧方法有速拉滅弧法、冷卻滅弧法、多斷口滅弧法、吹弧或吸弧滅弧法、長(zhǎng)弧切短滅弧法、粗弧分細(xì)滅弧法、狹溝滅弧法、真空滅弧法、六氟化硫（SF6）滅弧法、油滅弧法。02斷路器概述斷路器概述斷路器是高壓電氣回路的開(kāi)關(guān)，在所有的高壓系統(tǒng)中，斷路器是最主要的設(shè)備之一，它是一種能對(duì)電路進(jìn)行控制（開(kāi)斷、關(guān)合）和保護(hù)的高壓電器。1.斷路器的作用及基本要求（1）作用系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，斷路器用來(lái)接通和斷開(kāi)負(fù)荷電流；故障時(shí)，用來(lái)迅速斷開(kāi)短路電流，切除故障電路。1.斷路器的作用及基本要求（2）基本要求1）合閘狀態(tài)為良好的導(dǎo)體。2）分閘狀態(tài)時(shí)應(yīng)有良好的絕緣性。3）開(kāi)斷規(guī)定的短路電流時(shí)，應(yīng)有足夠的開(kāi)斷能力和盡可能短的開(kāi)斷時(shí)間。4）在接通規(guī)定的短路電流時(shí)，短時(shí)間內(nèi)斷路器的觸頭不能產(chǎn)生熔焊等情況。5）在制造廠的技術(shù)條件下，高壓斷路器要能長(zhǎng)期可靠地工作，有一定的機(jī)械壽命和電氣壽命。6）斷路器在正常工作時(shí)，可以切斷和接通負(fù)載電流；短路時(shí)可以切斷短路電流。7）能承受額定電壓、最大工作電壓、內(nèi)部過(guò)電壓及外部過(guò)電壓等作用。8）具有自動(dòng)重合閘能力。9）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。在滿(mǎn)足安全可靠前提下，斷路器還應(yīng)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝檢修方便、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。2.結(jié)構(gòu)斷路器由開(kāi)斷元件、絕緣支撐元件、傳動(dòng)元件、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、底座組成。3.斷路器的型號(hào)斷路器的類(lèi)型很多，目前我國(guó)斷路器的型號(hào)根據(jù)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，一般由文字符號(hào)和數(shù)字按以下方式組成：[1][2][3][4］—［5][6][7]／[8][9]—［10］[11]其意義為：[1]產(chǎn)品名稱(chēng)，用下列字母表示：S—少油斷路器；D—多油斷路器；K—空氣斷路器；L—六氟化硫斷路器；Z—真空斷路器；Q—產(chǎn)氣斷路器；C—磁吹斷路器。[2]裝置地點(diǎn)代號(hào)：N—戶(hù)內(nèi)；W—戶(hù)外。[3]設(shè)計(jì)序號(hào)：以數(shù)字1、2、3…表示。[4]改進(jìn)順序號(hào)：以A、B、C…表示。[5]額定電壓，kV。[6]其他補(bǔ)充工作特性標(biāo)志：C—手車(chē)式；G—改進(jìn)型；W—防污型；Q—防震型；F—分相操作型。[7]特殊使用條件標(biāo)志：W—污穢；TH—濕熱；G—高海拔。[8]操動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)別：CS—手動(dòng)；CD—電磁；CY—液壓；CT—彈簧。[9]額定電流，A。[10]額定開(kāi)斷電流，kA。[11]企業(yè)自定義符號(hào)。如：SW4-35/1000表示35kV三相戶(hù)外用的少油斷路器，其額定電流為1000A。[1][2][3][4］—［5][6][7]／[8][9]—［10］[11]4.斷路器的分類(lèi)依據(jù)滅弧介質(zhì)來(lái)分，可分為油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器。依據(jù)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般可分為電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)等。依據(jù)安裝地點(diǎn)分為戶(hù)內(nèi)式斷路器和戶(hù)外式斷路器。5.斷路器的主要技術(shù)參數(shù)斷路器因開(kāi)斷負(fù)載大小和周?chē)h(huán)境的不同，其額定值的大小也分別不同，通常用下列技術(shù)參數(shù)表示高壓斷路器的基本性能。（1）額定電壓額定電壓是表征斷路器絕緣強(qiáng)度的參數(shù)，它是斷路器長(zhǎng)期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓。