高壓斷路器（或稱高壓開(kāi)關(guān)）它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過(guò)繼電器保護(hù)裝置的作用，切斷過(guò)負(fù)荷電流和短路電流，它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、壓縮空氣斷路器、真空斷路器等。

額定電壓3kV及以上主要用于開(kāi)斷和關(guān)合導(dǎo)電回路的電器。2007-2012年，高壓開(kāi)關(guān)制造行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值逐年增加，同比增長(zhǎng)率均在10%以上，行業(yè)保持較快的發(fā)展速度。

高壓斷路器的工作性能

1、額定電壓(標(biāo)稱電壓)：它是表征斷路器絕緣強(qiáng)度的參數(shù)，它是斷路器長(zhǎng)期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓。為了適應(yīng)電力系統(tǒng)工作的要求，斷路器又規(guī)定了與各級(jí)額定電壓相應(yīng)的最高工作電壓。對(duì)3—220KV各級(jí)，其最高工作電壓較額定電壓約高15%左右;對(duì)330KV及以上，最高工作電壓較額定電壓約高10%。斷路器在最高工作電壓下，應(yīng)能長(zhǎng)期可靠地工作。

2、額定電流：它是表征斷路器通過(guò)長(zhǎng)期電流能力的參數(shù)，即斷路器允許連續(xù)長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。

3、額定開(kāi)斷電流：它是表征斷路器開(kāi)斷能力的參數(shù)。在額定電壓下，斷路器能保證可靠開(kāi)斷的最大電流，稱為額定開(kāi)斷電流，其單位用斷路器觸頭分離瞬間短路電流周期分量有效值的千安數(shù)表示。當(dāng)斷路器在、低于其額定電壓的電網(wǎng)中工作時(shí)，其開(kāi)斷電流可以增大。但受滅弧室機(jī)械強(qiáng)度的限制，開(kāi)斷電流有一最大值，稱為極限開(kāi)斷電流。

4、動(dòng)穩(wěn)定電流：它是表征斷路器通過(guò)短時(shí)電流能力的參數(shù)，反映斷路器承受短路電流電動(dòng)力效應(yīng)的能力。斷路器在合閘狀態(tài)下或關(guān)合瞬間，允許通過(guò)的電流最大峰值，稱為電動(dòng)穩(wěn)定電流，又稱為極限通過(guò)電流。斷路器通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流時(shí)，不能因電動(dòng)力作用而損壞。

5、關(guān)合電流：是表征斷路器關(guān)合電流能力的參數(shù)。因?yàn)閿嗦菲髟诮油娐窌r(shí)，電路中可能預(yù)伏有短路故障，此時(shí)斷路器將關(guān)合很大的短路電流。這樣，一方面由于短路電流的電動(dòng)力減弱了合閘的操作力，另一方面由于觸頭尚未接觸前發(fā)生擊穿而產(chǎn)生電弧，可能使觸頭熔焊，從而使斷路器造成損傷。斷路器能夠可靠關(guān)合的電流最大峰值，稱為額定關(guān)合電流。額定關(guān)合電流和動(dòng)穩(wěn)定電流在數(shù)值上是相等的，兩者都等于額定開(kāi)斷電流的2.55倍。

6、熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定電流的持續(xù)時(shí)間：執(zhí)穩(wěn)定電流也是表征斷路器通過(guò)短時(shí)電流能力的參數(shù)，但它反映斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。熱穩(wěn)定電流是指斷路器處于合閘狀態(tài)下，在一定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，所允許通過(guò)電流的最大周期分量有效值，此時(shí)斷路器不應(yīng)因短時(shí)發(fā)熱而損壞。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：斷路器的額定熱穩(wěn)定電流等于額定開(kāi)斷電流。額定熱穩(wěn)定電流的持續(xù)時(shí)間為2S，需要大于2S時(shí)，推薦4S。

