高压真空断路器及承受过电压能力的选择

1.高压断路器的作用

高压断路器或称高压开关，在高压线路中具有控制和保护的双重作用。不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，可自动切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。

2.高压断路器的种类

高压断路器的类型见表4-21。

表4-21 高压断路器的类型

3.常用高压断路器

（1）油断路器

油断路器是采用绝缘油液为散热灭弧介质的高压断路器，又分多油断路器和少油断路器。户内一般使用少油断路器和柱（杆）上油断路器，如图4-41所示。

图4-41 油断路器

（2）真空断路器

真空断路器是将接通、分断的过程采用大型真空开关管来控制完成的高压断路器，适合于对频繁通断的大容量高压电路的控制。常用真空断路器额定电压等级有12kV、40.5kV；额定电流规格有630A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A等。

真空断路器是目前应用最多的高压断路器，广泛用于农村高压电网、大型冶炼电弧炉、大功率高压电动机等的控制操作。

真空断路器以安装场合不同，分为户内真空断路器和户外真空断路器两类，如图4-42所示。户内真空断路器又分固定式与手车式；以操作的方式不同又为电动弹簧储能操作式、直流电磁操作式、永磁操作式等。

（3）六氟化硫断路器

六氟化硫断路器在用途上与油断路器、真空断路器相同。它的特点是分断、接通的过程在无色无味的六氟化硫（SF₆，惰性气体）气体中完成。相同电容量的情况下，由六氟化硫为灭弧介质构成的断路器占地最少，结构最紧凑。

六氟化硫断路器的基本组件如图4-43所示，开关的旋转触头被封闭在其中，由侧面的操作机构进行接通、分断控制。

图4-42 真空断路器

4.高压断路器选用原则

为了保证高压电器在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全，选用高压断路器的一般原则如下：

1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械负载等选择高压断路器。

①额定电压应符合所在回路的系统标称电压，其允许最高工作电压U_max不应小于所在回路的最高运行电压U_y，即U_max≥U_y。

②高压电器的额定电流I_n不应小于该回路在各种可能运行方式下的持续工作电流I_g，即I_n≥I_g。

2）按短路条件（包括短时耐受电流、峰值耐受电流、关合和开断电流等）选择高压断路器。

图4-43 六氟化硫断路器的基本组件(www.xing528.com)

3）按环境条件（包括温度、湿度、海拔、振动等）选择高压断路器。

4）按承受过电压能力（包括绝缘水平等）选择高压断路器。

5）按各类高压电器的不同特点（包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负荷及准确等级等）选择高压断路器。

5.高压断路器的操作

1）断路器不允许带负荷合闸。因为手动速度慢，容易产生电弧，使触头烧坏。特殊需要例外，如图4-44所示。

2）遥控操作断路器时，不要用力过猛，以免损坏控制开关，如图4-45所示。

6.高压断路器的维护

1）清洁维护。高压油断路器的进、出线套管应定期清扫，保持清洁，以免漏电。

2）油箱及绝缘油检查。

①经常检查油箱有无渗漏现象，有无变形；连接导线有无放电现象和异常过热现象。

②绝缘油必须保持干净，要经常注意表面的油色。如发现油色发黑或出现胶质状，应更换新油。

③目测油位是否正常，当环境温度为20℃时，应保持在油位计的1/2处。

图4-44 特殊情况时可手动操作断路器

图4-45 高压断路器的遥控开关

④定期做油样试验，每年做耐压试验一次和简化试验一次。

⑤在运行正常的情况下，一般3～4年更换一次新油。

⑥油断路器经过若干次（一般为4～5次）满容量跳闸后，必须进行解体维护。

3）检查通断位置的指示灯泡是否良好；若发现红绿灯指示不良，应立即更换或维修。

高压断路器口诀

高压断路器开关，控制保护能实现。

结构复杂种类多，广泛用于供配电。

灭弧装置较完善，操作维护较方便。

正常情况控电路，能够快速重合电。

故障情形断电路，特殊时通短路电。