（2）額定電流額定電流是表征斷路器長(zhǎng)期允許通過(guò)電流能力的參數(shù)。即斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度允許連續(xù)長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流有效值。通過(guò)這一電流時(shí)，斷路器各部分（如接觸部分、端子及導(dǎo)體連接部分、與絕緣體接觸的金屬部分）的允許溫度不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值斷路器的主要技術(shù)參數(shù)（3）額定開(kāi)斷電流額定開(kāi)斷電流是指額定電壓下，斷路器能可靠開(kāi)斷的最大短路電流有效值。它反映了斷路器開(kāi)斷短路電流的能力。（4）額定斷流容量斷路器在負(fù)載端發(fā)生短路時(shí),會(huì)通過(guò)很大的故障電流，而斷路器具有開(kāi)斷的能力，能安全地將斷路器的觸頭打開(kāi)，此容量稱(chēng)為斷流容量，通常以MVA為單位。斷路器的主要技術(shù)參數(shù)（5）分、合閘時(shí)間分閘時(shí)間是指斷路器接到分閘命令瞬間起到各相電弧完全熄滅為止的時(shí)間間隔，它包括斷路器固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間，即兩者之和。合閘時(shí)間是指斷路器接到合閘命令起到斷路器觸頭剛接觸時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間間隔。（6）額定關(guān)合電流額定關(guān)合電流指在額定的電壓下，斷路器能可靠閉合的最大短路電流峰值。（7）動(dòng)穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流是指斷路器在合閘位置時(shí)，允許通過(guò)的最大短路電流峰值。它反映了斷路器承受短路電流電動(dòng)力效應(yīng)的能力。（8）熱穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流是指在規(guī)定的某一段時(shí)間內(nèi)，允許通過(guò)斷路器的最大短路電流有效值。它反映了斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。斷路器的主要技術(shù)參數(shù)（9）自動(dòng)重合閘自動(dòng)重合閘是為防止架空線路的瞬時(shí)性短路故障(雷害、鳥(niǎo)害等)引起電力系統(tǒng)不穩(wěn)定而設(shè)置的，它可以防止因一些瞬時(shí)性故障而造成的斷電，從而提高供電的可靠性。03真空斷路器結(jié)構(gòu)認(rèn)知與原理真空斷路器結(jié)構(gòu)認(rèn)知與原理真空斷路器利用真空度約為10-4Pa（運(yùn)行中不低于10-2Pa）的高真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)。當(dāng)滅弧室內(nèi)被抽成10-4Pa的高真空時(shí)，其絕緣強(qiáng)度要比絕緣油、一個(gè)大氣壓力下的SF6和空氣的絕緣強(qiáng)度高很多。目前在我國(guó)，真空斷路器主要應(yīng)用在35kV及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)中。1.真空斷路器的結(jié)構(gòu)真空斷路器用于滅弧的動(dòng)、靜觸頭封在真空泡內(nèi)，利用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)，因而具有可以頻繁操作、維護(hù)工作量小、體積小等優(yōu)點(diǎn)，這是其他類(lèi)型斷路器不可比擬的。1.真空斷路器的結(jié)構(gòu)圖3-4真空斷路器基本結(jié)構(gòu)1—上部接線端子2—真空滅弧室3—絕緣支撐4—下部接線端子5—軟連接6—觸頭壓力彈簧7—絕緣拉桿8—傳動(dòng)軸9—形成調(diào)節(jié)器10—開(kāi)關(guān)位置檢測(cè)傳感器11—合閘線圈12—電磁鐵13—鐵心14—分閘線圈15—緊急分閘裝置16—機(jī)構(gòu)外殼（1）基本組成及作用真空斷路器主要由斷路器本體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和絕緣支撐四部分組成。1）斷路器本體：由導(dǎo)電回路、絕緣系統(tǒng)、密封件和殼體組成。其中導(dǎo)電回路由上部接線端子、真空滅弧室、軟連接、下部接線端子連接構(gòu)成的電流通道組成。1.真空斷路器的結(jié)構(gòu)圖3-4真空斷路器基本結(jié)構(gòu)1—上部接線端子2—真空滅弧室3—絕緣支撐4—下部接線端子5—軟連接6—觸頭壓力彈簧7—絕緣拉桿8—傳動(dòng)軸9—形成調(diào)節(jié)器10—開(kāi)關(guān)位置檢測(cè)傳感器11—合閘線圈12—電磁鐵13—鐵心14—分閘線圈15—緊急分閘裝置16—機(jī)構(gòu)外殼2）操動(dòng)機(jī)構(gòu)：斷路器合、分閘的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：把操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)傳輸至滅弧室，實(shí)現(xiàn)滅弧室內(nèi)動(dòng)靜觸頭的合、分閘操作。

