学习子情境2断路器的运行

时间：2026-01-25 理论教育懓樺版权反馈

【摘要】：明确断路器运行中的要求。了解断路器运行中和检修时的注意事项。行动化学习任务第一部分：进行断路器知识的学习任务1：查阅《牵引变电所运行检修规程》中有关断路器的要求。任务7：完成真空断路器结构表的填写。任务8：完成SF6断路器的巡视。因此，油断路器已基本上被淘汰。该断路器主要用于20 kV以下户内频繁操作的场所。

学习任务书

小组编号：____________ 成员名单：____________

学习任务描述

通过本情境的学习，要求能够做到：读懂牵引变电所断路器的铭牌，熟悉牵引变电所断路器的结构、正常巡视内容和特殊巡视内容。

学习任务：断路器的运行与维护。

学习对象：断路器。

工具：生产文件、工作工具、量具等。

学习步骤：

（1）认识牵引变电所断路器。

（2）熟悉牵引变电所断路器的结构。

（3）了解牵引变电所断路器的灭弧原理。

（4）读懂牵引变电所断路器的铭牌内容。

（5）熟悉断路器的操动机构。

（6）熟悉牵引变电所断路器的正常巡视内容。

（7）熟悉牵引变电所断路器的特殊巡视内容。

学习方法

资讯：接受学习任务，根据引导问题，通过学习查找资料、网络信息等，建立总体印象。

计划：与小组成员、老师、师傅讨论断路器在变电所中的影响和意义。

决策：与老师或师傅进行专业交流，确定本项目的工作步骤和涉及的工具，拟定检查、评价标准。

实施：按确定的工作步骤完成行动化学习任务，发现问题，共同分析，遇到无法解决的问题时请老师或师傅帮助解决。

检查：（1）生产文件准备好了吗？

（2）工具准备好了吗？

（3）安全事项有哪些？

评价：与同学、老师、师傅进行专业交流，有改进的建议吗？

学习目标

（1）明确断路器的作用、结构及工作原理。

（2）明确断路器运行中的要求。

（3）对断路器的日常巡视做出规划，确定所要涉及的内容、仪表、工具等。

（4）了解断路器运行中和检修时的注意事项。

行动化学习任务

第一部分：进行断路器知识的学习

任务1：查阅《牵引变电所运行检修规程》中有关断路器的要求。

任务2：查阅各种资料，熟悉断路器的结构和操动机构。

任务3：列出SF6断路器的结构表。

任务4：列出真空断路器的结构表。

任务5：列出高压断路器的巡视表。

第二部分：进行断路器日常巡视

任务6：完成SF6断路器结构表的填写。

任务7：完成真空断路器结构表的填写。

任务8：完成SF6断路器的巡视。

任务9：完成真空断路器的巡视。

任务10：总结安全注意事项。

学习信息

一、断路器的基本知识

断路器又叫高压开关，是指额定电压在1 kV以上，主要用于开断和关合导电回路的电器。高压开关设备是高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置和辅件、外壳、支持等部件及其电气和机械连接组成的总称，是电力系统一次设备中唯一的控制和保护设备，是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。

（一）断路器的作用及组成

1. 断路器的作用

在系统正常运行时，切断和接通线路及各种电气设备空载或负载电流；当系统发生故障时，在继电保护装置的配合下，迅速切除故障电流；与自动装置配合，能完成自动重合闸任务，提高供电可靠性。

2. 断路器的组成

断路器的类型很多，但其结构总的来说，主要由五部分组成。

（1）开断元件：是断路器的核心元件，包括触头、导电杆及灭弧室等。

（2）支撑绝缘元件：指绝缘支柱绝缘子，它主要起对地绝缘及支撑的作用。

（3）传动元件：主要由连杆、绝缘杆、绝缘拐臂等组成，可将断路器的操作动力传输到导电杆及触头处，使断路器能进行分合闸。

（4）操动元件：指能提供给断路器分合闸操作动力的装置。它有很多种类型，如电磁式、弹簧储能式、液压式、气动式等。

（5）底座基础：指断路器安装在地面上或墙面上的构架基础。

（二）断路器的分类

1. 按灭弧介质分类

（1）油断路器。由于油断路器开断大电流能力不强，在多次开断短路电流后容易劣化，维护周期短；又由于其燃弧时间较长，在高温作用下会产生大量油气，有爆炸的危险。因此，油断路器已基本上被淘汰。

（2）压缩空气断路器。其噪声较大，需配备一套空气压缩机系统，结构复杂，工艺要求较高，逐渐被SF6断路器和真空断路器所替代。

（3）SF6断路器。用SF6气体作为灭弧介质或兼作绝缘介质的断路器，有很强的灭弧能力，开断电流大，绝缘性能好，熄弧时间短，且检修周期长，没有爆炸的危险，目前在110 kV及以上电压等级的电力系统中广泛应用。

（4）真空断路器。指触头在真空中开断，利用真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器，其真空度可达10－4Pa。能够连续多次自动重合闸，能进行频繁操作，且操作能量小，开断容性电流性能好，体积小，质量轻，灭弧室工艺及材料要求较高，断口电压不易做得高。主要应用于35 kV及10 kV电压等级中。

