2023年高壓電器與開關設備練習冊答案

《高壓電器與開關設備》練習冊答案

第一章高壓電器的作用及其分類

思考與練習題

簡答題

1.按用途分類高壓電器可分為幾種?它們的功能如何？

開關電器：用來關合及開斷電路的電器

(1)斷路器一一DK

在電路正常工作和發(fā)生故障(例如發(fā)生短路〉時關合和開斷電路

(2)隔離開關---G

將高壓設備與電源隔離，以保證檢修工作人員的安全

(3)熔斷器——RN

在電路發(fā)生過載或短路時依靠熔件的熔斷開斷電路

(4)負荷開關---FW

在電路正常工作或過載時關合和開斷電路，它不能開斷短路電流

限制電器：用來限制電路中電壓或電流的電器

(1)電抗器----L

主:要用來限制電路中的短路電流。某些類型的熔斷器也有限制短路電流的作用。

(2)避雷器一一BL

用來限制電路中出現的過電壓或過電流的電器

變換電器：用來變換電路中的電壓和電流使之便于檢測的電器。

(1)電流互感器一一LH

用來變換電路中的電流，以便供電給測量儀表、繼電器或自動裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。

（2）電壓互感器一一YH

用來變換電路中的電壓，以便供電給測量儀表、繼電器或自動裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。

組合電器：將上述幾種電器，按一定的線路裝配成一個電器整體的電器組合為

組合電器。

2.按照安裝地點高壓電器如何分類？

按照安裝地點分

（1）戶內式：裝在建筑物內，一般工作在35kV及以下的電壓等級。

（2）戶外式：適用于安裝在露天，一般工作在35kV及以上的電壓等級。

3.按照電流制式如何分類？

（I）交流電器：

它是工作于三相或單相工頻交流制的電器，極少數工作在非工頻系統(tǒng)。

（2）直流電器：

工作于直流制的電器，常用于電氣化鐵道城市交通系統(tǒng)。

4,對所有高壓電器的統(tǒng)一要求是什么？

所有的高壓電器都應滿足運行可靠、工作靈活，同時還必須考慮經濟條件。

填空題

I.高壓電器按照電流制式分（交流電器）和（直流電器）。

2.高壓電器按照安裝地點分（戶外式）和（戶內式）。

3.高壓電器按照用途分類（開關電器）、（限制電器）、（變換電器）和（組合電器）。

4.高壓開關電器可分為（高壓斷路器）、（高壓隔離開關）、（高壓熔斷器）和（高壓負荷開關）等。

5.高壓電器中的限制電器分為（避雷器）和（電抗器）。

6.高壓電器中的變換電器分為（電壓互感器）和（電流互感器）。

7.將斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、閉雷器等按一定線路裝配成一個電器整體的電器組合

稱（組合電罌）。

8.一般來講，所有的高壓電器都應滿足（運行可靠）、（工作靈活），同時還必須考慮（經濟）條件。

判斷正誤題

1.在高壓系統(tǒng)中，用來對電路進行開、合操作，切除和隔離事故區(qū)域的設備稱為高壓電

器。（+）

2.在高壓系統(tǒng)中用來對電路運行情況進行監(jiān)視、保護及數值測量的設備，統(tǒng)稱為高壓電

器。（）

3.斷路器，無論在電路正常工作或發(fā)生故障（例如發(fā)生短路）時都可以關合和開斷電路。

（+）

4.斷路器，只有電路正常工作時可以關合和開斷電路。（）

5.負荷開關，只在電路正常工作或過載時關合和開斷電路，它不能開斷短路電流。

（+）

6.負荷開關，不但在電路正常工作或過載時可以關合和開斷電路，它還能開斷短路電流。

（）

選擇題

1.電抗器是限制電器，它在電網中的作用是

A、主要用來限制電路中的過電流*

B、主要用來限制電路中出現的過電壓

C、主要用來限制電路中的功率

D、主要用來限制電路中的阻抗

2.關于避宙器，下列敘述正確的是

A、主要用來限制電路中的過電流

B、主要用來限制電路中出現的過電壓

C、主要用來限制電路中的功率

D、主要用來限制電路中的阻抗

3.在高壓電器中避雷器屬于

A、開關電器

B、保護電器*

C、量測電器

D、組合電器

4.在高壓電器中電壓互感器屬于

A、開關電器

B、保護電器

C、量測電器*

D、組合電器

5.在高壓電器中電流互感器屬于

A、開關電器

B、保護電器

C、量測電器*

D、組合電器

6.在高壓電器中熔斷器屬于

A、開關電器*

B、保護電器

C、量測電器

D、組合電器

7.在高壓電器中斷路器屬于

As開關電器*

B、保護電器

C、量測電器

D、組合電器

第二章電弧的形成及熄滅電弧的方法

思考題練習題

簡答題

1.電弧放電有何特點？何為游離作用與去游離作用？各有幾種方式？

電弧的特點是：

（1）起弧電壓、電流數值低

（2）電弧能量集中，溫度很高

（3）電弧是一束質量很輕的游離態(tài)氣體，在外力作用下，很易彎曲、變形。

（4）電弧有良好的導電性能、具有很高的電導：

（5）電弧有陰極區(qū)（包括陰極斑點）、弧柱區(qū)（包括弧柱、弧焰）、陽極區(qū)（包括陽極斑點）三部分組成。

游離作用:

當開關工作時，介質會由絕緣狀態(tài)變成導電狀態(tài)。

介質的放電現象是由于電場、熱、光的作用下，介質里的中性質點產生自由電子、正、負離子的結果。這

種現象我們稱為游離作用。在介質中產生的游離作用達到一定程度時，介質將被擊穿，而產生電弧放電。

電弧的形成是由于介質的游離而發(fā)生的。

2.試從電能和熱的觀點分析電弧內部的基本矛盾，怎樣才能熄滅電??？

在電弧中不僅存在著中性質點的游離過程，同時也存在著帶電質點相互碰撞，交換多余能量，形成中性質

點的去游離過程。

若采取措施，使電弧中的去游離過程大于游離過程，使電弧中的中性質點增加，帶電質點減少，達到一定

程度時，觸頭間隙由良好的導電狀態(tài)，就會變?yōu)榻^緣狀態(tài)，而使電弧熄滅。

3.什么是電弧的熱慣性？

由于電弧的弧柱在受熱升溫和散熱降溫都需要有一個過程，所以它使電弧的溫度變化跟不上電流的快速變

化，我們稱這種現象為電弧的熱慣性。

4.現代開關電器中廣泛采用的滅弧方法主要有幾種？

(1)在高壓斷路器中采用多斷口，以降低觸頭間電壓.