4）絕緣支撐：絕緣支持件將各功能元件架接起來(lái)滿(mǎn)足斷路器的絕緣要求。1.真空斷路器的結(jié)構(gòu)圖3-4真空斷路器基本結(jié)構(gòu)1—上部接線端子2—真空滅弧室3—絕緣支撐4—下部接線端子5—軟連接6—觸頭壓力彈簧7—絕緣拉桿8—傳動(dòng)軸9—形成調(diào)節(jié)器10—開(kāi)關(guān)位置檢測(cè)傳感器11—合閘線圈12—電磁鐵13—鐵心14—分閘線圈15—緊急分閘裝置16—機(jī)構(gòu)外殼（2）動(dòng)作過(guò)程合閘過(guò)程：當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)接到合閘信號(hào)后（開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)，已儲(chǔ)能狀態(tài)），操動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)傳動(dòng)軸，使之推動(dòng)絕緣拉桿向上壓縮觸頭彈簧，使之作用于真空滅弧室里的動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，完成合閘操作。分閘過(guò)程：斷路器合閘后，接到分閘信號(hào)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)傳動(dòng)軸，使之拉動(dòng)絕緣拉桿7向下拉觸頭彈簧，使之作用于真空滅弧室里的動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)，斷路器分閘。2.真空滅弧室（1）基本組成及作用真空滅弧室是真空斷路器中最重要的部件。真空滅弧室的外殼是由絕緣筒、兩端的金屬蓋板和波紋管所組成的密封容器。滅弧室內(nèi)有一對(duì)觸頭，靜觸頭焊接在靜導(dǎo)電桿上，動(dòng)觸頭焊接在動(dòng)導(dǎo)電桿上，動(dòng)導(dǎo)電桿在中部與波紋管的一個(gè)斷口焊在一起，波紋管的另一端口與動(dòng)端蓋的中孔焊接，動(dòng)導(dǎo)電桿從中孔穿出外殼。由于波紋管可以在軸向上自由伸縮，故這種結(jié)構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)在滅弧室外帶動(dòng)動(dòng)觸頭作分合運(yùn)動(dòng)，又能保證真空外殼的密封性。圖3-5真空滅弧室1—靜端蓋板2—屏蔽罩3—?jiǎng)屿o觸頭4—波紋管5—?jiǎng)佣松w板6—靜導(dǎo)電桿7—外殼8—?jiǎng)訉?dǎo)電桿2.真空滅弧室圖3-5真空滅弧室1—靜端蓋板2—屏蔽罩3—?jiǎng)屿o觸頭4—波紋管5—?jiǎng)佣松w板6—靜導(dǎo)電桿7—外殼8—?jiǎng)訉?dǎo)電桿1）外殼：整個(gè)外殼通常由絕緣材料和金屬組成。外殼的氣密封要好，且有一定的機(jī)械強(qiáng)度及良好的絕緣性能。2）波紋管：波紋管既要保證滅弧室完全密封，又要在滅弧室外部操動(dòng)時(shí)使觸頭作分合運(yùn)動(dòng)，允許伸縮量決定了滅弧室所能獲得的觸頭最大開(kāi)距。3）屏蔽罩：觸頭周?chē)钠帘握种饕怯脕?lái)吸附燃弧時(shí)觸頭上蒸發(fā)的金屬蒸氣，防止絕緣外殼因金屬蒸氣的污染而引起絕緣強(qiáng)度降低和絕緣破壞，同時(shí)，也有利于熄弧后弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的迅速恢復(fù)。在波紋管外面用屏蔽罩，可使波紋管免遭金屬蒸氣的燒損。2.真空滅弧室圖3-5真空滅弧室1—靜端蓋板2—屏蔽罩3—?jiǎng)屿o觸頭4—波紋管5—?jiǎng)佣松w板6—靜導(dǎo)電桿7—外殼8—?jiǎng)訉?dǎo)電桿4）導(dǎo)電系統(tǒng)：靜導(dǎo)電桿、動(dòng)靜觸頭、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng)。由真空滅弧室組裝成的真空斷路器合閘時(shí)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng)，使兩觸頭閉合，完成了電路的接通。