（5）固体产气断路器。它是利用固体绝缘材料，在电弧作用下分解并产生气体来灭弧的断路器。其特点是检修方便、检修周期较长、噪声小、适合频繁操作；但其断口电压不易做得高，结构较复杂，体积、质量较大。该断路器主要用于20 kV以下户内频繁操作的场所。

（6）磁吹断路器。它是靠电磁力吹弧，利用狭缝原理将电弧吹入细缝中冷却灭弧的断路器。其特点是易于维护、结构简单、质量轻、制造方便；但额定电流和开断电流不易做得大，断口电压也不易做得高，且噪声大，主要用于35 kV以下户外小容量变电站。

2. 按对地绝缘方式分类

（1）绝缘子支柱型结构。其安置触头和灭弧室的容器（可以是金属筒也可以是绝缘筒）处于高电位，靠支柱绝缘子对地绝缘。它的优点是可以用串联若干个开断元件和加高对地绝缘的方法组成更高电压等级的断路器。

（2）管型结构。触头和灭弧室装在接地金属箱中，导电回路由绝缘套管引入，对地绝缘由SF6气体承担。它的优点是在进出线套管上装设有电流互感器，其抗震强度大于支柱型结构。

（3）全封闭式组合结构。把断路器、隔离开关、互感器、避雷器和连接引线全部封闭在接地的金属箱中，与出线回路的连接采用套管或专用气室。

3. 按安装地点分类

（1）户外式断路器。安装在室外。

（2）户内式断路器。安装在室内。

（三）断路器的技术参数

（1）额定电压UN。额定电压是指高压断路器长期正常工作的电压，一般指线电压，并标于铭牌上。高压断路器额定电压的国家标准等级有10 kV、20 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV等，另外25 kV、50 kV是电气化铁道的特有额定电压。

（2）最高工作电压。考虑输电线路有电压降，线路供电端母线额定电压高于受电端母线额定电压，这样断路器可能在高于额定电压下长期工作。按国家标准，对于额定电压在220 kV及以下的设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍；对额定电压为330 kV的设备，规定最高工作电压为额定电压的1.1倍。

（3）额定电流IN。额定电流是指高压断路器在标准环境温度下，可以长期通过的、发热不超过允许值的最大负荷电流。它的大小与断路器触头以及导电部分截面密切相关。

（4）额定开断电流INK（额定断流量）。额定开断电流是指在额定电压下，高压断路器能够可靠开断的最大电流。它表明了断路器的开断能力，单位为kA。

（5）额定断流容量SNK。额定断流容量是一个综合参数，由于断路器的开断能力与开断电流、额定电压有关，所以它表示断路器的开断能力，单位为MV·A。对于三相电路有：

（6）热稳定电流。热稳定电流是指高压断路器在规定时间内（国标为4 s）所允许通过的最大电流，单位为kA。它表明断路器承受短路电流热效应的能力。4 s热稳定电流一般等于断路器的额定开断电流。

（7）分闸时间。分闸时间（也称全开断时间）是指在额定操作电压或压力下，从断路器接到分闸命令瞬间起到各相触头电弧完全熄灭为止的时间间隔。它包括断路器的固有分闸时间和燃弧时间。固有分闸时间是指从分闸线圈通电开始至触头刚刚分离这段时间，是操动机构的动作时间。燃弧时间是指从触头刚分离开始至三相电弧完全熄灭为止这段时间。分闸时间的单位为ms。

（8）合闸时间。合闸时间是指在额定电压或压力下，从断路器合闸线圈通电开始至各相触头刚接触瞬间为止的时间间隔。

（9）自动重合闸无电流间隔时间。自动重合闸无电流间隔时间是指从断路器第一次分闸、三相电弧完全熄灭起，至重合闸成功线路重新出现电流为止的时间间隔。这段时间为停电时间，对系统而言，该段时间短一些好。但由于制造上的原因，该时间不可能无限制地减少，同时该时间过小不利于弧隙介质强度的恢复，或影响重合闸的成功率，或影响断路器在分闸时的断流能力。其大小一般为0.3～0.5 s。

（10）重合闸操作循环。线路故障时，保护装置使断路器跳闸，经零点几秒延时后自动重合。若故障仍然存在，断路器无时限跳闸。若线路比较重要，经一定时间后运行人员再手动合闸一次（即通常所说的“强送电”），若故障仍未消除，断路器再瞬间跳闸。这一过程称断路器的自动重合闸操作循环，即

分—自动重合闸无电流间隔时间（0.3～0.5 s）—合分—t—合分

其中，t为运行人员强送电间隔时间，标准时间为180 s。

（四）断路器的灭弧原理

1. SF6断路器的灭弧原理

1）SF6气体的特性

（1）SF6气体是一种无色、无味、无毒和不可燃的惰性气体，化学性能稳定，具有优良的灭弧和绝缘性能。SF6气体的绝缘性能是空气的2.5～3倍，不会老化变质。

（2）SF6气体是一种重气体，密度约为空气的5倍，分子质量大，容易液化，因此SF6使用压力不宜太高，一般都应在1.5 MPa（15个大气压）以下。当使用压力超过0.6 MPa（6个大气压）时，在低温环境中应加装电加热装置。

