常用高压断路器介绍：SN10—10型高压少油断路器

1.少油断路器

油断路器按其油量多少和油的功能，分多油和少油两大类。多油断路器的油起绝缘与灭弧的双重作用，外壳一般涂成灰色，且应该做保护接地；少油断路器的油只作为灭弧介质，其外壳通常是带电的，一般涂成红色，不允许接地。少油断路器结构简单，节省材料，使用维护方便。但相对于真空断路器及六氟化硫断路器，油断路器正逐渐被取代。故以下简单介绍我国统一设计、推广使用的SN10—10型高压少油断路器。

图5-5-1是SN10—10型高压少油断路器的外形结构图，主要由框架、传动机构和油箱三部分组成。油箱是少油断路器的核心部分，油箱中部是灭弧室。油箱内部结构的剖画图如图5-5-2所示。

图5-5-1 SN10—10型高压少油断路器外形

图5-5-2 SN10—10型高压少油断路器内部结构

SN10—10型少油断路器可配用手动操动机构、电磁操动机构或弹簧储能操动机构。

2.高压真空断路器

利用真空作为灭弧与绝缘介质的断路器称为真空断路器。真空断路器体积小、重量轻、动作快、寿命长、便于维护，无爆炸火灾危险，适于频繁操作。

真空断路器是二相联动的交流50Hz户内高压开关电器。它配有专用的、带有自由脱扣机构的直流操动机构，也可配备交流操动机构。它适用于额定电压为10kV及以下的高压配电系统，作为配电开关、投切高压电容器、控制电炉变压器以及切合高压电动机等用。

真空断路器主要包括导电部分、真空灭弧室、绝缘部分、传动部分、框架以及操动机构等。为适应在高压开关柜中安装使用，真空断路器有固定式和手车式两种型式。

真空断路器的灭弧是利用真空灭弧室高真空介质（其压强低于0.1333Pa的稀薄气体）的高绝缘强度及在这种介质中电弧生成物的高扩散作用来完成的。因为电弧电流过零后，触头间隙的真空介质可以迅速恢复。

（1）开关内真空的作用 利用真空作为灭弧触头间的绝缘介质。

（2）真空断路器灭弧原理 真空间隙内的气体稀薄，分子的自由行程大，发生碰撞的几率很小，碰撞游离不是真空间隙击穿产生电弧的主要因素。真空中的电弧是由触头间电极蒸汽形成的，具有很强的扩散作用，因而使电弧电流过零后触头间隙的介质强度能很快恢复起来，使电弧迅速熄灭。

（3）真空断路器的优点

•结构轻巧，触头开距小，动作快，操作功小，体积小，重量轻。

•燃弧时间短，需半个周期。

•触头间隙介质恢复速度快。

•电气寿命和机械寿命均长。

•维修量小，能防火防爆。

（4）真空断路器的缺点 开断小电感电流时，会出现熄弧过电压。在应用中可采用氧化锌避雷器、阻容串联元件等限制熄弧过电压。

开断后动态绝缘老化，产生重击穿现象。

（5）真空断路器适用场所 广泛用于35kV及以下的电压等级中。ZN-10和ZN-35型真空断路器系三相交流50Hz，户内式高压开关设备：它配有专用的、带有自由脱扣的直流操动机构。适用于额定电压10kV及以下的以电缆为进线的户内配电系统，除作为普通配电保护断路器外，尤其适用于频繁操作及故障较多的场合。如：投切电容器组、控制电炉变压器、切合高压电动机等。

（6）真空断路器的图片（见图5-5-3）(www.xing528.com)

图5-5-3 真空断路器的图片展示

（7）真空断路器的灭弧原理 真空断路器应用真空作为绝缘和灭弧介质。断路器开断时，电弧在真空灭弧室触头材料所产生的金属蒸气中燃烧，简称为真空电弧。当开断真空电弧时，由于弧柱内外的压力与密度差别都很大，所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不断向外扩散。弧柱内部处在一面向外扩散，一面处于电极不断蒸发出新质点的动态平衡中。随着电流减小，金属蒸气密度与带电质点的密度都下降，最后在电流接近零点时消失，电弧随之熄灭。此时，弧柱残余的质点继续向外扩散，断口间的介质绝缘强度迅速恢复，只要介质绝缘强度的恢复速度大于电压恢复上升速度，电弧最终熄灭。

（8）真空断路器的检查

①每次将开关小车推入（或拉出）工作位置及班中检查时，对于采用玻璃包的要详细检查真空包内铜片是否有氧化变色、壳体有无裂纹，如有氧化变色现象或裂纹，则应更换真空包；若采用陶瓷包，主要检查其表面是否有裂纹，有细微的裂纹也应将其更换。

②检查真空包外壳应无变形。

③支持绝缘子应无裂痕及放电异声。

④运行中的真空包应无放电声。一旦出现放电异声，应汇报上级，停止该断路器的运行操作，进行检修。

⑤引线接触部分无过热，引线弛度适中。

⑥检查各部位螺钉有无松动，弹簧有无损坏。

⑦记录（抄录）开断短路电流断路器的动作次数。

3.六氟化硫断路器

六氟化硫（SF₆）是由硫和氟组成的惰性气体。它无色、无臭、无毒、不燃，其密度为空气的5倍。SF₆分子具有极强的负电性，可吸附电子形成惰性离子。这样在SF₆气体中就不存在自由电子，故绝缘性能极好。SF₆气体灭弧能力比空气大100倍。这是因为SF₆气体还有良好的高温导热性及捕捉电子的能力，在熄弧后绝缘可迅速恢复所致。

六氟化硫断路器具有以下优点：分断能力很高，允许频繁操作、噪声小、无火灾爆炸危险等。六氟化硫断路器对工艺和材料要求高，电气性能受电场均匀程度和水分杂质影响较大，因此对其密封结构、元件结构以及气体质量要求比较严格。

灭弧系统是由线圈、动触头、环形电极、喷口、气缸、活塞、灭弧室等组成。

SF₆断路器的灭弧原理：SF₆断路器用SF₆气体作为灭弧介质。SF₆气体是理想的灭弧介质，它具有良好的热化学性与强负电性。

（1）热化学性，即SF₆气体有良好的热传导特性 由于SF₆气体有较高的导热率，电弧燃烧时，弧心表面具有很高的温度梯度，冷却效果显著，所以电弧直径比较小，有利于灭弧。同时SF₆在电弧中热游离作用强烈，热分解充分，弧心存在着大量单体的S、F及其离子等，电弧燃烧过程中，电网注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的断路器低得多。因此，触头材料烧损较少，电弧也就比较容易熄灭。

（2）SF₆气体的强负电性 就是这种气体分子或原子生成负离子的倾向性强。由电弧电离所产生的电子，被SF₆气体和由它分解产生的卤族分子和原子强烈的吸附，因而带电粒子的移动性显著降低，并由于负离子与正离子极易复合还原为中性分子和原子。因此，弧隙空间导电性的消失过程非常迅速。弧隙电导率很快降低，从而促使电弧熄灭。

当SF₆断路器正常运行六个月或操作次数达2000次时应进行一次维护，维护内容包括：

①检查断路器在分、合位置时，外拐臂上的滚子是否紧靠着分、合闸限位器。如有间隙则应将分、合闸限位器进行调整；

②检查各部位螺钉是否紧固；

③对机构各转动部位加注润滑油；

④用干布清扫断路器外表面、绝缘体以及各零部件；

⑤根据环境温度的高低按制造厂曲线图调整闭锁压力。