5）觸頭：觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)滅孤室的開(kāi)斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同，早期采用簡(jiǎn)單的圓柱形觸頭，結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但開(kāi)斷能力不能滿(mǎn)足斷路器的要求，僅能開(kāi)斷10kA以下電流。目前，常采用的有螺旋槽型結(jié)構(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種，其中以采用縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。2.真空滅弧室圖3-5真空滅弧室1—靜端蓋板2—屏蔽罩3—?jiǎng)屿o觸頭4—波紋管5—?jiǎng)佣松w板6—靜導(dǎo)電桿7—外殼8—?jiǎng)訉?dǎo)電桿（2）真空滅弧原理真空斷路器核心部件真空滅弧室是利用高真空度絕緣滅弧介質(zhì)，用密封在真空中的一對(duì)動(dòng)靜觸頭來(lái)實(shí)現(xiàn)電路通斷。當(dāng)其斷開(kāi)一定數(shù)值的電流時(shí)，動(dòng)靜觸頭在分離的瞬間，電流收縮到觸頭剛分離的某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)上，導(dǎo)致電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高，直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā)，同時(shí)形成極高的電場(chǎng)強(qiáng)度，導(dǎo)致劇烈的電場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射和間隙擊穿，產(chǎn)生真空電弧。當(dāng)工作電流接近零時(shí)，同時(shí)觸頭間距的增大，真空電弧的離子體很快向四周擴(kuò)散，電弧電流過(guò)零后，觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，于是電流被分?jǐn)?。由于觸頭的特殊構(gòu)造，燃弧期間觸頭間隙會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)可使電弧均勻分布在觸頭表面，維持低的電弧電壓，電弧得以熄滅。04SF6斷路器結(jié)構(gòu)認(rèn)知與原理SF6斷路器結(jié)構(gòu)認(rèn)知與原理SF6斷路器是以SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的斷路器。它屬于氣吹斷路器，工作氣壓較低，在吹弧過(guò)程中，氣體不排向大氣，而在封閉系統(tǒng)中循環(huán)使用。SF6氣體主要是起絕緣、滅弧和散熱作用，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不會(huì)燃的氣體。1.SF6斷路器的結(jié)構(gòu)SF6斷路器主要有瓷柱式、落地罐式兩種類(lèi)型。SF6氣體優(yōu)良的絕緣和滅弧性能，使SF6斷路器具有如下優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)斷能力強(qiáng)，斷口電壓適于做得較高，允許連續(xù)開(kāi)斷次數(shù)較多，適用于頻繁操作、噪音小、無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)、機(jī)電磨損小等場(chǎng)合，是一種性能優(yōu)異的“無(wú)維修”斷路器，在高壓電路中應(yīng)用越來(lái)越多。1.SF6斷路器的結(jié)構(gòu)（1）基本組成及作用SF6斷路器采用SF6氣體作為滅弧介質(zhì)，主要是由導(dǎo)電部分、絕緣部分、滅弧部分以及操動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。圖3-8瓷柱式斷路器結(jié)構(gòu)1—高壓接線端2—滅弧室瓷套3—支柱瓷套4—分子篩5—橫梁6—傳動(dòng)箱7—支架8—連桿9—操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱10—斷路器位置指示器11—合閘彈簧位置指示器12—密度計(jì)13—分閘彈簧14—絕緣拉桿1.SF6斷路器的結(jié)構(gòu)2）絕緣部分：包括SF6氣體、瓷套、絕緣拉桿等，其作用是保證導(dǎo)電部分對(duì)地之間、不同相之間、同相斷口之間具有良好的絕緣狀態(tài)。3）滅弧部分：滅弧室，其作用是提高熄滅電弧的能力，縮短燃弧時(shí)間。4）操動(dòng)機(jī)構(gòu)：控制通斷元件，實(shí)現(xiàn)各種操作，接到命令時(shí)動(dòng)作，經(jīng)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭，實(shí)現(xiàn)合閘或分閘。