（3）纯净的SF6气体是稳定和无毒的介质，不溶于水和变压器油，不与氧、氮、铝及其他大多数物质发生作用。但是在电弧或电晕放电中，SF6气体将被分解，生成金属氟化物和硫的低氟化物，这些物质不但有毒，且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。

（4）SF6气体是一种理想的灭弧介质，它具有优良的灭弧性能。交流过零时，SF6气体的介质绝缘强度恢复快，约比空气快100倍，即它的灭弧能力为空气的100倍。

2）SF6气体的灭弧特性

（1）SF6分子中完全没有碳元素。

（2）SF6气体中没有空气，可以避免触头氧化，大大延长了触头的电寿命。

（3）SF6在电弧作用下所形成的全部化学杂质在电弧熄灭后极短的时间内又能重新合成SF6，这样既可消除对人体的危害，又可保证处于封闭中的SF6气体的纯度和灭弧能力。

（4）SF6气体是一种最好的电负性气体，能很快地吸附自由电子而结合成带负电的离子，又容易与正离子复合成中性粒子，去游离能力强。

（5）SF6气体的分解温度比空气的分解温度低，而所需要的分解能高。因此，SF6气体分子分解时吸收的能量多，对弧柱的冷却作用强。

（6）SF6气体中电弧的熄灭原理和空气电弧、油中电弧的熄灭原理是不同的，主要是利用SF6气体特异的热化学性能和强电负性等特性，因而使SF6气体具有很强的灭弧能力。

3）SF6断路器的灭弧原理

SF6断路器常采用单压气吹式原理灭弧，即在单一气压的SF6气体中，采用与触头并联的活塞装置，在分断的过程中，喷口处形成气流，吹熄电弧。吹弧后的SF6气体不能排向大气，即SF6气体必须处于一封闭的系统中。其灭弧原理如图1.2.1所示，静触头和活塞部分是固定不变的，分闸时，在操动机构的作用下，操作杆将使绝缘杆、活塞杆、动触头、绝缘喷口和压气缸一起向下运动，从合闸位置运动一段距离后，当动触头和静触头分离时，电流沿着仍然接触的弧触头流动，当动弧触头和静弧触头分离时，动、静弧触头间产生电弧，动触头系统运动到一定位置时，气缸内的SF6气体被活塞压缩，使气体压力升高，高速气流吹向喷口，使电弧迅速熄灭。断路器合闸时，在操动机构的作用下，操动杆将活塞杆、绝缘杆、动触头、气缸、动弧触头和喷口一起向上推，运动到合闸状态，同时SF6气体进入压气缸中，做好下次分闸准备。

图1.2.1 SF6断路器灭弧原理

1—静触头；2—绝缘喷口；3—动触头；4—压气缸；5—活塞

2. 真空断路器的灭弧原理

真空灭弧室中电弧的点燃是真空断路器刚分开瞬间，触头表面蒸发的金属蒸气被游离而形成电弧造成的。真空灭弧室中电弧柱压差很大，质量密度差也很大，因而弧柱的金属蒸气（带电质点）将迅速向触头外扩散，加剧了去游离作用，加上电弧柱被拉长、拉细，从而得到更好的冷却，电弧迅速熄灭，介质绝缘强度很快得到恢复，从而阻止电弧在交流电流自然过零后重燃。

图 1.2.2 所示是真空断路器的结构图，主要由开断装置、绝缘支撑、传动机构、基座及操动机构5部分组成。

图1.2.2 真空断路器结构

1—开断装置；2—绝缘支撑；3—传动机构；4—基座；5—操动机构

真空电弧的熄灭基于高真空介质的绝缘强度和在这种稀薄气体中电弧生成物（带电粒子和金属蒸气）具有很高的扩散速度，因而在电弧电流过流后，触头间隙的介质强度能很快恢复起来。燃弧过程中的金属蒸气和带电粒子在强烈的扩散中被屏蔽罩所冷凝，带三条阿基米德螺旋槽的跑弧面使电弧电流在其流经的路线上，在触头间产生一横向磁场，电弧电流在主触头上沿切线方向快速移动，从而降低了主触头表面的温度，减少了主触头的烧损，稳定了断路器的开断性能，提高了断路器的寿命。

3. 断路器的操动机构

1）电磁操动机构

电磁操动机构的工作原理是通过短时接通线圈电源，将电磁能转变为机械能作为合闸及分闸动力。因此，其机构为直接作用式机构，合闸线圈所需电流很大，达到几十安甚至几百安，而跳闸线圈只需几安电流，一般所需电流均为直流。由于电磁操动机构能量受操作电源电压影响较大，不稳定，通电时间过长易烧坏线圈，因此基本被弹簧储能操动机构所替代。

电磁操动机构主要由电气部分和机械部分组成。电气部分主要包括分闸线圈、合闸线圈、合闸接触器、辅助开关等；机械部分主要包括分、合闸保持机构和传动机构，如分闸弹簧、各种拐臂、连杆和转轴等。图1.2.3所示为CD10型电磁操动机构结构图。

