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文档简介

28三月202413断路器的水平和发展（1）单压式

第一代单压式：单向吹弧结构，开断电流小（一般为31.5kA)，断口电压低（一般为170kV）

第二代单压式：双向吹弧结构，开断电流增大到40~50kA，断口电压同第一代

第三代单压式：双向吹弧结构并加上热膨胀效应（混合灭弧），开断电流大，达到63kA，断口电压高，单断口可做到252kV，363kV，420kV，550kV

断路器发展的核心技术体现在灭弧室，由于利用了电弧自身的能量，压气活塞的面积可做得更小，带来的优点是：

a.开断过程中运动部件的质量减小→操动机构的操作功↘

→机械部件的运动缓冲容易，机械寿命长

例如，第二代断路器活塞面积约为第一代的1/2；第三代断路器活塞面积约为第二代的1/3，运动部件的质量减少35%（断路器）、45%（GIS），操作功减少50%（断路器）、70%（GIS），从而可使用操作功较小的弹簧操动机构

单压式断路器有变开距与定开距两种，前者的断口可承受的电压高，后者的开断电流大

日本的三家公司利用变开距做出了550kV/50~63kA的单断口断路器；西门子公司利用定开距做出了550kV/100kA的双断口断路器；（2）自能式

自能式有两种灭弧原理：热膨胀原理和旋弧原理，大多数使用热膨胀原理

利用电弧自身的能量加热膨胀室中的SF6气体，增加气压，形成气流，吹灭电弧，但在小电流（30%额定开断电流）时，需加一个小活塞压气，由于操作功较小，仅需结构简单的弹簧操动机构即可。（3）智能式

由传统的机电系统发展成计算机智能系统。对断路器在线检测的内容有：

a.SF6气体压力和泄漏

b.操动机构

c.脱扣器

d.控制和辅助电路

e.动力传动链

通过这些检测，可发现90%以上的故障，并使断路器从定期检修变为状态检修3.真空断路器的水平

在12kV,真空断路器占绝对优势，

在36/40.5kV电压等级,

真空断路器的优势不明显，

在36/40.5kV以上的电压等级,SF6断路器占统治地位

目前，12kV级的额定电流：4kA

额定开断电流：63~80kA，最大200kA4.真空断路器的发展趋势

（1）双断口或多断口

待解决的问题：

a.多断口操动的同期性

b.多断口的均压

（2）电极材料

目前最好的是铜铬50（含量分别为50%），它具有开断能力强、介质强度高、耐烧蚀、截流低（3~5A）等优点，现又出现了更好的CuTa材料，并在继续探索新的电极材料（3）磁场结构

发展过程：平板触头→横向磁场触头→纵向磁场触头

纵向磁场的激励方式：

a.在灭弧室外设置螺线管线圈

b.触头本身的结构

还需深入分析不同电弧电流时磁场的纵向与横向分量对电弧运动的影响，设计更好的磁场形式（4）选相真空断路器（同步真空断路器）

合闸的最大偏差为±0.5ms

分闸的最大偏差为±0.1ms

结合数字电子器件

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