1）導(dǎo)電部分：包括動(dòng)、靜弧觸頭和主觸頭或中間觸頭以及各種形式的過(guò)渡連接等，其作用是通過(guò)工作電流和短路電流。1.SF6斷路器的結(jié)構(gòu)圖3-8瓷柱式斷路器結(jié)構(gòu)1—高壓接線端2—滅弧室瓷套3—支柱瓷套4—分子篩5—橫梁6—傳動(dòng)箱7—支架8—連桿9—操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱10—斷路器位置指示器11—合閘彈簧位置指示器12—密度計(jì)13—分閘彈簧14—絕緣拉桿（2）動(dòng)作過(guò)程合閘過(guò)程：當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)接到合閘信號(hào)后，操動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)連桿，通過(guò)傳動(dòng)箱將能量傳遞給絕緣拉桿，使之作用于滅弧室里的動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，完成合閘操作。分閘過(guò)程：斷路器合閘后，接到分閘信號(hào)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)拉動(dòng)連桿，使之拉動(dòng)絕緣拉桿，通過(guò)傳動(dòng)箱將能量傳遞給絕緣拉桿，使之作用于滅弧室里的動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)，斷路器分閘。2.SF6滅弧室（a）合閘位置（b）壓氣過(guò)程（c）吹弧過(guò)程（d）分閘位置圖3-9SF6滅弧室工作過(guò)程1—靜主觸頭2—靜弧觸頭3—?jiǎng)踊∮|頭4—?jiǎng)又饔|頭5—壓氣缸6—活塞7—操作桿8—噴嘴9—壓氣室（1）基本組成及作用SF6斷路器采用三種滅弧結(jié)構(gòu)：①壓氣式（或稱(chēng)單壓式）；②旋弧式；③自能滅弧式。其中單壓式滅弧室由靜觸頭、動(dòng)觸頭、氣缸及噴嘴等零件組成。2.SF6滅弧室（a）合閘位置（b）壓氣過(guò)程（c）吹弧過(guò)程（d）分閘位置圖3-9SF6滅弧室工作過(guò)程1—靜主觸頭2—靜弧觸頭3—?jiǎng)踊∮|頭4—?jiǎng)又饔|頭5—壓氣缸6—活塞7—操作桿8—噴嘴9—壓氣室（2）滅弧原理滅弧室內(nèi)動(dòng)、靜觸頭間的開(kāi)距隨著壓氣室的運(yùn)動(dòng)而逐漸加大。即在吹弧過(guò)程中電極開(kāi)距不斷變大故稱(chēng)為變開(kāi)距滅弧室。在開(kāi)斷電流時(shí)，由操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)絕緣拉桿使帶有動(dòng)觸頭和絕緣噴嘴的壓氣缸運(yùn)動(dòng)，使其內(nèi)部的SF6氣體受到壓縮，建立高氣壓，并使高壓氣體形成高速氣流經(jīng)噴嘴吹向電弧，使電弧強(qiáng)烈冷卻而熄滅。1）合閘位置：主觸頭與弧觸頭并聯(lián)，電流基本上經(jīng)過(guò)主觸頭流通。2）壓氣過(guò)程：電流已由主觸頭轉(zhuǎn)移到弧觸頭上流通，但還沒(méi)形成電弧。壓氣室SF6氣體被壓縮，而噴嘴還沒(méi)有被打開(kāi)，先進(jìn)行一段預(yù)壓縮過(guò)程使壓氣室氣體壓力提高后再打開(kāi)噴口產(chǎn)生吹弧作用。2.SF6滅弧室3）吹弧過(guò)程：動(dòng)、靜弧觸頭剛剛分離并已產(chǎn)生電弧，隨著動(dòng)觸頭及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，壓氣缸中SF6氣體繼續(xù)被壓縮,同時(shí)高壓氣體經(jīng)被打開(kāi)的噴嘴吹向被拉長(zhǎng)的電弧，當(dāng)電流過(guò)零時(shí)就被熄滅。4）分閘位置：當(dāng)電弧熄滅之后，動(dòng)觸頭及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到分閘位置。（a）合閘位置（b）壓氣過(guò)程（c）吹弧過(guò)程（d）分閘位置圖3-9SF6滅弧室工作過(guò)程1—靜主觸頭2—靜弧觸頭3—?jiǎng)踊∮|頭4—?jiǎng)又饔|頭5—壓氣缸6—活塞7—操作桿8—噴嘴9—壓氣室05斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)是用來(lái)使斷路器分閘、合閘，并將斷路器合閘后保持在合閘位置的電氣設(shè)備。在斷路器本體以外的機(jī)械操動(dòng)裝置稱(chēng)為操動(dòng)機(jī)構(gòu)。1.操動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本要求（1）應(yīng)具有足夠的操作功率在電網(wǎng)正常工作時(shí)，用操動(dòng)機(jī)構(gòu)使斷路器關(guān)合，這時(shí)電路中流過(guò)的是工作電流，關(guān)合比較容易。