CD10型操动机构动作原理如下：

（1）分闸状态。连杆1与连杆2的铰接锚O1处于死点位置，下方被支撑螺钉11顶住，连杆3与连杆4的铰接锚处于托架5的凹槽中，如图1.2.4（a）所示。

（2）合闸动作。合闸时，合闸电磁线圈通电，合闸铁芯向上吸引撞击，合闸顶杆6上升，推动铰接锚O2上移，因铰接锚O1处于死点位置，铰接锚O3暂时为固定锚，所以连杆4只能顺时针方向转动以推动连杆3，继而连杆3推动连杆7，连杆7带动主轴O4顺时针方向旋转，主轴O4带动拐臂转动使断路器合闸，如图1.2.4（b）所示。

图1.2.3 CD10型电磁操动机构结构图

1，2，6—联锁接点；3—合闸铁芯；4—分合闸指示牌；5—拐臂；7—铁轭；8—支撑螺钉；9—跳闸线圈；10—跳闸铁芯；11—合闸线圈；12—手力合闸手柄；13—托架；14—黄铜垫圈； 15—开口弹簧；16—金属圆筒；17—合闸顶杆；18—主轴

（3）合闸状态。合闸动作结束时，轴O2移至托架5上端，托架5在弹簧作用下向右转动，当合闸顶杆6下落后，托架5托住轴O2，使断路器维持在合闸状态，如图1.2.4（c）和图1.2.4 （d）所示。

（4）自动跳闸动作。自动跳闸时，跳闸线圈8通电，跳闸铁芯9向上吸引，跳闸顶杆10上升撞击连杆2，推动铰接锚O1上移突破死点，使轴O2右移，脱离托架5的支撑。在断路器跳闸弹簧力的作用下，主轴O4逆时针转动，带动拐臂使断路器迅速跳闸，如图1.2.4（e）所示。

（5）自由脱扣动作。在合闸过程中，合闸顶杆6顶着轴O2上移时，若跳闸线圈8通电，跳闸顶杆10上升撞击连杆2，使铰接锚O1上移突破死点，使轴O3右移，拉动轴O2右移脱离托架5的支撑，使托架5顶空，可实现在合闸过程中不需等待合闸顶杆下落便可跳闸，如图1.2.4（f）所示。

（6）手动合闸和分闸。在操动机构的底部，用钢管套入合闸手柄后，用力向下压即可使断路器合闸；用钢管向上轻轻敲击分闸铁芯即可实现断路器手动分闸。因手动合闸速度缓慢，故只能在断路器检修和调试中使用，高压断路器在带电的情况下一般禁止手动机构操作断路器。

电磁操动机构的结构特点是：

① 结构简单，工作可靠，制造成本低。

② 合闸线圈消耗的功率太大。

③ 体积笨重，合闸时间长。

④ 仅适用于10 kV及35 kV断路器。

图1.2.4 CD10型电磁操动机构动作示意图

1，2，3，4，7，12—连杆；5—托架；6—合闸顶杆；8—跳闸线圈；9—跳闸铁芯；10—跳闸顶杆；11—支撑螺钉

2）弹簧储能操动机构

弹簧储能操动机构的工作原理是利用电动机对合闸弹簧储能，并由合闸楔子保持。当断路器合闸时，利用合闸弹簧释放的能量操作断路器合闸，与此同时对分闸弹簧储能，并由分闸楔子保持，断路器分闸时利用分闸弹簧释放能量操作断路器分闸。

弹簧储能操动机构一般由储能系统、电磁系统和机械系统组成，如图1.2.5所示为VG1-30L- 25B型弹簧储能操动机构结构示意图，它由储能电动机、合闸弹簧、分闸弹簧、主传动轴系统、棘爪、棘轮、凸轮系统、分闸系统和合闸系统等组成。

图1.2.5 VG1-30L-25B型弹簧储能操动机构结构图

（1）弹簧储能操动机构的额定操作顺序为：

① 断路器处于分闸位，分合闸弹簧均未储能。

② 启动电动机（约7 s）或手动对合闸弹簧储能。

③ 按合闸按钮使合闸弹簧释放能量，驱使断路器合闸（＜0.08 s），并通过机械传动装置对分闸弹簧储能。

④ 断路器合闸后自动启动电动机对合闸弹簧储能。

⑤ 按分闸按钮使分闸弹簧释放能量驱使断路器分闸（＜0.04 s），此后，操动机构按③—④—⑤—③的动作顺序循环动作。

（2）弹簧储能操动机构的结构特点是：

① 所需电源容量小。

② 暂时失去电源也能操作。

③ 交、直流电源均可使用。

④ 成套性强，不需要配置其他附属设备。

⑤ 不受环境温度影响，性能稳定，运行可靠。

⑥ 没有油等污染问题，环保防火。

⑦ 对弹簧材料、结构、工艺要求高。

⑧ 合闸操作中，机构输出特性与断路器输出特性配合较差。

⑨ 结构较复杂，检测难度大。

二、常用断路器认识

（一）真空断路器

ZN42-27.5 型真空断路器是一种专门为电气化铁路设计的户内、单相、单断口馈线断路器，采用手车式组合电器结构，配用CT-100型弹簧操动结构，其外形和结构如图1.2.6所示。