7、合閘時(shí)間與分閘時(shí)間：這是表征斷路器操作性能的參數(shù)。各種不同類型的斷路器的分、合閘時(shí)間不同，但都要求動(dòng)作迅速。合閘時(shí)間是指從斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘線圈接通到主觸頭接觸這段時(shí)間，斷路器的分閘時(shí)間包括固有分閘時(shí)間和熄弧時(shí)間兩部分。固有分閘時(shí)間是指從操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘線圈接通到觸頭分離這段時(shí)間。熄弧時(shí)間是指從觸頭分離到各相電弧熄滅為止這段時(shí)間。所以，分閘時(shí)間也稱為全分閘時(shí)間。

8、操作循環(huán)：這也是表征斷路器操作性能的指標(biāo)。架空線路的短路故障大多是暫時(shí)性的，短路電流切斷后，故障即迅速消失。因此，為了提高供電的可靠性和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，斷路器應(yīng)能承受一次或兩次以上的關(guān)合、開(kāi)斷、或關(guān)合后立即開(kāi)斷的動(dòng)作能力。此種按一定時(shí)間間隔進(jìn)行多次分、合的操作稱為操作循環(huán)。

高壓斷路器的用途及作用區(qū)別

用途介紹

高壓斷路器在高壓電路中起控制作用，是高壓電路中的重要電器元件之一。斷路器用于在正常運(yùn)行時(shí)接通或斷開(kāi)電路，故障情況在繼電保護(hù)裝置的作用下迅速斷開(kāi)電路，特殊情況（如自動(dòng)重合到故障線路上時(shí))下可靠地接通短路電流。高壓斷路器是在正常或故障情況下接通或斷開(kāi)高壓電路的專用電器。

斷路器的工作狀態(tài)（斷開(kāi)或者閉合）是由他的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的。

高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓斷路器的區(qū)別：

1、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)是可以帶負(fù)荷分?jǐn)嗟?，有自滅弧功能，但它的開(kāi)斷容量很小很有限。

2、高壓隔離開(kāi)關(guān)一般是不能帶負(fù)荷分?jǐn)嗟?，結(jié)構(gòu)上沒(méi)有滅弧罩，也有能分?jǐn)嘭?fù)荷的高壓隔離開(kāi)關(guān)，只是結(jié)構(gòu)上與負(fù)荷開(kāi)關(guān)不同，相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單一些。

3、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)和高壓隔離開(kāi)關(guān)，都可以形成明顯斷開(kāi)點(diǎn)，大部分高壓斷路器不具隔離功能，也有少數(shù)高壓斷路器具隔離功能。

4、高壓隔離開(kāi)關(guān)不具備保護(hù)功能，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的保護(hù)一般是加熔斷器保護(hù)，只有速斷和過(guò)流。

5、高壓斷路器的開(kāi)斷容量可以在制造過(guò)程中做的很高。主要是依靠加電流互感器配合二次設(shè)備來(lái)保護(hù)?？删哂卸搪繁Ｗo(hù)、過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)等功能。

作用

1、控制作用。根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備，以及部分或全部線路投入或退出運(yùn)行。

2、保護(hù)作用。當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時(shí)，它和保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置相配合，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，減少停電范圍，防止事故擴(kuò)大，保護(hù)系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)無(wú)故障部分安全運(yùn)行。

斷路器的主要結(jié)構(gòu)分類

主要結(jié)構(gòu)

高壓斷路器的主要結(jié)構(gòu)大體分為:導(dǎo)流部分，滅弧部分，絕緣部分，操作機(jī)構(gòu)部分。高壓開(kāi)關(guān)的主要類型按滅弧介質(zhì)分為:油斷路器， 空氣斷路器，真空斷路器，六氟化硫斷路器， 固體產(chǎn)氣斷路器，磁吹斷路器。

按操作性質(zhì)可分為:電動(dòng)機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)，彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，手動(dòng)機(jī)構(gòu)。