但在電網(wǎng)事故情況下，如斷路器關(guān)合到有預(yù)伏性短路故障時(shí)，情況要嚴(yán)重得多。因?yàn)閿嗦菲麝P(guān)合時(shí)，電路中出現(xiàn)的短路電流可達(dá)到幾萬(wàn)安以上。斷路器導(dǎo)電回路受到的電動(dòng)力可達(dá)幾千牛以上，另一方面，電動(dòng)力又常常是阻礙斷路器關(guān)合的，因此在關(guān)合有預(yù)伏性短路故障的電路時(shí)，由于電動(dòng)力過(guò)大，斷路器有可能出現(xiàn)觸頭不能關(guān)合，從而引起觸頭嚴(yán)重?zé)齻?，油斷路器出現(xiàn)嚴(yán)重噴油甚至爆炸等嚴(yán)重事故。因此，斷路器應(yīng)具有關(guān)合故障電路的能力。（2）要求動(dòng)作迅速（3）要求操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，操作方便。2.操動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成（1）能量轉(zhuǎn)換裝置將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，使操動(dòng)機(jī)構(gòu)按規(guī)定目的發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)。如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、彈簧、液壓傳動(dòng)工作缸、壓縮空氣工作缸等均屬此裝置。它應(yīng)能提供足夠的操作功，用以克服斷路器的靜力矩和短時(shí)的電動(dòng)力矩，保證斷路器的分、合閘速度。（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將能量轉(zhuǎn)換裝置提供的操作功，傳遞使斷路器改變工作狀態(tài)。要求機(jī)械慣性小，傳動(dòng)速度大，能耗小，動(dòng)作可靠、準(zhǔn)確。（3）保持與脫扣機(jī)構(gòu)使斷路器可靠地保持在合閘位置，又可迅速解除合閘位置，使斷路器進(jìn)入自由分閘狀態(tài)的裝置稱(chēng)為保持與脫扣機(jī)構(gòu)。保持與脫扣機(jī)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定可靠、動(dòng)作靈活。（4）控制系統(tǒng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)有電控、氣控、油控等類(lèi)型，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的遠(yuǎn)距離控制、保持或釋放操作功。2.操動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成（5）緩沖裝置用于吸收做功元件完成分、合閘操作后剩余的操作功，使機(jī)構(gòu)免受機(jī)械沖擊。緩沖裝置應(yīng)有較短的復(fù)位時(shí)間，以便為下次動(dòng)作做好準(zhǔn)備。常見(jiàn)緩沖裝置有彈簧緩沖器、橡膠緩沖器、油緩沖器、氣體緩沖器。（6）閉鎖裝置防止斷路器的誤操作和誤動(dòng)作。3.類(lèi)型11）手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)（CS型）指用人力進(jìn)行合閘的操動(dòng)構(gòu)。22）電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)（CD型）指用電磁鐵產(chǎn)生的電磁力合閘，靠已儲(chǔ)能的分閘彈簧或分閘線圈分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。33）彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)（CT型）指事先用人力或電動(dòng)機(jī)使合閘彈簧儲(chǔ)能進(jìn)行合閘，靠已儲(chǔ)能的分閘彈簧進(jìn)行分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。44）電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)（CJ型）指用電動(dòng)機(jī)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。55）液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)（CY型）指用高壓油推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。