图1.2.6 ZN42-27.5型真空断路器外形和结构图（单位：mm）

1—上出线座；2—绝缘子；3—结构箱；4—转轴；5—推动联锁装置；6—触头弹簧；7—绝缘拉杆；8—手车；9—接地装置；10—电流互感器；11—拐臂；12—下出线座；13—隔离触指；14—传动杆；15—灭弧室；16—绝缘支杆

ZN42-27.5型真空断路器结构特点：

（1）真空灭弧室由一个金属筒与两个瓷管组成，触头被罩在灭弧室的金属壳体内，静导电杆固定在上出线座的法兰盘上，动导电杆通过波纹管、导向套与传动拐臂相连。灭弧室真空度为1×10－6Pa以上。

（2）采用铜铬合金触头，截流值小于 5 A，提高了开关的开断能力和抗烧损蚀能力，其额定电流可达25 kA（16 kA），开断次数20次以上。

（3）动、静触头开距（26＋2）mm、（26－1）mm，触头超行程（触头弹簧压缩量）为3.5～5 mm，真空灭弧室尺寸更小。

（4）动触头采用下拉式（分闸时动触头向下运动）。

（5）传动系统结构简单，由平面四连杆结构和偏置的摇杆滑块结构组成。

（6）上、下出线座是灭弧室通过两根环氧树脂绝缘子和两根绝缘支杆用螺栓和车架连成一个刚体，并与车架绝缘。车架由型钢和钢板弯制焊接组成。

（7）断路器小车与底板（轨道）间装有CS6-1型机构，通过一组四连杆与小车底架上的推进转轴相连，如图1.2.7所示。

图1.2.7 推进联锁装置示意图

1—手柄；2—定位销；3—联锁杆手柄；4—联锁推杆；5—连杆；6—钩板；7—转轴

如要推进或移出断路器小车，必须使断路器处于分闸状态，然后将联锁杆手柄提至最高位置并锁定，此时拔出CS6-1型机构定位销后，扳动CS6-1型机构的操作手柄向下运动。经四连杆机构传动，使钩板与小车底板上的柱销脱扣，方能移动小车，小车移动到位后（运行位或检修位），扳动操动手柄向上运动，使钩板与小车底板上的柱销锁定，即断路器小车与底板固定牢靠后，将联锁杆手柄降至最低位置，断路器才能进行正常的分、合闸操作。联锁杆手柄处于最高位与最低位之间任何位置时，断路器不能进行分、合闸操作。

（二）SF6断路器

变电所中采用的SF6断路器通常有三种方式：

1. 瓷柱式

这种类型的断路器的灭弧室装设在绝缘支柱上，断路器的触头和灭弧室安装在金属筒或绝缘筒内，其对地绝缘由支持绝缘子保证，可以通过串联几个瓷柱式灭弧室和加长支持绝缘子来组成更高电压等级的断路器。瓷柱式SF6断路器具有耐压水平高，结构简单，运动部件少，易制造成系列性产品，充气量少，环保好，造价低廉，维修量少等优点；但断路器重心高，抗震能力差，而且电流互感器不能安装在断路器本体上，需要单独安装，使用场所受到一定限制。

2. 落地罐式

这种类型的断路器的灭弧室装设在与地位相连的金属壳体内，断路器的触头和灭弧室安装在接地金属罐中，高压带电部分由绝缘子支持，对箱体的绝缘主要靠SF6气体。其绝缘操作杆穿过支撑绝缘子，把动触头与机构驱动轴连接起来，在两根出线套管的下部都可安装电流互感器。罐式SF6断路器具有安装重心低，抗震性能好，断路器容量大等特点；但制造高压复杂，消耗金属材料较多，造价较高，一般应用在地震多发区。

3. 手车式

35 kV及以下电压等级的SF6断路器可安装在能移动的小车内，结构轻巧，方便检修和备用，适合在室内使用。图1.2.8所示为LN2-10型手车式SF6断路器。

图1.2.8 LN2-10型手车式SF6断路器

1—上接线端；2—绝缘筒；3—下接线端； 4—操动机构；5—小车；6—分闸弹簧

LW25-126瓷柱式SF6断路器是西安高压开关厂生产的，适用于110 kV电压等级，主要用于输变电线路和保护，也可作联络断路器使用。

SF6断路器由灭弧室单元、支柱瓷瓶和操动机构组成。图1.2.9所示为LW25-126瓷柱式SF6断路器安装结构图。图1.2.10所示为LW25-126瓷柱式SF6断路器单极结构图。

图1.2.9 LW25-126瓷柱式SF6断路器安装结构图（单位：mm）

1—上接线端子；2—下接线端子；3、8—重心；4—混凝土平面；5—灭弧室瓷套；6—支持瓷管；7—铭牌；9—机构箱气体压力表；10—操作计时器及位置指示器；11—压线型接地端子；12—底脚螺栓；13—支柱；14—框架

图1.2.10 LW25-126瓷柱式SF6断路器单极结构图

1—吸附剂；2—灭弧室瓷套；3—动触头；4—气缸；5—活塞；6—中间触指；7—下接线端子；8—支柱瓷套；9—绝缘杆；10—上接线端子；11—触头架；12—静弧触头；13—静触头；14—喷口；15—动弧触头；16—活塞杆；17—下法兰；18—操作杆；19—直动密封装置

