高压断路器与操动机构

高压断路器与操动机构

高压断路器与操动机构

张裕生

（重庆新汇源高压开关有限公司）

摘要；本文综述了高压断路器与操动机构的发展；分析了各类操动机构的优缺点；指出了高压断路器配用操动机构的发展方向。

１高压断路器的发展概况

高压断路器由于新的绝缘和灭弧介质的研制和发展，由最初的磁吹断路器发展到压缩空气断路器、多油断路器、少油断路器、真空和ｓＦ。断路器。

１）磁吹断路器

磁吹断路器的灭弧室为空气狭缝式，开断时

利用电弧自身产生的电磁力将电弧引入灭弧室中

拉长和去游离，因而熄弧时间长，电弧电压高。为使断开的空气间隙有足够的绝缘恢复强度，要求在分闸过程中电弧能够迅速转移到弧角上，而

且动触头要有较高的分闸速度，允许分闸时间短

于燃弧时间，开距由绝缘水平决定。在开断小电流时，由于电磁力极小，还需依靠与动触头联动的吹气装置，帮助电弧进入灭弧室中。此装置消

耗操作功，但在行程后期也起一定的分闸缓冲作

用。

磁吹断路器开断电流小，一般用在３－１５ｋＶ

的配电设备中，适宜于在小容量的保护，控制和频繁操作的场合。由于操作功相对较小，一般配用电磁操动机构或小型弹簧操动机构。油断路器的发展，基本上取代了磁吹断路器。

’２）压缩空气断路器

压缩空气断路器的灭弧室用压缩空气作绝缘和灭弧介质。开断时利用压缩空气气流吹弧和去游离并建立弧后绝缘。灭弧室的特点是从燃弧开始，气吹就十分强烈，电流过零过后，介质绝缘强度的恢复开始缓慢，最后则绝缘强度较高。因而，对开断空载长线极为有利，能给灭弧室并联电阻起到增容效果。

在高压和超高压的压缩空气断路器中使用的大多是纵吹灭弧室。多配用早期的气动操动机构。

由于体积大、压力高、操作功大、噪声大，少油

断路器的发展已经取代了压缩空气断路器。

３）多油断路器

多油断路器用较多的绝缘油作绝缘和灭弧介质。开断时利用电弧的高温将油分解气化（大部分

为氢气）形成熄弧气流，冷却和去游离，加上灭弧室的气吹，电流过零时使电弧熄灭（有的多油断路器无灭弧室，靠分闸速度开断，如柱上油断路器）。

多油断路器多配用电磁操动机构，后期的多油断路器也可以配用弹簧操动机构。多油断路器用油量大，在高压领域中已经淘汰。目前在农村３５ｋＶ电网中还少量使用３５ｋＶ多油断路器。

４）少油断路器

少油断路器用较少的绝缘油作绝缘和灭弧介质。灭弧原理与多油断路器相同，但是少油断路器的灭弧室充分利用了纵横吹气流，使开断能力

大大加强，其用油量也大幅度降低。为了可靠的

开断小电流，１１０ｋＶ以上的少油断路器灭弧室中‘

装有压油活塞。

少油断路器主要配用液压操动机构。我国二十世纪７０～８０年代主要使用少油断路器。但是从８０年代中期开始，由于真空和ＳＦ６断路器的快速发展己逐渐取代了少油断路器。

５）真空断路器

真空断路器的真空灭弧室以高真空为绝缘和灭弧介质。高真空（１０ｉ乙１ａ４毫米水银柱）具有较

高的绝缘强度，开断短路电流时形成真空电弧。在真空电弧中，气体中非常稀薄，残存的气体不起作用。在电流过零后，由于电极周围的金属蒸

汽密度低，弧隙间的介质强度恢复很快，所以真

空的开断性能比其他介质优良，特别适合切近区故障电流和高频电流。

真空断路器可配用电磁操动机构、弹簧操动

机构和永磁操动机构。在中压领域真空断路器发展很快，几乎取代了其他断路器。随着触头截流

问题逐渐得到解决，真空断路器正在向高压领域

发展。

６）ｓＲ断路器

ｓＦ６断路器以ＳＦ＃气体（１９００年法国科学家才合成的一种气体）作绝缘和灭弧介质。因为ＳＦ６气体具有优异的绝缘和灭弧性能，近几十来ｓＦ６断

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