66）氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)（CQ型）指用壓縮空氣推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。4.彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)圖3-10彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖-合閘位置（合閘彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)）1—棘爪2—凸輪3—分閘彈簧4—合閘彈簧5—棘輪6—合閘保持掣子7—合閘觸發(fā)器8—合閘線圈9—分閘線圈10—分閘觸發(fā)器11—滅弧室12—分閘保持掣子13—拐臂（1）基本組成彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由儲(chǔ)能系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)組成。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)以彈簧作為儲(chǔ)能元件。彈簧的儲(chǔ)能借助電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速裝置來(lái)完成，并經(jīng)過(guò)鎖扣系統(tǒng)保持在儲(chǔ)能狀態(tài)。開(kāi)斷時(shí)，鎖扣借助磁力脫扣，彈簧釋放能量，經(jīng)過(guò)機(jī)械傳遞單元使觸頭運(yùn)動(dòng)。4.彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）工作過(guò)程1）儲(chǔ)能過(guò)程彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘操作采用兩個(gè)螺旋壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)。儲(chǔ)能電機(jī)給合閘彈簧儲(chǔ)能，合閘時(shí)合閘彈簧的能量一部分用來(lái)合閘，另一部分用來(lái)給分閘彈簧儲(chǔ)能。合閘彈簧一釋放，儲(chǔ)能電機(jī)立刻給其儲(chǔ)能。運(yùn)行時(shí)分合閘彈簧均處于壓縮狀態(tài)，而分閘彈簧的釋放有一獨(dú)立的系統(tǒng)，與合閘彈簧沒(méi)有關(guān)系。這樣設(shè)計(jì)的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)具有高度的可靠性和穩(wěn)定性。2）分閘操作分閘信號(hào)使分閘線圈帶電并使分閘撞桿撞擊分閘觸發(fā)器，分閘觸發(fā)器以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)并釋放分閘保持掣子，分閘保持掣子也以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)釋放主拐臂上的軸銷(xiāo)，分閘彈簧力使主拐臂逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，斷路器分閘。圖3-11彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖-分閘位置（合閘彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)，分閘彈簧能量釋放）4.彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）工作過(guò)程圖3-11所示狀態(tài)為開(kāi)關(guān)處于分閘位置，此時(shí)合閘彈簧為儲(chǔ)能（分閘彈簧已釋放）狀態(tài)，凸輪通過(guò)凸輪軸與棘輪相連，棘輪受到已儲(chǔ)能的合閘彈簧力的作用存在順時(shí)針?lè)较虻牧兀诤祥l觸發(fā)器和合閘彈簧儲(chǔ)能保持掣子的作用下使其鎖住，開(kāi)關(guān)保持在分閘位置。圖3-11彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖-分閘位置（合閘彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)，分閘彈簧能量釋放）4.彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）工作過(guò)程3）合閘操作合閘信號(hào)使合閘線圈帶電，并使合閘撞桿撞擊合閘觸發(fā)器。合閘觸發(fā)器以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并釋放合閘彈簧儲(chǔ)能保持掣子，合閘彈簧儲(chǔ)能保持