断路器的上部瓷套为灭弧室，中间为支柱绝缘子及框架，弹簧操动机构装在框架的中间部位，电气控制、SF6气体密度继电器和电机储能系统均置于机构箱内。

支柱瓷套用于支撑灭弧室瓷套，并承担带电部件对地绝缘；绝缘杆用于连接操作杆和活塞杆，并承担内部带电部件对地绝缘。

吸附剂装在灭弧室帽内，用来保持SF6气体干燥，并吸收由电弧分解所产生的劣化气体。在维修断路器灭弧室单元时，吸附剂应予以更换。

断路器采用动密封和静密封两种方式。静密封采用O形圈加密封胶的办法。动密封只有一处，采用直动密封装置，安装在支柱瓷套的底部，由弹簧压缩密封片实现动密封。由于直动密封需要仔细的装配工艺与检查，在现场一般不得拆卸。

在合闸位置时，电流通过上接线端子、触头架、静触头、动触头、压气缸、中间触指、下法兰再经下接线端子与系统形成回路。

三、断路器的运行与维护

（一）高压断路器的巡视检查方法(https://www.xing528.com)

巡视高压断路器时，一般用目测、耳听、鼻嗅等方法进行巡视检查。

1. 目测法

运营值班人员观察断路器的各个部位是否有异常现象，如变色、变形、破裂、松动、打火冒烟、闪络、渗漏油、油位过高或过低以及气压过低等，都可通过目测检查出来。

2. 耳听法

高压断路器正常运行时是无声音的，如果巡视时听到断路器内有异常声音，则应立即报告值班负责人，并做出相应的处理。

3. 鼻嗅法

巡视检查时，如果闻到焦臭味，应查找焦臭味来自何处，观察断路器本体过热部位，查看断路器端子箱，直至查明原因，并作出相应的处理。

（二）常用断路器的正常巡视

1. 真空断路器的正常巡视内容

（1）检查确认灭弧室无放电、异声、破损、变色。

（2）检查确认绝缘子无断裂、裂纹、损伤、放电闪络痕迹和脏污现象。

（3）检查确认拉杆、转轴、拐臂无变形、裂纹，轴销无脱落。

（4）检查确认各引线连接部位接触良好，无过热、变色、断股现象。

（5）检查确认分、合闸位置指示与运行工况相符。

（6）检查确认端子箱电源开关完好，封堵良好，箱门关闭严密。

（7）检查确认控制、信号电源正常投入，控制开关应在“远方”位置。

（8）检查确认断路器弹簧操动机构正常储能。

（9）检查确认基础无下沉、倾斜。

2. SF6断路器的正常巡视内容

（1）检查确认SF6气体压力表或密度表在正常范围内。

（2）检查确认绝缘套管无裂纹、破损，无放电痕迹和脏污现象。

（3）检查确认各接头处接触良好，无过热、变色、断股现象。

（4）检查确认分、合闸位置指示与实际运行方式相符。

（5）检查断路器运行声音是否正常，断路器内无噪声和放电声。

（6）检查确认各部分通道有无异常（漏气声、振动声）。

（7）检查确认端子箱电源完好，封堵良好，箱门关闭严密。

（8）检查确认各连杆、传动机构完好。

（9）检查确认弹簧操动机构完好，弹簧应在储能状态。

（10）检查确认控制、信号电源正常投入，控制开关应在“远方”位置。

（11）检查确认基础无下沉、倾斜。

（12）检查确认液压操动机构压力、油位正常，无渗漏油现象。

（三）操动机构的正常巡视内容

1. 液压操动机构的正常巡视内容

（1）检查确认机构箱开启灵活无变形，密封良好，无锈蚀、异味、凝露等，二次接线及端子排应无松动或其他异常现象。

（2）检查确认断路器计数器动作正确。

（3）检查确认储能电源开关位置正确。

（4）检查确认机构压力表指示正常。

（5）检查确认油箱油位在上下限之间，无渗漏油。

（6）检查确认油管及触头无渗油。

（7）检查确认油泵正常，无渗漏。

（8）检查确认行程开关无卡涩、变形。

（9）检查确认活塞杆、工作缸无渗漏。

（10）检查确认加热器正常完好，投（停）运正确。

2. 弹簧操动机构的正常巡视内容

（1）检查确认机构箱开启灵活无变形，密封良好，无锈蚀、异味、凝露等，二次接线及端子排应无松动和异常现象。

（2）检查确认储能电源开关位置正确。

（3）检查确认储能电动机运转正确。

（4）检查确认分、合闸线圈无冒烟、异味、变色。

（5）检查确认弹簧完好、正常。

（6）检查确认二次接线压接良好，无过热、变色、断股现象。

（7）检查确认加热器正常完好，投（停）运正确。

（8）检查确认行程开关无卡涩、变形。

（9）检查确认储能指示器指示正确。

（四）断路器的特殊巡视

1. 操作断路器时应重点巡视的内容

（1）根据电流、信号及现场机械指示检查断路器的位置。

（2）有表计（实时监控）的断路器应逐相检查负荷和电流情况。

（3）检查操动机构是否正常。

（4）发现异常情况后，应立即通知检修人员进行有关的处理。

2. 断路器切断故障电流跳闸后（包括重合闸）应重点巡视的内容

（1）各引线及节点有无过热、烧伤或短路现象。