高壓斷路器常制成每相兩個或多個串聯的斷口(一對觸頭為一個斷口)。由于加在每個斷口上的電壓降低,

使電弧易于熄滅。

(2)采用強力分閘彈簧，提高觸頭的分離速度

如SN-10型少油斷路器，裝有4條分閘彈簧，用于分閘時迅速拉長電弧，以提高弧隙介電強度的恢復

速度和電流過零時介電強度初始值。

(3)利用氣體吹動電弧

電弧是一束質量很輕的游離態(tài)氣體，在外力作用下，很容易彎曲、變形。分閘時用高壓氣流吹動電弧，使

電弧受到強烈的冷卻和拉長，加強了去游離過程，電弧易于熄滅。

高壓斷路器中采用的吹弧方式一般有:

(a)橫吹、(b)縱吹、(c)縱橫吹等(金屬柵片)，

高壓斷路器中采用的吹弧介質一般有：壓縮空氣；六氟化硫氣體；電弧高溫分解變壓器油產生的高溫、高

壓油氣等。

(4)利用磁吹法熄弧

按左手定則，當電弧電流垂直于外磁場時，電弧將受到磁場力的作用而發(fā)生彎曲、變形，使冷卻作用加強，

電弧易熄滅。

這個磁場可以由互為反向的電弧電流產生(熱氣流使電弧彎曲。變形，電弧外表面電流互為反向建立磁場)。

也可以使電流通過安裝于觸頭外側或觸頭兩側的線圈產生。

(5)采用介質絕緣強度大、熱容量大的氣體作為滅弧介質

如采用六氟化硫氣體作為滅弧介質。在氣壓為一個大氣壓時，其絕緣強度為空氣的2?3倍，在三個大氣

壓時，與變壓器油的絕緣強度相近。

六氟化硫氣體分子量大，其分子捕捉電子成為負離子(即六氟化硫分子具有負電性)后其導電作用十分遲

緩，從而加速了弧隙絕緣強度的恢復，電弧易于熄滅。其滅弧性能比空氣優(yōu)良100倍。

(6)加大氣體介質壓力或采用真空熄弧

將斷路器的觸頭置于高真空中或適當加大弧隙間氣體介質的壓力均有利于滅弧。

(7)在高壓斷路器斷口上裝設并聯電阻或并聯電容：有利于降低恢復電壓上升速度及降低熄弧時產生的過

電壓

1)加裝并聯電阻利用其分壓作用使斷口間電壓分布均勻

2)加裝并聯電容使各斷口的分布電壓接近相等

(8)把長電弧分裂成短電弧

這種方法常用于低壓開關中。在低壓開關的觸頭上常罩有由金屬柵片等組成的滅弧罩。當觸頭間發(fā)生的電

弧進入與電弧垂直放置的金屬柵片內時，可將一個長電弧分成?串短電弧。

當電流過零時，所有短電弧同時熄滅，每一柵片間的介電強度立即恢復到某一數值。

若每段弧隙介電強度值的總和大于觸頭上外加電壓時，電弧熄滅。為使電弧迅速進入柵片內，可利用磁力

吹動，

滅弧柵片采用有缺口的鋼片。當電弧電流在A處流動時，電弧電流將在滅弧柵片上建立磁場，此磁場力可

將電弧拉入滅弧柵口深處B,從而加強了電弧的冷卻作用，提高了開關的滅弧能力。

（9）利用固體介質的狹縫熄弧

如在高壓熔斷器中，電弧與固體介質（石英砂）緊密接觸，使電弧變形，迅速冷卻；同時固體介質在電弧

高溫下產生氣體，使狹縫中氣體受熱而壓力增大，使去游離過程加強，電弧迅速熄滅。

在具體的開關中，通常是將幾種滅弧方法配合使用，以提高開關電器的滅弧能力。

5.使交流電流熄滅的兩個物理過程是什么？

（I）弧隙介質絕緣強度（或稱介電強度）的恢復過程。

（2）弧隙電壓的恢復過程。

6.交流電弧有什么特點？

7.什么是電弧的伏安特性曲線？

8.電弧的電阻與電弧電流間有什么關系？

9.電弧的電壓與電弧的電流之間有什么關系？

10.什么是光游離？什么是熱游離？什么是碰撞游離？

II.為什么說電弧的起弧電壓和起弧電流都很低？

12.什么是電弧的強場發(fā)射？熱發(fā)射？光發(fā)射？二次發(fā)射？

填空題

1.電弧的形成的原因是（介質導電）。

2.由金屬觸頭（表面）發(fā)射的電子，叫表面發(fā)射。

3.在高壓斷路器觸頭（剛分離）時，強場發(fā)射最明顯。

4.當金屬溫度升高到（2000K~5000K）K,金屬表面的自由電子具有足夠的（動）能，會克服金屬的束縛，

而離開金屬表面。這種過程稱為熱發(fā)射。

5.斷路器觸頭分離的（后）期，熱發(fā)射較強烈。

6.當（紫外線、可見光、紅外線）照射到金屬表面上時，會使金屬表面的電子獲得能量，脫離金屬，變成

光電子，存在光電發(fā)射現象。

7.當正離子在電場力的作用下，高速撞擊陰極，或自由電子高速撞擊陽極，可使金屬表面發(fā)射電子，這個

過程稱（二次）發(fā)射。

8.形成電弧的表面發(fā)射有（強場發(fā)射、熱發(fā)射、光發(fā)射、二次發(fā)射），以上四種發(fā)射形式。

9.兩觸頭間介質在外界力量影響下，其分子及原子分裂成自由電子和正離子的過程，稱為（強場發(fā)射）。

10.中性粒子受光照，產生光電子，介質發(fā)生（光）游離。

11.光的頻率越（高），其光子的游離作用越強。

12.斷路器觸頭分離的（后）期，碰撞游離起主要作用。

13.當介質氣體溫度升高到（3000K-4000K）K時，氣體的分子、原子由于熱運動的加劇，相互碰撞，產

生了大量的（電子和離子），這時導電作用大大加強，這就是熱游離。

14.斷路器觸頭分離（后）期，熱游離起主要作用。

15.電弧的起弧電壓和起弧電流數值都（比較低）。

16.電弧表面溫度達（4000?5000）弧中心溫度可高達10000

17.電弧是一束質量很（輕）的游離態(tài)氣體，在外力作用下，很易彎曲、變形。

18.電弧有（優(yōu)良）的導電性能、具有很（高）的電導。

19.電弧由（陰極區(qū)、陽極區(qū)、弧柱區(qū)）三部分組成。

20.電弧中的去游離過程大于游離過程，使電弧中的中性質點增加，帶電質點減少，達到一定程度時，觸

頭間隙由良好的導電狀態(tài)變?yōu)榻^緣狀態(tài)則電?。ㄏ纾?/p>

21.電弧中的去游離過程等于游離過程，電弧中帶電質點不增不減，則電弧（穩(wěn)定燃燒）。

22.當去游離過程小于游離過程時，電弧中帶電質點增多，則（產生）電弧。

23.去游離一般由（復合）和（擴散）兩個過程組成。

24.電弧中帶不同電荷的質點在運動中互相接觸，交換多余的能量成為（中性）質點的過程叫復合過程。

25.電弧中有足夠動能的帶電質點，克服電場力的束縛，逸入周圍介質中去變?yōu)椋ㄖ行裕┵|點的過程叫擴

散。

判斷正誤

1.影響去游離過程的因素與觸頭間電場的強弱有關，電場弱，復合過程強；電場強，復合過程

弱。（+）

2.影響去游離過程的因素與觸頭間電場的強弱有關，電場強，復合過程強；電場弱，復合過程

弱。（）

3.影響去游離過程的因素與觸頭間隙的介質種類有關：分子量大、化學性能穩(wěn)定的介質易復合；分子量小、

化學性能不穩(wěn)定的介質不易復合。（+）

4.影響去游離過程的因素與觸頭間隙的介質種類有關：分子量大、化學性能穩(wěn)定的介質不易復合；分子量

小、化學性能不穩(wěn)定的介質容易復合。（）

5.影響去游離過程的因素與氣體介質的壓力有關：壓力大至十幾個大氣壓以上或接近真空有利于復

合。（+）

6.影響去游離過程的因素與氣體介質的壓力有關：壓力太大或壓力太小，都不利于復

合。（）

7.影響去游離過程的因素與觸頭材料有關：觸頭材料的熱容量大，導熱系數大，不易產生熱電子發(fā)射，使

游離過程減弱，易復合。（+）

8.影響去游離過程的因素與觸頭材料有關：觸頭材料的熱容量大，導熱系數大，容易產生熱電子發(fā)射，使

游離過程加強，不易復合。()

