断路器的使用技巧与电气安全管理

(一)断路器的原理功能

断路器在电力系统中起着两方面的作用:一是控制作用,即根据电力系统运行需要,改变运行,关合和开断正常运行的电路,将电力设备(线路)投入或退出运行;二是保护作用,即在电力设备(线路)发生故障时,通过继电保护装置作用于断路器,快速将故障电流开断,将故障部方从电力系统中迅速切除,保证电力系统无故障部分的正常运行,以减轻电力设备的损坏和提高电网的稳定性。

断路器串在跳闸回路中的跳闸辅助接点要先投入、后退出。先投入是指断路器在合闸过程中,动触头和静触头在未接通之前跳闸辅助接点就已经接通,做好跳闸准备,一旦合于故障就迅速跳开。后退出是指断路器在跳闸过程中,动触头离开静触头之后,跳闸辅助接点再断开以保证断路器可靠跳闸。

断路器中SF6气体的水分会带来两个方面的危害:一是SF6气体中的水分对SF6气体本身的绝缘强度虽然影响不大,但在固体绝缘件(盘式绝缘子、绝缘拉杆等)表面凝露时会大大降低沿面闪络电压;二是SF6气体中的水分还参与在电弧作用下SF6气体的分解反应,生成腐蚀强的氟化氢等分解物,会降低绝缘件的绝缘电阻和破坏金属件表面镀层,使产品受到严重损伤。

(二)断路器的技术参数

(1)额定电压:指断路器能承受的正常工作线电压。

(2)额定电流:指断路器可以长期通过的工作电流。断路器长期通过额定电流时,其各部分的发热温度不超过允许值。

(3)额定短时耐受(热稳定)电流(kA):指在规定的使用和性能条件下,在额定短路持续时间内,断路器在合闸位置时所能承载的电流有效值。它反应设备经受短路电流引起的热效应能力。

(4)额定短路持续时间:在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。

(5)额定峰值耐受电流(kA):指在规定的使用和性能条件下,断路器设备在合闸状态下能够承载的额定短时耐受电流的第一个半波电流峰值。额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流,且应等于2.5倍额定短时耐受电流的数值,按照系统的特性,可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。

(6)额定开断电流:在额定电压下,规定时间内断路器能可靠切断的最大电流的有效值,称为额定开断电流Ik,它表示断路器的开断能力。

(7)动稳定电流:断路器在合闸位置时,所能通过的最大短路电流,称为动稳定电流,亦称额定峰值耐受电流,它表明断路器在冲击短路电流作用下,承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定。

(8)热稳定电流:指断路器在规定时间内,允许通过的最大电流,它表示断路器承受短路电流热效应的能力,以短路电流的有效值表示。

(9)开断时间(又称全开断时间):是指从断路器的操动机构接到开断指令起,到三相电弧完全熄灭为止的一段时间。开断时间可划分为分闸时间和燃弧时间两部分。

(10)分闸时间(又称固有分闸时间):是指自断路器接到分闸指令起,到首先分离相的触头刚分开为止的一段时间。这一段时间的长短通常主要和断路器及所配操动机构的机械特性有关,受开断电流大小的影响较小,可以看成是一个定值。(www.xing528.com)

(11)燃弧时间:是指自先分离相的触头刚分开起,到三相电弧完全熄灭为止的一段时间。这段时间的长短随开断电流的大小而变动。可见,要缩短断路器的开断时间,必须从改善断路器的机械特性和灭弧特性两方面着手。

(12)合闸时间(又称固有合闸时间):是指自断路器的机构接到合闸指令起,到各相触头均接触时为止的一段时间。合闸时间的长短,主要取决于断路器的操动机构及传动机械特性。

(13)分闸相间同步:用来反映断路器三相触头分开时间差异。这一性能的衡量,是由断路器接到分闸指令,自首先分离相的触头刚分开起到最后分离相的触头刚分开为止这一段时间的长短来表示。一般分闸相间同步一般应不大于3ms。同一相内串联几个断口时,还有断口间分闸同步的要求。断口间分闸同步一般应不大于2ms。

(14)合闸相间同步:是指断路器接到合闸指令,首先接触相的触头刚接触起到最后相触头刚接触为止的一般时间。合闸相间同步一般应不大于5ms。同一相内串联几个断口,还有断口间合闸同步要求,断口间合闸同步一般应不大于2.5ms。

(15)合闸电阻触头动作时间:为了降低操作过电压,释放电网的能量,在断路器断口上并联了合闸电阻和合闸电阻触头。在合闸时,要求合闸电阻触头提前合上(8ms±2ms)。当主触头合上后,合闸电阻触头一般不分闸。因此,在分闸时,要求合闸电阻触头提前分闸时间(大于5ms)。如果合闸电阻触头迟于主触头分闸,由于它的容量不足易被烧损。

(16)无电流间隔时间:是指断路器在自动重合闸过程中,自断路器重合闸触头全部接通起到断路器重合闸触头预击穿为止的一段时间(30ms)。

(17)金属短接时间:是指断路器自动重合闸过程中,断路器跳闸各相电弧熄灭起到断路器再次跳闸触头刚分为止的一段时间(40～75ms)。

(18)每相导电回路电阻值:是指动、静触头的接触电阻,其值在微欧级。

(19)开断容性的电流能力:是指断路器能开断空载线路或电缆等充电电流的能力。

(20)开断感性电流能力:是指断路器能开断空载变压器或电动机等电感负荷的能力。

(21)额定操作顺序:额定操作顺序分为两种,一为自动重合闸操作顺序,即分—θ—合分—t—合分,另一种为非自动重合闸操作顺序,即分—t—合分—t—合分(或合分—t—合分)。对于第一种顺序,为无电流时间,取值0.3s或0.5s,t为强送时间,取180s。对于第二种顺序,通常取t为15s。如有必要,断路器可分别标出不同操作顺序下对应的开断能力。由此可见,操作顺序是指在规定时间间隔内的一连串规定的操作。

(22)雷电冲击耐受电压:指高压线路在受到雷击时,在高压断路器上产生的雷电冲击高电压。雷电冲击电压一般都是高频的,短时的,有一定的冲击性,有正极性和负极性之分。操作冲击电压是在倒闸操作时,产生的操作过电压。操作过电压超过标准值,高压断路器可能发生爆炸的事故,或者影响高压断路器的使用寿命。操作过电压是工频电压,它是低频电压,是保持电压。

(23)相对漏气率(简称漏气率):指设备(隔室)在额定充气压力下,在一定时间间隔内测定的漏气量与总气量之比,以年漏百分率表示。