（2）断路器本体各部件应完好，无松动、损坏，瓷套无破损、裂纹或闪络。

（3）SF6气体压力是否正常，有无明显漏气。

（4）液压机构各连接处有无渗漏油现象。

（5）现场检查分合闸电气和机械指示装置三相是否一致，是否符合当时实际工况。

（6）操动机构压力是否正常，有无渗漏油等异常情况。

（7）检查重合闸装置动作的方式，如果不正确，应查明原因。

（8）断路器操作计数器动作是否正确。

（9）检查油断路器油位是否正常，断口无验证的喷油现象，油色是否变黑。

3. 天气突变时户外断路器的检查

（1）大风天气。引线摆动情况及有无搭挂杂物。

（2）雷雨天气。瓷套管有无放电闪络现象。

（3）大雪天气。根据积雪融化情况，检查接头发热部位，及时处理悬冰。

（4）温度骤变天气。气温骤降时，检查断路器油位是否正常。液压操动机构和SF6断路器压力表指示值应在规定范围内，并应及时投入加热装置。检查连接导线应不过紧，管道应无冻裂等现象。气温骤升时，检查油断路器油位应不过高，并要注意及时调整油位。液压操动机构和SF6断路器压力表指示值应在规定范围内。

四、断路器的操作

（一）断路器的操作规定

（1）经检修或停止运行达一周以上的断路器，在投入运行前必须做一次远方控制的分、合闸试验，以保证断路器可靠合闸和分闸。试验时，断路器两侧的隔离开关应拉开，或小车断路器应在试验位置，以防试验时误送电。

（2）断路器合闸时，若发生非全相合闸，应立即将已合上的相断开，重新操作合闸一次，如仍不正常，则应断开并查明原因。在分闸时若发生非全相分闸，应立即拉开控制电源，手动断开拒动相并查明原因。在缺陷未消除前，均不得进行第二次合、分闸操作。

（3）考虑到操作人员的人身安全，所有断路器禁止带工作电压用手动机械进行分、合闸，或带工作电压就地操作按钮分、合闸。当断路器远方遥控跳闸失灵或发生人身及严重设备事故而来不及遥控断开断路器时，允许用手动机械分闸，或者就地操作按钮分闸。

（4）操作前应检查断路器的控制回路、辅助回路、控制电源或储能机构是否已储能，是否已具备运行操作条件。断路器运行中，当由于某种原因造成油断路器严重漏油、空气和SF6断路器气体压力异常（如突然降至零等）时，严禁对断路器进行停送电操作，应立即断开故障断路器的控制电源，及时采取措施，断开上一级断路器，使故障断路器退出运行，以防止断路器慢分、慢合，造成断路器爆炸。

（5）断路器检修时必须拉开断路器交、直流操作电源，弹簧机构应释放储能，以免检修时引起人员伤亡。检修后的断路器必须放在分开位置，以免送电时造成带负荷关合隔离开关的误操作事故。

（6）断路器检修后恢复运行时，操作前应检查为保证人身安全所设置的安全措施确已拆除，断路器分、合闸位置指示正确。手车式断路器在推入前，必须检查确认回路无接地线，电抗器在拉开位置。恢复操作前应检查确认断路器已具备运行操作条件，即控制回路、辅助回路控制电源以及液（气）压操作压力正常，储能机构已储能。对油断路器还应检查油色、油位是否正常，SF6断路器检查SF6气体压力是否在规定范围之内。

（二）断路器的操作方法

1. 断路器的遥控操作

在控制室、控制柜上将开关转换到“远方”位置，由供电调度人员远距离对断路器进行的操作称为遥控操作，一般情况下，对断路器进行的操作均为遥控操作。

2. 断路器的远控操作

在控制室、控制柜上将开关转换到“当地”位置，通过断路器控制开关对断路器进行的操作称为远控操作。

用控制开关进行合闸操作时，先将控制开关顺时针方向扭转45°至“合闸”位置，当红灯亮、绿灯灭时，松开控制开关，控制开关自动反时针方向旋转返回45°，合闸操作完成。当用控制开关进行分闸操作时，先将控制开关逆时针方向扭转 45°至“分闸”位置，当绿灯亮、红灯灭时，松开控制开关，控制开关自动顺时针方向旋转返回45°，分闸操作完成。

应指出的是，操作控制开关时，操作应到位，停留时间适当，以信号灯亮、灭为准，同时监视电流表，待红（绿）灯亮后再松开，不要过快松开控制开关，以防止分、合闸操作失灵。操作控制开关时，不要用力过猛，以免损坏控制开关。

3. 断路器的近控操作

在断路器现场控制箱内对断路器进行分合闸控制的操作称为近控操作，断路器的近控操作主要用于断路器检修中的调试操作。

操作时，应先将操作方式选择开关置于“就地”位置，然后操作控制开关或控制按钮对断路器进行操作。当完成操作后应将选择开关复位到“远方”位置。近控操作方式下，断路器的自动跳闸回路被切断，一旦线路或元件故障将无法切除。因此，只有在远控操作失灵且系统急需操作的情况下方可采取近控操作断路器分闸，而不得用此方式对线路或设备进行送电操作。断路器远控失灵，现场规定允许进行近控操作时，必须三相同时操作，不得进行单相操作。