9.影響去游離過程的因素與弧柱內外的溫度差、離子濃度差有關：

溫差大，濃度差大，易擴散。(+)

10.影響去游離過程的因素與弧柱內外的溫度差、離子濃度差有關：

溫差大，濃度差大，不易擴散。()

II.電弧相當于一個非線性電阻，電弧中電壓與電流同方向。(+)

12.電弧相當于一個線性電阻，電弧中電流大，則其電壓降大。()

13.在交流電路中，電流的大小隨時間按正弦規(guī)律變化。交流電弧的溫度、直徑及弧壓降也隨時間變

化。(+)

14.在交流電路中，電流的大小隨時間按正弦規(guī)律變化，所以交流電弧的溫度、直徑及弧壓降也隨時間按

正弦規(guī)律變化。()

15.弧柱的受熱升溫和散熱降溫都有一個過程，跟不上快速變化的電流，這種現象稱為電弧的熱慣

性。(+)

16.弧柱的受熱升溫和散熱降溫是即時的，跟電流變化的速度相同，不存在熱慣性現

象。()

選擇題

1.由金屬觸頭表面發(fā)射的電子，叫表面發(fā)射，其中的強場發(fā)射

A、在斷路器觸頭剛開始分開時，強場發(fā)射最明顯。*

B、在斷路器觸頭分開一定的距離之后，強場發(fā)射最明顯。

C、在斷路器觸頭分開到最大距離時，強場發(fā)射最明顯

D、強弱與斷路器觸頭分開的距離無關

2.由金屬觸頭表面發(fā)射的電子，叫表面發(fā)射，其中的熱發(fā)射

A、在斷路器觸頭分離的初期，熱發(fā)射較強烈。

B、在斷路器觸頭分離的中期，熱發(fā)射較強烈。

C、在斷路器觸頭分離的后期，熱發(fā)射較強烈。*

D、在斷路器觸頭分離的整個過程中，熱發(fā)射均較強烈。

3.在觸頭間產生的碰撞游離，主要發(fā)生在

A、斷路器觸頭分離的初期*B、斷路器觸頭分離的中期

C、斷路器觸頭分離的后期D、斷路器觸頭分離的整個過程之中

4.對電弧的描述，下列說法中正確的是

A、起弧電壓、電流數值都較高B、起弧電壓、電流數值都較低*

C、起弧電壓較高、起弧電流數值低D、起弧電壓低、起弧電流數值高

5.對電弧的描述，下列說法中正確的是

As電弧能量分散，溫度很低B、電弧能量集中，溫度很低

C、電弧能量分散，溫度很高D、電弧能量集中，溫度很高*

6.對電弧的描述，下列說法中正確的是

A、電弧是一束質量很重的游離態(tài)氣體，在外力作用下，不易彎曲、變形

B,電弧是一束質量較重的游離態(tài)氣體，在外力作用下，不易彎曲、變形

C、電弧是一束質量較輕的游離態(tài)氣體，在外力作用下，容易彎曲、變形*

D、電弧是一束質量很輕的游離態(tài)氣體，在外力作用下，很易彎曲、變形

7.對電弧的描述，下列說法中正確的是

A、電弧有良好的絕緣性能、具有很高的電阻

B、電弧有良好的絕緣性能、具有較高的電阻

C、電弧有較好的導電性能、具有一定的電阻

D、電弧有良好的導電性能、具有很高的電導*

8.采用氣體作為滅弧介質時，對氣體的要求是

A、氣體介質絕緣強度大、且熱容量大的較好*

B、氣體介質絕緣強度大、且熱容量小的較好

C、氣體介質絕緣強度小、且熱容量大的較好

D、氣體介質絕緣強度小、且熱容量小的較好

第三章高壓斷路器的構造及其原理

思考題練習題

簡答題

1.高壓電器的作用如何？

高壓電器是指在高電壓的電路中用來實現電路的關合、開斷、控制、保護、調節(jié)和量測作用的電器。

2.高壓電器是如何分類的？

按照高壓電器的功能不同，可以分為三大類，即開關電器、量測電器和限流、限壓電器。

3.什么是高壓電器中的開關電器？它是如何分類的？

主要用來關合與分斷正常電路與故障電路，或用來隔離高壓電源。根據其功能的不同又可分為：

(1)高壓斷路器它能關合與分斷正常情況下的各種負載電路，又能在故障情況下關合與開斷短路電流,

而且還能實現自動重合閘的要求。它是高壓電器中一種功能最為全面的電器。

(2)高壓熔斷器

俗稱保險。當線路中電流超過一定的限度或出現短路故障時能夠自動開斷電路?電路開斷后，熔斷器必須

人工更換部件后才能再次使用O

(3)高壓負荷開關

只能在正常工作情況下關合與開斷各種負載電路，但不能開斷短路電流。

(4)高壓隔離開關

用來隔離電源或電路。隔離開關只能開斷很小的電流，例如長度很短的母線空載電流，容量不大的變壓器

空載電流等。

(5)接地開關

高壓與超高壓線路檢修電氣設備時，為確保人身安全，可用接地開關進行接地。接地開關可用來人為造成

電力系統(tǒng)的接地短路，以達到控制和保護的目的。

4.什么是高壓電器中的量測電器？它是如何分類的？

主耍包括電流互感器和電壓互感器。

(1)電流互感器

用來配合測量高壓線路中的電流，供計量和繼電保護用。

(2)電壓互感器

用來配合測量主高壓線路中的電壓，供計量和繼電保護用。

5.什么是高壓電器中的限流、限壓電器？它是如何分類的？

主要包括避雷器和電抗器。

(1)避雷器

用來限制過電壓，使電力系統(tǒng)中相關的各電氣設備免受大氣過電壓和內部過電壓的危害。

(2)電抗器

實質上就是一個電感線圈，用來限制故障時的短路電流。

不難看出上述高壓電器都是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行必不可少的電氣設備。6.對高壓電器的基本要求是