1、油斷路器。利用變壓器油作為滅弧介質(zhì)，分多油和少油兩種類型。

2、六氟化硫斷路器。采用惰性氣體六氟化硫來(lái)滅弧，并利用它所具有的很高的絕緣性能來(lái)增強(qiáng)觸頭間的絕緣。

3、真空斷路器。觸頭密封在高真空的滅弧室內(nèi)，利用真空的高絕緣性能來(lái)滅弧。

4、空氣斷路器。利用高速流動(dòng)的壓縮空氣來(lái)滅弧。

5、固體產(chǎn)氣斷路器。利用固體產(chǎn)氣物質(zhì)在電弧高溫作用下分解出來(lái)的氣體來(lái)滅弧。

6、磁吹斷路器。斷路時(shí)，利用本身流過(guò)的大電流產(chǎn)生的電磁力將電弧迅速拉長(zhǎng)而吸入磁性滅弧室內(nèi)冷卻熄滅。

高壓斷路器的故障與接線方法

常見(jiàn)故障

按發(fā)生頻率排列大致順序：

1、密封件失效故障；

2、動(dòng)作失靈故障；

3、絕緣損壞或不良；

4、滅弧件觸頭的故障。

接線方式

斷路器的接線方式有板前、板后、插入式、抽屜式，用戶如無(wú)特殊要求，均按板前供貨，板前接線是常見(jiàn)的接線方式。

1、板后接線方式：板后接線最大特點(diǎn)是可以在更換或維修斷路器，不必重新接線，只須將前級(jí)電源斷開(kāi)。由于該結(jié)構(gòu)特殊，產(chǎn)品出廠時(shí)已按設(shè)計(jì)要求配置了專用安裝板和安裝螺釘及接線螺釘，需要特別注意的是由于大容量斷路器接觸的可靠性將直接影響斷路器的正常使用，因此安裝時(shí)必須引起重視，嚴(yán)格按制造廠要求進(jìn)行安裝。

2、插入式接線：在成套裝置的安裝板上，先安裝一個(gè)斷路器的安裝座，安裝座上6個(gè)插頭，斷路器的連接板上有6個(gè)插座。安裝座的面上有連接板或安裝座后有螺栓，安裝座預(yù)先接上電源線和負(fù)載線。使用時(shí)，將斷路器直接插進(jìn)安裝座。如果斷路器壞了，只要拔出壞的，換上一只好的即可。它的更換時(shí)間比板前，板后接線要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此中國(guó)的插入式產(chǎn)品，其殼架電流限制在最大為400A。從而節(jié)省了維修和更換時(shí)間。插入式斷路器在安裝時(shí)應(yīng)檢查斷路器的插頭是否壓緊，并應(yīng)將斷路器安全緊固，以減少接觸電阻，提高可靠性。

3、抽屜式接線：斷路器的進(jìn)出抽屜是由搖桿順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，在主回路和二次回路中均采用了插入式結(jié)構(gòu)，省略了固定式所必須的隔離器，做到一機(jī)二用，提高了使用的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)給操作與維護(hù)帶來(lái)了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特別是抽屜座的主回路觸刀座，可與NT型熔斷路器觸刀座通用，這樣在應(yīng)急狀態(tài)下可直接插入熔斷器供電。

斷路器的運(yùn)行監(jiān)督

斷路器的運(yùn)行維護(hù)

1、每年對(duì)斷路器安裝地點(diǎn)的母線短路容量與斷路器銘牌作一次校核。

2、每臺(tái)斷路器和年動(dòng)作次數(shù)應(yīng)作出統(tǒng)計(jì)，正常操作次數(shù)和短路故障開(kāi)斷次數(shù)應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)。

3、定期對(duì)斷路器作運(yùn)行分析并作好記錄備查，不斷累積運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行分析的內(nèi)容包括：

（1）設(shè)備運(yùn)行異?，F(xiàn)象及缺陷產(chǎn)生的原因和發(fā)展規(guī)律，總結(jié)發(fā)現(xiàn)、判斷和處理缺陷的經(jīng)驗(yàn)主此基礎(chǔ)上作事故預(yù)想。

（2）發(fā)生事故和障礙后，對(duì)故障原因和處理對(duì)策進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

