水電站運(yùn)行大講堂

欄目主持：回士光

電氣一次設(shè)備知識(shí)問答（五）

——高壓斷路器的額定電流和額定電壓；斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；斷路器在通過短路電流和開斷短路故障后應(yīng)檢查的項(xiàng)目；真空斷路器與其他高壓斷路器滅弧方式有何異同。

1 什么叫高壓斷路器的額定電流和額定電壓？

高壓斷路器的額定電壓系指銘牌上所指示的線電壓，斷路器應(yīng)能在長(zhǎng)期超過額定值10%～15%的電壓下工作，但不得超過斷路器的最高允許電壓。

高壓斷路器的額定電流系指保證斷路器各部件的長(zhǎng)期發(fā)熱不超過規(guī)定的長(zhǎng)時(shí)間流過的電流，因此，最大連續(xù)負(fù)荷電流一定要小于斷路器的額定電流值。

2 什么叫斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性？

斷路器能夠承受短路電流電動(dòng)力作用而不致?lián)p壞的能力，稱為斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定性。此時(shí)流過斷路器的電流為極限電流值。

斷路器能承受短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)不致?lián)p壞的能力叫做斷路器的熱穩(wěn)定性。表現(xiàn)熱穩(wěn)參數(shù)的是熱穩(wěn)定電流，各種型式的斷路器都規(guī)定著熱穩(wěn)定電流的數(shù)值。

3 斷路器在通過短路電流和開斷短路故障后，應(yīng)進(jìn)行哪些檢查？

油斷路器在通過短路電流和開斷短路故障后，應(yīng)重點(diǎn)檢查油斷路器有無(wú)噴油現(xiàn)象，油色及油位是否正常等。

對(duì)于空氣斷路器應(yīng)檢查是否有大量排氣現(xiàn)象，氣壓是否恢復(fù)正常等。

此外，還應(yīng)檢查斷路器各部件有無(wú)變形及損壞，各接頭有無(wú)松動(dòng)及過熱現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象應(yīng)立即處理。

4 為什么說(shuō)SF6氣體是較理想的滅弧介質(zhì)？它是怎樣滅弧的？

SF6氣體是目前所知的較理想的氣體滅弧介質(zhì)。因?yàn)樗且环N負(fù)電性氣體，具有很強(qiáng)的吸附自由電子的能力，這對(duì)電弧電流過零后的去游離極為有利。其原因是：一方面，自由電子被大量吸附；另一方面，SF6吸附電子后，形成負(fù)離子SF6，它的運(yùn)動(dòng)速度比電子慢得多，容易與SF6復(fù)合為中性分子。由于吸附和復(fù)合的綜合作用，使弧隙中的帶電粒子密度急劇減小。當(dāng)溫度愈低時(shí)，吸附與復(fù)合的作用愈強(qiáng)烈。其結(jié)果是SF6氣體在電流過零時(shí)，去游離過程格外迅速。

SF6斷路器一般是利用幾個(gè)到十幾個(gè)大氣壓力的SF6氣體，在噴口中形成高速氣流來(lái)熄滅電弧。利用預(yù)先儲(chǔ)存在斷路器中的高壓SF6氣體，在滅弧間隙中形成高速氣流，強(qiáng)烈地吹熄電弧，使絕緣墊冷卻。當(dāng)電弧在高速氣流中燃燒時(shí)，弧隙中的熱量將及時(shí)地被帶走，電弧在氣流作用下迅速移動(dòng)，熱發(fā)射和金屬蒸氣大大減少，特別是在電流接近零和過零時(shí)，弧隙溫度將迅速下降，電弧直徑明顯減少。當(dāng)電流過零后，在強(qiáng)烈的氣流作用下，弧隙溫度迅速降到熱游離溫度以下，弧隙中的殘余物被消除，并由新鮮壓縮SF6氣體取代，電弧熄滅。

5 SF6氣體絕緣全封閉組合電器GIS配電室巡回檢查應(yīng)注意什么？

巡檢時(shí)應(yīng)注意下列事宜：

1）室內(nèi)禁止飲食、吸煙。

2）巡視操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，嚴(yán)禁接近或觸摸拐臂、連接桿等裸露的可動(dòng)件。

3）當(dāng)含氧測(cè)定儀或SF6氣體檢漏儀自動(dòng)報(bào)警發(fā)信號(hào)時(shí)，人員不得進(jìn)入；如必須進(jìn)入時(shí)，進(jìn)入前應(yīng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)至信號(hào)復(fù)歸。

4）嚴(yán)禁在防爆膜附近停留，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)查明原因。

6 為什么真空斷路器的體積小而使用壽命長(zhǎng)？

真空斷路器的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，在一個(gè)抽真空的玻璃泡中放一對(duì)觸頭，由于真空的絕緣性，其滅弧性能特別好，可使動(dòng)、靜觸頭的開距非常?。?0k V的約10mm，而油斷路器觸頭開距約為160mm），所以真空斷路器的體積和重量都很小。由于真空斷路器的觸頭不會(huì)氧化，并且熄弧快，觸頭不易燒損，因此適用于頻繁操作的場(chǎng)合，使用壽命比油斷路器約高10倍。

7 真空斷路器與其他高壓斷路器滅弧方式有何異同？

各種交流斷路器主要都是利用電流過零來(lái)熄滅電弧的。一般的高壓斷路器如油、壓縮空氣、SF6等斷路器，當(dāng)出現(xiàn)電弧后，利用電弧能量將液體、固體介質(zhì)分解成氣體，或者靠外來(lái)能源（如壓縮空氣、SF6）通過噴口形成高速氣流；當(dāng)電流過零時(shí)，使電弧迅速熄滅，同時(shí)弧隙依靠上述介質(zhì)使絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù)。而真空斷路器的滅弧室真空度為1.33×10－6～1.33×10－2Pa。當(dāng)出現(xiàn)電弧后，由于周圍真空而導(dǎo)致弧柱區(qū)的氣體與周圍有極大的壓力差，致使弧柱等離子體迅速向四周擴(kuò)散，有利于觸頭間隙絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù)，加上弧柱的截面不僅隨電流大小而變化，而且在時(shí)間上幾乎同步，因此電流過零時(shí)弧柱也隨之迅速消失。再加上觸頭結(jié)構(gòu)常帶磁頭，強(qiáng)迫弧根在觸頭表面迅速運(yùn)動(dòng)，因此當(dāng)電流過零時(shí)，利用真空可使電弧迅速熄滅，滅弧效果更好。

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