什么？其性能參數有哪些？

對高壓電器的主要要求包括一般電氣性能方面的要求自然環(huán)境方面的要求和其它方面的要求等。

-一般電氣性能方面的要求

電力系統(tǒng)中的高壓電器，應能夠長期承受各種電壓、電流的作用而不致損壞。

<I)電壓方面

額定電壓一定的高壓電器，其絕緣部分能長期承受的最大工作電壓，而且還應能承受相應程度的大氣過電

壓和內部過電壓的作用。標志這方面性能的參數是：最大工作電壓、工頻試驗電壓、全波和載波沖擊試驗

電壓、操作波試驗電壓。

(2)電流方面

高壓電器的導電部分長期通過工作電流時，各部分的溫升不超過允許值。通過短路電流時，不應因電動力

作用而受到損壞，各部分溫升不應超過短路時的溫升允許值，觸頭不應發(fā)生熔焊或損壞。這些性能都與電

流大小有關，標志這方面的性能參數是：額定電流、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流等。

自然環(huán)境方面的要求

高壓電器應在周圍各種環(huán)境下可靠地工作。

(I)環(huán)境溫度

高壓電器有關標準規(guī)定，產品的使用環(huán)境溫度為一4(rc至+4(rc。溫度過低會使變壓器油、液壓油及潤滑

油的黏度增加，影響開關的分合閘速度，使六氟化硫氣體液化，密封材料性能劣化造成漏油、漏氣，以至

電氣設備不能正常工作；溫度過高，可能造成導氣部分過熱及電容套管的密封膠滲出等，特別是戶外型產

品在陽光直射下極易過熱。標準建議，周圍的環(huán)境溫度每增加1℃,額定電流應相應減小1.8%；而溫度每

降低「c,用于高溫地區(qū)的高壓電器在常溫下進行耐壓實驗時，實驗電壓應相應的提高，從4(rc開始，每

超過3℃,實驗電壓應提高1%。

(2)海拔

海拔高度對高壓電器的影響有：對絕緣的影響和對電氣發(fā)熱溫度的影響。

①對絕緣的影響

高海拔(1000-3500m)地區(qū)的大氣壓力低，耐壓水平會隨之降低，

如海拔1000m以下能承受工頻42kVlmin的高壓電器，在海拔3000m的地區(qū)僅能耐壓38kV；而適用于高

海拔地區(qū)的產品在低海拔地區(qū)實驗時，試實驗電壓應提高。其實驗電壓為標準規(guī)定值乘以修正系數x(x>l),

即

式中H——高壓電器安裝地點的海拔（m）,1000<H<3500.

②對電器發(fā)熱溫度的影響

高海拔地區(qū)空氣稀薄，散熱效果差，允許通過電流應適當減小一些。在我國有關標準中規(guī)定，一般使用環(huán)

境按海拔低于1000m及2500m兩擋考慮。

（3）濕度

我國南方地區(qū)相對濕度長期在90%以上。濕度大極易引起金屬零部件的銹蝕、絕緣受潮、出現凝露使油漆

層脫落，甚至影響運動部件的動作。

（4）風速

戶外型高壓電器在過大的風速下，有可能出現變形甚至斷裂。

（5）污穢

沿海及重工業(yè)集中地區(qū)，空氣污染嚴重，常發(fā)生高壓電器的絕緣表面污閃事故。

（6）大雨

戶外型高壓電器在大雨中若進水，會使絕緣強度下降，金屬件銹蝕等。

（7）地震

我國處于地震多發(fā)區(qū)，高壓電器抗震性能差會造成斷裂損壞等。

（8）濕熱地區(qū)

這類地區(qū)的特點是：濕度高，相對濕度高達95%左右；雨量大，最大降雨強度可達lOmin50mm；氣溫高,

最高可達+40℃以上，陽光直射下可達+80℃；此外還有霉菌、昆蟲等造成的生物損害。這些對高壓電器

的運行均為不利。因此我國除生產一般電器設備以外，還專門生產一種三防產品（防濕熱、防霉、防鹽霧），

以滿足濕熱地區(qū)的要求。

（9）干熱地區(qū)

這類地區(qū)的特點是：環(huán)境溫度為-5℃至+50℃,陽光直射下黑色物體表面溫度可達+90℃；有昆蟲、砂

塵。高壓電器在這種條件下工作將更難以保持其性能。

其它方面的要求

高壓電器的種類繁多，應滿足要求不盡相同。如電壓互感器和電流互感器就有誤差方面的要求。而斷路器

結構復雜、功能多，對于它的要求也更多，這些要求主要為開斷短路故障、關合短路故障、快速分斷和自

動重合閘等方面。詳細的闡述見另題。

7.高壓斷路器的技術參數有哪些？

為了對高壓斷路器的工作性能有所了解，很有必要明確其主要的技術參數：

(1)額定電壓

是指斷路器所能承受的正常工作電壓。額定電壓指的是線電壓，并在銘牌上予以標明。按照國家標準的規(guī)