（3）根據(jù)設(shè)備及環(huán)境狀況作出事故預(yù)想。

4、發(fā)電廠和供電局每年要檢查斷路器反事故措施執(zhí)行情況，并補(bǔ)充新的反事故措施內(nèi)容。

高壓斷路器彈跳速度測(cè)量方法

高壓斷路器的速度，現(xiàn)場(chǎng)一般需要測(cè)量，如果高壓斷路器特性有了問(wèn)題或者檢修后，必須進(jìn)行速度測(cè)量，下面以LW6系列SF6高壓高壓斷路器速度測(cè)量為例，介紹高壓斷路器速度測(cè)量方法。

一、測(cè)速裝置的安裝

安裝示意圖如圖1-1所示。測(cè)速裝置5與連接座1用M10×28六角螺栓2、墊圈3和彈墊4緊固好，調(diào)速工具與接頭6連接；觸頭5應(yīng)與滑線電阻接觸好；把測(cè)速工具的三根引線（兩紅線接線柱為滑線電阻兩端引線，黑色接線柱為滑動(dòng)觸頭引線），接至測(cè)速示波器。

圖1-1 測(cè)速裝置安裝示意圖

1—連接座；2—六角螺栓；3—墊圈；

4—彈墊；5—測(cè)速裝置；6—接頭

二、測(cè)速方法

1.測(cè)速接線

測(cè)速接線圖如圖1-2所示。由于高壓斷路器工作缸活塞桿和觸頭動(dòng)作行程比例為1：1，因此，可以直接將開(kāi)關(guān)動(dòng)作觸頭的行程與時(shí)間的曲線繪制在示波圖上。圖9-4中直流電源可用干電池串聯(lián)成9～13V電壓；R為測(cè)速電阻，為繞線電阻，阻值為1250Ω左右；輸出端電阻Rf為8～10KΩ，Rf滿足大于R；振子為FC型400號(hào)為宜。

圖1-2 速度測(cè)量接線示意圖

2.速度的測(cè)量

(1)定義

剛 分 點(diǎn)：電路起在分閘時(shí)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至43mm時(shí)的位置。

剛 合 點(diǎn)：高壓斷路器在合閘時(shí)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至107mm時(shí)的位置。

分閘速度：從剛分點(diǎn)到剛分點(diǎn)后72mm處，這段運(yùn)動(dòng)的平均速度。

合閘速度：從剛合點(diǎn)至剛合點(diǎn)前36mm處，這段運(yùn)動(dòng)的平均速度。

(2)計(jì)算平均速度

用示波器記錄的速度曲線如圖1-3所示。根據(jù)觸頭行程1500mm，再結(jié)合示波速度曲線圖中的實(shí)際高度，求出兩者比例。然后由該比例找出各特征點(diǎn)（剛分點(diǎn)和剛合點(diǎn)），作一個(gè)直角三角形，計(jì)算出分閘和合閘的平均速度V＝S／t。

圖1-3 速度曲線示意圖

三、測(cè)量速度時(shí)注意事項(xiàng)

1.測(cè)速必須在額定操作電壓、氣壓和油壓下進(jìn)行。

2.測(cè)速必須在開(kāi)關(guān)同步合格后進(jìn)行。每臺(tái)三相只測(cè)一相即可。

3.目前已有多功能開(kāi)關(guān)特性測(cè)試儀，如武漢研創(chuàng)高科研發(fā)的GKC-Y高壓開(kāi)關(guān)動(dòng)特性測(cè)試儀，儀器內(nèi)置隔離型可調(diào)直流電源及開(kāi)關(guān)操作命令模擬控制模塊，試驗(yàn)時(shí)可通過(guò)內(nèi)附直流電源直接控制開(kāi)關(guān)分、合閘、重合閘操作，具有自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作電壓試驗(yàn)功能。本儀器可進(jìn)行各種類型（多油，少油，SF，真空等）和廠家（進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)）的高壓開(kāi)關(guān)有關(guān)機(jī)械特性參數(shù)（時(shí)間、速度、同期、行程、彈跳、線圈電流等）測(cè)試與特性分析。