4. 断路器操作后的位置检查

断路器操作后的位置检查，应通过断路器红绿灯指示变化、电流表（电压表、功率表）指示变化、断路器三相位置指示变化等方面判断。远控操作的断路器，至少应有两个及以上指示已发生对应变化，才能判断该断路器已操作到位。装有三相表计的断路器应检查三相表计。现场检查断路器机械位置指示时，应根据断路器三相分合闸机械位置指示器的指示，确认断路器分、合闸位置状态，同时还应检查分、合闸弹簧的状态及断路器传动机构水平拉杆或外拐臂的位置变化，以确认断路器分、合闸实际位置。

资讯单

计划和决策单

计划和决策单见附录附表1.2.1。

实施

一、理论知识问答

1. 断路器的主要结构大体可分为导体部分、绝缘部分、______和______。

2. 断路的固有合闸时间是指从_______起到_______止的一段时间。

3. 电磁式操动机构的断路器大修后，其合分闸线圈的绝缘电阻不应小于______，直流电阻应符合______规定。

4. 断路器分合闸时间等于_______和_______。

5. 真空断路器是对密封在_______中的触头进行开断、关合的设备，利用电弧在真空中的扩散作用，电弧在_______周期内被熄灭。

6. 断路器能根据需要，将电气设备或线路投入_______运行，能在某些电气设备或线路发生故障时，将_______从电网中快速切除，以保证电网_______的正常运行。

7. 在断路器的操动机构中，用电磁线圈及铁芯将_______转变成_______作为合闸动力的机构称为电磁操作机构。

8. 断路器的操作机构有以下几种：电磁机构、______、______、______弹簧储能机构和。

9. 断路器加装缓冲器是为了使缓冲断路器在_______过程中产生_______。

10. 当断路器的遮断容量达不到其安装地点短路容量的要求时，应采取降低安装地点的_______、_______、_______三种措施中的一种。

11. 变压器停电操作时，应先断开_______侧断路器，后断开_______侧断路器。

12. 变压器送电操作时，应先合上_______侧断路器，后合上_______侧断路器。

13. 油断路器严重缺油时，应迅速断开______电源，退出______压板，悬挂______标示牌。

14. 多油断路器的油起（）作用。

A. 绝缘和灭弧 B. 灭弧和防锈

C. 绝缘和散热 D. 绝缘和防锈

15. 使用钳形电流表，可先选择（）然后再根据读数逐次切换挡位。

A. 最高挡位 B. 最低挡位

C. 刻度一半处 D. 任意挡位

16. 电弧形成后，使电弧得以维持和发展的主要条件是（）。

A. 电弧电压 B. 电弧电流

C. 介质热游离 D. 介质去游离

17. 以SF6为介质的断路器，其绝缘性能是空气的2～3倍，而灭弧性能为空气的（）倍。

A. 20～30 B. 50 C. 100 D. 150

18. 断路器在送电前，运行人员对断路器进行拉、合闸和重合闸试验一次，以检查断路器（）。

A. 动作时间是否符合标准 B. 三相动作是否同期

C. 合跳闸回路是否完好 D. 动作是否灵活

19. 断路器降压运行时，其遮断容量会（）。

A. 相应增加 B. 不变 C. 相应降低 D. 不确定

20. 绿灯发闪光说明（）。

A. 断路器在合闸状态 B. 断路器在“跳闸后”位置

C. 控制开关在“预备合闸”位置或断路器在自动跳闸状态

D. 控制开关在“预备跳闸”位置

21. 用试拉断路器的方法寻找接地线路时，应先试拉（）。

A. 长线路 B. 短线路

C. 充电线路 D. 无重要用户的线路

22. 少油断路器属于自吹灭弧，其灭弧能力与开断电流大小有关。（）

23. 少油断路器触头质量只与表面的洁净程度有关，与触关接触面积、材料、触头所受压力无关。（）

24. 空气断路器单元灭弧室的各断口上装有均电容器，其电容量相等。（）

25. 检修断路器时，可以不切断二次控制回路电源。（）

26. 断路器是利用交流电流自然过零时，熄灭电弧的。（）

27. 断路器动、静触头分开瞬间，触头间产生电弧，此时电路处于断路状态。（）

28. 断路器的额定电压指的是相电压。（）

29. SF6气体在正常温度下其绝缘强度比空气高2～3倍，灭弧性能是空气的100倍。（）

30. 断路器铭牌上的遮断容量，是在某电压下的开断电流与该电压的乘积。（）

31. 断路器在分闸过程中，动触头离开静触头后，跳闸辅助接点再断开。（）

32. 当断路器的分、合闸速度不能达到标准时，断路器还能维持额定开断容量。（）

33. SF6气体是无色、无味、无毒的惰性气体。（）

34. SF6气体在灭弧的同时会分解产生出低氟化合物，这些低氟化合物会造成绝缘材料损坏，且低氟化合物有剧毒。（）

35. 断路器的主要作用是什么？