定，其電壓等級有：10kV；35Kv；60kV：HOkV；220kV；330kV；500kV各級。

斷路器的額定電壓不僅決定了斷路器的絕緣距離，而且在相當程度上決定了斷路器的外形尺寸。

(2)最高工作電壓

因為在輸電線路上有電壓損耗，那么在線路供電端的額定電壓就會高于線路受電端的額定電壓，這樣斷路

器就可能在高于額定電壓的情況下長期工作，因此規(guī)定了斷路器的最高工作電壓這一指標。按照國家標準

規(guī)定，對于額定電壓在220kV以下的斷路器其最高工作電壓為額定電壓的1.1~I.15倍；對于330kV

的斷路器規(guī)定為額定電壓的1.1倍。

(3)額定電流

是指銘牌上所標明的斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度下可以長期通過的最大工作電流。

斷路器長期通過額定電流時，斷路器導電回路各部件的溫升均不得超過允許值。額定電流等級有：200A、

400A、600A、1000A、1500A、2000A、3000A、4000A、5000A、6000A、8000A、10000A,15000A等。

額定電流的大小決定了斷路器的發(fā)熱程度，因而決定了斷路器觸頭及導電部分的截面，并在一定程度上

決定了它的結構。

(4)額定開斷電流

它是斷路器在額定電壓下能可靠切斷的最大電流，稱為額定開斷電流。當斷路器在不等于額定電壓的情況

下工作時，斷路器能可靠切斷的最大電流，稱為該電壓下的開斷電流。當斷路器工作在低于額定電壓時，

其開斷電流將較額定開斷電流有所增大，但有一個極限值，并稱其為極限開斷電流。

斷路器的額定開斷電流標明了它的斷流能力。它是由斷路器的滅弧能力和承受內部氣體壓力的機械強度

所決定的。

(5)額定斷流容量

又稱額定遮斷容量或開斷能力。一個斷路器額定斷流容量與額定開斷電流、額定線電壓有關，即用額定開

斷電流與額定線電壓的乘積的J3倍來表示。即：

SKN=-J3UINIKN

式中

SKN——額定斷流容量(MVA)；

UIN——額定線電壓(kV)；

IKN----額定開斷電流(A)。

原國家標準中規(guī)定的額定斷流容量I型有：300MVA,500MVA、750MVA.1EC和現行國標已不再

采用這個參數。這是因為這個參數概念不確切，計算也不方便。

(6)動穩(wěn)定電流

它是指斷路器在合閘位置時所允許通過的最大短路電流，又稱極限通過電流。斷路器在通過這一短路電流

時，不會因電動力的作用而發(fā)生任何的機械損壞。

動穩(wěn)定電流表明了斷路器承受電動力的能力。此電流的大小由導電部分和絕緣部分的機械強度來決定。

(7)熱穩(wěn)定電流

當短路電流通過斷路器時會使導電部分發(fā)熱，其熱量與電流的平方成正比。所以當斷路器通過短路電流時，

有可能使觸頭熔焊直至損壞斷路器。因此斷路器規(guī)定了在一定的時間內(1、4、5、10s)的熱穩(wěn)定電流。

熱穩(wěn)定電流是斷路器在規(guī)定時間內允許通過的短路電流值，一般用有效值來表示。

熱穩(wěn)定電流標明了斷路器承受短路電流熱效應的能力。

(8)合閘時間

自發(fā)出合閘信號起，到斷路器的主觸頭剛剛接通為止的一段時間，稱為斷路器的合閘時間。

對斷路器合閘時間的要求不高，但應盡可能的穩(wěn)定。我國生產的斷路器合閘時間一般均小于或等于0.2s。

(9)分閘時間

是指從分閘線圈接通起，到斷路器三相電弧完全熄滅為止的一段時間。分閘時間包括斷路器的固有分閘時

間和電弧存在的時間。其中，固有的分閘時間是指從分閘線圈通電，到觸頭剛剛分離的這段時間；而電弧

存在的時間是指從觸頭分離，到三相電弧完全熄滅的這段時間。

從切斷短路電流的要求出發(fā)，分閘時間愈短愈好，一般分閘時間為0.2s。通常，合閘時間大于分閘時間。

(10)觸頭行程

斷路器觸頭行程系指斷路器在操作過程中，觸頭從起始位置到終止位置所經過的距離。

(11)觸頭超程

斷路器觸頭超程系指斷路器在合閘操作中，動、靜觸頭接觸后，動觸頭繼續(xù)前行的距離。它等于行程與開

距之差。

(12)剛分速度

指斷路器分閘過程中，動觸頭剛剛分離時的速度。

(13)剛合速度

指斷路器合閘過程中，觸頭剛剛接觸時，動觸頭的移動速度。

另外，還有三相同期、油重、總重、無電流間隔時間等技術參數。

8.運行中的高壓斷路器一般應滿足哪些基本要求？

為了確保斷路器的正常運行，一般應滿足以下基本要求。

(1)安全可靠高壓斷路器在正常運行中，不應誤動，以免使系統(tǒng)的正常工作遭到破壞；當系統(tǒng)出現故障

時、不應拒動(拒絕動作)，以免擴大事故范圍。同時，高壓斷路器在各種工作狀態(tài)下，均不應出現危及人

身和其它設備安全的現象。

（2）斷流容量高系統(tǒng)中一旦出現故障，其電流很大，往往是其額定電流的幾倍、幾十倍甚至更高，而持

續(xù)時間僅幾秒鐘。高壓斷路器應能承受開斷和關合故障電流的能力。

（3）動作迅速高壓斷路器開斷故障電流的快慢將直接影響系統(tǒng)輸送功率的大小以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,

高壓斷路器在接到繼電保護裝置發(fā)來的信號后，應在百分之幾秒的時間內斷開故障電路。

不難看出，為了使斷路器很好地滿足上述要求，高壓斷路器必須具有可靠完善的滅弧裝置和盡量簡單可靠

的二次回路。

9.高壓斷路器是如何分類的？

高壓斷路器的類型很多，并有多種不同的分類方法：

（1）按安裝地點的不同可分為：戶內式和戶外式。

（2）按滅弧介質的不同可分為：

1）油斷路器它的滅弧介質是變壓器油。

油斷路器又分為少油斷路器和多油斷路器兩種。

2）真空斷路器它是將動、靜觸頭密封于一個真空滅弧室（俗稱真空包）內，以高度真空的密封空間作為

滅弧介質的一種新型斷路器。

3）六氟化硫斷路器它是以六氟化硫氣體作為滅弧介質的一種新型斷路器。

4）壓縮空氣斷路器它是以高速流動的壓縮空氣作為滅弧介質的?種斷路器。

5）固體產氣斷路器它是利用固體介質受電弧作用分解氣體來實現滅弧的一種斷路器。

6）磁吹斷路器它是利用電磁力驅使電弧進入絕緣狹縫中，將電弧拉長并冷卻，以實現熄滅電弧的一種

斷路器。

填空題

I.高壓斷路器按介質不同的可分為（油斷路器）、（六氨化硫斷路器）、（真空斷路器）、（壓縮空氣斷路器）、

（磁吹斷路器）、（固體自產氣斷路器）六類。

2.采用（變壓器油）作為滅弧介質和絕緣介質的斷路器叫油斷路器。

3.油斷路器按其用油量可分為（少油斷路器）和（多油斷路器）兩類。

4.采用（六氟化硫氣體）作為滅弧介質和絕緣介質的斷路器叫六氟化硫氣體斷路器。

5.采用（真空）作為滅弧介質和絕緣介質的斷路器叫真空斷路器。

6.高壓斷路器可按照工作環(huán)境的不同分為（戶內式）和（戶外式）兩類。

7.高壓斷路器按其基本結構可分為（觸頭）、（滅弧室）、（絕緣介質）、（殼體結構）和（運動機構）五部分

組成。

8.高壓斷路器中觸頭是實現電路（接通）和（關斷）重要部件。

9.高壓斷路器中觸頭主要可分為（靜觸頭）和（動觸頭）兩種。

10.高壓斷路器中運動機構是使（動觸頭）在規(guī)定范圍內動作的聯動機構。

11.斷路器中，低速動作的斷路器的分閘時間為（大于0.12s）。

12.斷路器中，中速動作的斷路器的分閘時間為（在0.12s至0.08s之間）。

13.斷路器中，高速動作的斷路器的分閘時間為（小于0.08s）。

14.海拔高度對高壓電器主要的兩方面的影響為（海拔高度對外部絕緣的影響）和（海拔高度對電器發(fā)熱

溫度的影響）。

15.選擇高壓斷路器時，應堅持（“質量第一、比質比價、擇優(yōu)選廠”）的原則。

16.選擇產品時，應首先看三證是否齊全。這三證是（產品型式試驗報告、鑒定書和型號使用證）。

判斷正誤

1.絕緣介質可以分為滅弧用絕緣介質及支持用絕緣介質兩類。（+）

2.絕緣介質在斷路器中只作為滅弧用。（）

3.額定電壓是指斷路器正常、長期工作的電壓。額定電壓一般指線電壓。（+）

4.額定電壓是指斷路器正常、長期工作的電壓。額定電壓一般指相電壓。)

5.額定電流是指斷路器在標準環(huán)境溫度下，電器設備長期通過的、發(fā)熱不超過允許值的最大負荷電流稱為

額定電流。（+）

6.額定電流是指斷路器在標準環(huán)境溫度下，電器設備瞬間通過的、發(fā)熱不超過允許值的最大負荷電流稱為

額定電流。（）

7.額定開斷電流是指在額定電壓下，斷路器能夠可靠開斷的最大電流為額定開斷電流。

（+）

8.額定開斷電流是指在最大電壓下，斷路器能夠可靠開斷的最大電流為額定開斷電流。

（）

9.熱穩(wěn)定電流指：斷路器在規(guī)定時間內（國標為4秒）所允許通過的最大電流稱為熱穩(wěn)定電

流。（+）

10.熱穩(wěn)定電流指：斷路器在規(guī)定時間內（國標為4秒）所允許通過的最小電流稱為熱穩(wěn)定電

流。（）

11.極限通過電流指：斷路器在閉合狀態(tài)時允許通過的短路電流的最大瞬時值稱為極限通過電流或動穩(wěn)定

電流。（+）

12.極限通過電流指：斷路器在閉合狀態(tài)時允許通過的額定電流的最大瞬時值稱為極限通過電流或動穩(wěn)定

電流。（）

13.分閘時間指：在額定操作電壓或壓力下，從斷路器分閘線圈帶電開始至三相電弧完全熄滅為止，這段

時間稱為分閘時間。（+）

14.分閘時間指：在額定操作電壓或壓力下，從斷路器分閘線圈帶電開始至動靜觸頭完全分離為止，這段

時間稱為分閘時間。（）

15.合閘時間指：在額定操作電壓或壓力下，從斷路器合閘線圈通電開始至主觸頭剛接觸為止，這段時間

稱合閘時間。(+)

16.合閘時間指：在額定操作電壓或壓力下，從斷路器合閘線圈通電開始至主觸頭剛開始運動為止，這段

時間稱合閘時間。（）

17.自動重合閘時間指：分閘時間加上重合閘無電流間隔時間即為自動重合閘時間。

（+）

18.自動重合閘時間指：分閘時間加上合閘時間即為自動重合閘時間。（）

選擇題

1.高壓斷路器的額定電壓，一般是指

A、斷路器正常、長期工作的峰值電壓B、斷路器正常、長期工作的相電壓

C、斷路器正常、長期工作的線電壓*D、斷路器正常、長期工作的平均電壓

2.高壓電器有關標準規(guī)定，產品的使用環(huán)境溫度為

A、-40℃至+40℃*B、高于-40七

C、不高于+40。D、在零攝氏度左右

3.海拔高度對高壓電器的影響

A、高海拔高的地區(qū)的大氣壓力低，電器的耐壓水平會隨之降低*

B、高海拔高的地區(qū)的大氣壓力低，電器的耐壓水平會隨之升高

C、高海拔高的地區(qū)的大氣壓力高，電器的耐壓水平會隨之升低

D、高海拔高的地區(qū)的大氣壓力高，電器的耐壓水平會隨之升高

第四章少油斷路器

思考題與練習題

簡答題

I.高壓少汕斷路器有哪些特點？

高壓少油斷路器的油箱一般做成單極式，三相電路需要三個油箱。其滅弧介質是變壓器油，油分裝在三

個油箱內。油量很少，一般只有幾「克至十幾F克。在每個油箱的外表面有一個油標管，用以觀察油面和

油色。正常時油面應在油標管上兩條紅線之間，油的顏色為亮黃色。油箱的外殼是金屬的，外殼帶電，一

般涂成紅顏色，嚴禁接地。油箱內油的作用主要是滅弧，其次可起到動靜觸頭分閘時的絕緣作用。極間的

絕緣以及各極對地的絕緣是靠空氣和其它有機絕緣材料來完成的。少油斷路器的滅弧方式是采用橫吹、縱

吹和附加油流的機械油吹三種方式聯合作用。

少油斷路器具有開斷電流大，全分斷時間短，可滿足開斷空載長線路的要求，運行經驗豐富，易于維護和

檢修，運行噪聲低等優(yōu)點。但也有額定電流不易做得很大，滅弧室內油易劣化，不允許頻繁操作等缺點。

曾有噴油甚至爆炸事故發(fā)生，但近年來的產品防爆性能已大大提高。

它適用于各級電站的戶內式變電站中。近年來，在高層建筑的主體內已實施無油化的進程，故有將其逐步

淘汰的趨勢。

2.高壓少油斷路器和高壓多油斷路器各有哪些特點？

高壓油斷路器根據油量的多少分為少油斷路器和多油斷路器兩種。

(1)少油斷路器同題1

(2)多油斷路器一般組成三極共箱式(三極裝于一個油箱內)。其滅弧介質是變壓器油，油量很多，一般

是少油斷路器中油量的20倍左右。油箱的外殼是金屬的，外殼不帶電，一般涂成灰顏色，必須接地。油箱

內油的作用主要是滅弧，其次是絕緣。

多油斷路器具有結構簡單，容易制造，易于加裝單匝環(huán)形電流互感器及電壓分壓裝置，運行經驗較多，易

于維護和檢修，運行噪聲低等優(yōu)點。

但是也有額定電流不易做大、開斷小電流時燃孤時間較長，動作速度較慢等缺點。

它適用于35kV及以下的變電所，近年來已趨于淘汰。

3.簡述高壓少油斷路器的基本結構和工作原理。

高壓少汕斷路器以前曾稱為貧油開關。它是一般工廠企業(yè)10kV系統(tǒng)中應用最為廣泛的一種斷路器。

10kV高壓少油斷路器常用的老產品型號有SN1-10、SN2-10,SN4—10、SN5-I0,SN6—10、SN8-

10等，現已基本淘汰。于1981年左右開始生產的SN1O-10/300型和SN1O—10/500型斷路器被稱為大

排氣斷路器，它采用的是走向排氣方式，在一個標準循環(huán)內滿容量開斷后，噴油較多。這類斷路器也已逐

步淘汰，而以SN10-10I和SN10-10H型小排氣斷路器所替代。其剛分速度得到降低，振動減小，滅孤

性能有所提高，排氣量減少，而且油滴不致排到斷路器外部。

下面僅以全國統(tǒng)一設計的SNI0-1011系列高壓少油斷路器為例，簡述其基本結構和工作原理。

SN10-1011系列高壓少油斷路器的內部結構。

它由斷路器本體、操動機構和機械傳動裝置三大部分所組成。

（1）斷路器本體斷路器本體主要由框架、油箱本體和固定與傳動部件三部分所組成。

1）框架框架又稱為底架，它是斷路器本體的安裝基礎，是用角鋼焊成的矩形支撐物。上面安裝有六個支

持絕緣子，每兩個支持絕緣子固定著一個油箱，支持絕緣子起到絕緣和支撐作用。由三個油箱之間看進去，

框架上安裝著兩個分閘彈簧。在分閘彈簧下部的框架上安裝有兩個彈簧緩沖器，彈簧緩沖器可以緩和分閘

終了時所產生的撞擊。在框架下部的兩側各安裝有一個主軸軸承，斷路器主軸在主軸軸承中轉動。在框架

的一側還裝有限位器等。

2）油箱本體它共有三個油箱，每相一個。一般涂成紅顏色，表明箱體帶電，嚴禁接地。它是通過上述的

六個支持絕緣子固定在框架上的。每個油箱分為上（上帽）、中（絕緣筒）、下（基座）三部分。

油箱的上部是一個鑄鋁的上帽，上帽的下部是一個插入式靜觸頭，其內部是一個油氣分離器。油氣分離器

的作用是在分斷電路時，電弧將油箱內的油加熱（最高可達4000~8000℃）,高溫高壓氣體和油一并沖向上

帽內的油氣分離器，氣體和油在其內靠離作用高速旋轉，使油回到油箱內，而氣體則由側面的排氣孔排到

斷路器外部。在上帽的頂部有一個注油孔，供油面低下時補油用。

油箱的中部是一個高強度的絕緣筒。絕緣筒的上部依次是上接線板、油標管和絕緣筒等，絕緣筒的內部是

滅弧室，滅弧室內充有變壓器油，并裝有滅弧片，中心是一個導電桿，在導電桿的頂端裝有動觸頭。

油箱的下部又叫基座，在基座的上端固定著中間滾動觸頭和滾動觸頭架（兼做下接線板）。滾動觸頭與導電

桿滾動接觸但不斷開，其摩擦力很小，并有良好的接觸性能?；撞坑幸粋€油緩沖器，用以緩和合閘終

了時所產生的撞擊。

3）固定和傳動部件所謂固定部件就是六個支持絕緣子，它主要起到固定油箱和將帶電的油箱外殼與接地

的框架部分充分地絕緣起來；而傳動部件是指連接主軸與基座側面外拐臂的絕緣拉桿，它可以起到傳動和

絕緣作用。

（2）操動機構對于固定式高壓開關拒，由于斷路器安裝在柜內，而其操動機構安裝在高壓開關柜面板的

左下方，即分裝于不同的位置。一臺斷路器可以配置不同類型的操動機構，而且它們都有各自的型號?？?/p>

慮到操動機構是高壓開關柜中極易出現故障的部件，因此關于操動機構將在下面另題闡述。

（3）機械傳動裝置所謂機械傳動裝置就是框架上的主軸及操動機構的機械連接部件。機械連接部件由連

桿、轉軸和銷釘等組成，用以將操動機構的分、合閘指令傳送到主軸，帶動主軸轉動。

4.簡述高壓少油斷路器的導電回路和工作過程。

高壓少油斷路器的導電回路是：上接線板一靜觸頭一動觸頭一導電桿一中間觸頭一下接線板。

高壓少油斷路器的工作過程簡述如下。

斷路器合閘時，通過扳動高壓開關柜面板上的控制開關或在繼電器保護裝置的控制下，利用操動機構使

得機械傳動裝置運動。它又帶動框架上的主軸轉動，主軸的轉動帶動了絕緣拉桿向前運動，使得基座上的

外拐臂轉動。外拐臂帶動基底內部的內拐臂圍繞轉軸轉動，內拐臂又將其旋轉運動變?yōu)閷щ姉U的向上運動，

最終導電桿帶動動觸頭插入靜觸頭內，從而接通電路。

斷路器分閘時，通過扳動高壓開關柜面板上的控制開關或在繼電器保護裝置的控制下，利用操動機構使

得機械傳動裝置運動。它又帶動框架上的主軸轉動，在主軸的轉動和分閘彈簧的放能過程中，帶動了絕緣

拉桿迅速向后運動，使得基座上的外拐臂轉動。外拐臂帶動基座內部的內拐臂圍繞轉軸轉動，內拐臂又將

其旋轉運動變?yōu)閷щ姉U的迅速向下運動，最終導電桿帶動動觸頭由靜觸頭內拉出。與此同時產生電弧，電

弧的高溫將油分解為氣體，使得滅弧室內的壓力增高，迫使靜觸頭座內的鋼球上升堵住中心孔。電弧在封

閉的空間燃燒，其壓力進一步增高。在導電桿向下繼續(xù)移動相繼開啟一、二、三道橫吹溝及下面的縱吹溝

時、油、氣混合體強烈地橫吹和縱吹電弧。又由于導電桿的向下移動，在滅弧室形成的附加油流也射向電

弧。在橫吹、縱吹和附加油流的聯合作用下，使電弧迅速熄滅，從而實現切斷電路的目的。

在滅弧過程中產生的油、氣混合體噴向油箱上部時，油氣分離器使油氣作旋轉運動。油在離心力作用下

附壁流下，氣體則由側面的排氣孔排出。

5.SN10-10系列少油斷路器的滅弧裝置有哪些特點？

SN10-10系列少油斷路器是我國設計的產品，較以前的產品有很多改進。在滅弧裝置上，改進后的顯

著特點是：

(1)采用了逆流原理，即機械油吹。它是利用滅孤氣體的運動方向和電弧運動方向相反，使得電弧始

終逆著強烈的高壓氣流而運動，對電弧的熄滅非常有利。

(2)利用了體積補償原理。當導電桿向下運動時，必然讓出一定空間，則油箱下部的新鮮油便向上填

補空間。這樣，就使得電弧的弧根始終接觸新鮮油，因而對電弧的熄滅非常有利。

(3)采用了縱橫吹滅弧室。新型斷路器的滅孤室所做的橫吹口扁而低，在吹弧過程中不致把電弧吹的

過長，從而使得電弧電壓得到降低，并降低了電弧能量。因此這種火弧室的壓力低、噴油少而滅弧性能得

到提高。

6.SN10-10系列少油斷路器的滅弧過程與開斷電流的大小有何關系？

SN10-10系列少油斷路器的滅孤過程與開斷電流的大小是有關系的。

當開斷的電流很大時，所產生的電弧能量很大，油的氣化和分解速度快，能產生很高的滅弧壓力。在其

模吹噴口打開時，高壓氣流將迅速向電弧吹去，將電弧熄滅。這時無需逆流原理和體積補償原理的作用，

而完全依靠橫吹即可熄滅電弧。

當開斷電流很小時，電弧能量小，油氣化、分解的速度較慢，所產生的氣體極少，滅弧壓力不大。這樣

在橫吹噴口處不具備足夠的吹孤壓力，電弧一般不易熄滅，因此就需要利用逆流原理和體積補償原理效應

來熄滅電弧。而且開斷電流愈小，這兩種效應的作用應愈大，電弧愈易熄滅。

當開斷中等電流時，縱橫吹和逆流、體積補償原理的效應同時發(fā)揮作用。

7.高壓少油斷路器在運行中為什么應經常監(jiān)視油標管的油面？

高壓少油斷路器的油量不可加的過多或過少。因為油量的多少對斷路器的滅弧性能有很大的影響。斷路

器內的油量應為油箱容積的93%,而留下一個7%的緩沖空間。為了控制和監(jiān)視油箱內油的多少，通常

生產廠家都在斷路器油標管上標出標準油面，即用兩條紅線標出油面的標準上下線。運行中應隨時嚴格監(jiān)

視油面的高低。這是因為：

（1）油面過高，即油量過多，緩沖空間過小。當開斷額定短路電流時，沖入緩沖空間內的氣體并不會因

油面的增高而減少。因此緩沖空間內的氣體壓力將大大增加。當氣壓超過容器的極限強度時，就有可能爆

炸；同時，油面過高還會使得吹弧時發(fā)生預排氣，則打通油層中的吹弧道所需時間延長，也就是燃孤時間

延長，這樣又將進一步增大滅弧室的壓力，因而極易造成損壞滅孤裝置或出現嚴重的噴油事故。

（2）油面過低，即油量過少，則使得吹弧時吹入緩沖空間中該氣體混入空氣中極易引起爆炸。另外，

油面過低，滅弧介質不足，滅弧困難，甚至不能滅弧。

鑒于上述原因，高壓少油斷路器在運行中應隨時嚴格監(jiān)視油標管中油面的高低。

8.試述高壓少油斷路器嚴重缺油或油標管無油的原因及處理。

高壓少油斷路器中的油量很少，一般只有幾千克至十幾千克。油的作用主要是滅弧，其次是可以起到動、

靜觸頭之間在分閘時的絕緣作用。理論和實踐證明，少油斷路器中的油量占油箱容積的93%,而留下-

個7%的緩沖空間，這樣的充油量是比較合理的。為了滿足上述條件，生產廠家在設備出廠前已在斷路器

油標管上標有兩條紅線，以作為其運行中的監(jiān)視標準。油加多了不好，使緩沖空間過?。河蜕倭藙t因其滅

弧介質不足而不利于滅弧，甚至滅不了孤，進而產生爆炸事故。

當油標管的兩條紅線處看不到油面時，有可能是斷路器缺油，也可能是油標管的進油口堵塞而造成假油

面。這時應仔細檢查油箱底部有無滲漏油的現象。如無滲漏現象，應認真分析是否為原始加油不足或油標

管堵塞。當發(fā)現油標管處無油時，一般可按以下方法進行處理：

（1）斷開操作電源的熔斷器，打開掉閘連接片，防止斷路器自動掉閘。當高壓柜上無連接片時，可只

斷開操作電源的熔斷器。

（2）條件允許時，停下負荷或轉移負荷。

(3)當斷路器回路中負荷電流為零或極小時，可直接拉開斷路器；當斷路器回路中有較大的負荷電流

時，只能先停下上一級斷路器，再拉開待檢斷路器。

(4)做好安全技術措施，檢杳缺油的原因，并進行維修后，加入與電壓等級相符、經試驗合格且試驗

期限有效的變壓器油。最后方能投入運行。

9.少油斷路器跳閘時、出現噴油應從哪幾方面查找原因？如何處理？

目前采用的小排氣斷路器,如SN10—101和SN10—1011型和SN10—10IH型，在

正常操作甚至切斷短路電流時，一般不會出現噴油的現象。一旦出現噴油，應從以下幾方面查找原因：

(1)油箱內油量過多，緩沖空間過小。當油箱內注油過多。緩沖空間過小時，緩沖空間的氣體被壓縮，

在滅弧時產生巨大的壓力，油和氣在油氣分離器中不能及時分離，從而使油、氣自排氣孔中大量排出，形

成噴油現象。

(2)斷路器反復分合閘時間間隔過短。

由于斷路器分閘時有電弧產生，緩沖空間的氣體壓力很大，當分閘?合閘一分閘的間隔時間過短時，前一

次分閘尚未使緩沖空間的壓力得到充裕的釋放，后一次分閘的到來勢必造成緩沖空間壓力的進一步疊加。

過大的氣體壓力會造成斷路器噴油。

(3)斷路器遮斷容量不夠。

由于斷路器本身質量問題、原始設計考慮不周、系統(tǒng)容量不斷增大等原因，使斷路器的分斷能力不能滿足

要求，導致斷路器噴油。

斷路器發(fā)生噴油后，應根據故障掉閘的次數以及噴汕的嚴重程度，在必要時將斷路器立即停止運行。由

于斷路器內部尚存在一定溫度的可燃氣體，所以應等待斷路器內部氣體冷卻、擴散后，方能進行解體檢修。

否則，外部空氣與斷路器內的氣體混合，一旦遇到明火，極易引起爆炸事故。當斷路器解體后，應詳查觸

頭和滅弧室的狀況，并設法消除缺陷.另外，還應驗算斷路器的斷流能力和繼電保護的動作時間，以便采

取相應的對策。

10.當斷路器采用電動合間操作時有哪些要求？

當斷路器采用電動合閘操作時，應達到如下要求：

(1)控制開關的操作手把兒必須擰到終點位置，同時應監(jiān)視合閘電流表的起動值是否達到合閘電流正常范

圍。當合閘指示紅燈亮后，再將操作手把兒松開，讓其自動返回到垂直位置。一定注意不可過早地返回，

否則斷路器將合不上閘；

(2)當斷路器合閘且操作手把兒返回后，合閘電流表應返回到零位。注意防止因合閘接觸器打不開而

燒毀合閘線圈；

(3)斷路器合閘后，應檢查分、合閘指示裝置、傳動連桿。支持瓷瓶等是否正常，斷路器內部應無異

常聲響。

11.高壓少油斷路器寬絕緣斷裂的原因有哪些？應如何處理？

瓷絕緣斷裂的原因：

(1)運輸或安裝時瓷絕緣受到外力損傷；

(2)瓷絕緣本身質量差，耐壓不合格或過電壓擊穿：

(3)操作時用力過猛或操動機構的間隙調整不當；

(4)發(fā)生大的短路故障，短路電流產生巨大的電動力作用等。

瓷絕緣斷裂的處理：查明原因，采取相應的對策，更換新瓷絕緣。

12.油斷路器合閘失靈的原因有哪些？

當斷路器合閘失靈時，一般可以從電氣回路、操動機構以及傳動機械三方面查找原因.

(1)電氣回路故障

1)檢查控制回路及合閘回路的電源電壓是否過低，超過了合閘電壓的最低允許值。

2)對檢查控制回路及合閘回路的熔斷器是否熔斷，各元件及其連接線有無接觸不良和斷線的現象。

3)檢查合閘接觸器的主觸頭動作是否靈活、有無卡死現象，接觸器線圈是否燒毀。

4)操動機構的合閘線圈有無匝間短路或絕緣燒毀的現象。

(2)操動機構故障

1）檢查合閘鐵心的頂桿有無卡阻。

2）檢查合閘緩沖間隙調節(jié)是否夠量。

3）檢查合閘連板三點位置有無上移的現象。

4）檢查合閘鐵心的超越行程是否夠量。

5）檢查合閘托架的坡度是否太陡。

（3）傳動機械故障

I）檢查傳動機構連桿有無扭曲變形。

2）檢查連接軸銷釘有無脫落。

3）檢查傳動機構的定位（或套管）是否發(fā)生移動出現頂卡使動作不到位。

13.油斷路器分閘失靈的原因有哪些？

油斷路器在運行中分閘失靈的原因，一般是電氣回路故障或機械部分故障造成的。

（1）電氣回路故障

I）操作回路熔絲熔斷或分閘回路元件接觸不良、斷線等。

2）直流電源電壓過低，超出了其允許變動范圍。

3）分閘線圈斷線或燒毀。

4）油斷路器低電壓分閘動作性能不好。

5）輔助觸頭接觸不良。

（2）機械傳動故障

I）分閘頂桿脫落或卡住。

2）三連板三點過低，分閘鎖鉤或合閘支架吃度太大。

3）分閘緩沖移位。

14.油斷路器在出現哪些情況時應立即停止運行？

當發(fā)現運行中的油斷路器出現以下情況時，應立即停止運行O

(1)嚴重的滲漏油，造成油標管內無油或油標管處看不到油面時。

(2)支持瓷瓶破裂或套管炸裂。

(3)內部有放電聲響。

(4)連接部位出現過熱變色。

(5)沒絕緣出現嚴重的放電閃絡現象。

(6)斷路器出現嚴重的噴油冒煙。

在斷路器退出運行時，應根據異?，F象的嚴重情況和負荷的重要程度，盡可能采取妥善的措施轉移負荷。

15.運行中油斷路器突然跳閘的原因有哪些？如何處理？

在運行中，線路或設備未發(fā)生短路或接地故障，而油斷路器突然跳閘，稱為誤跳閘。其原因可能是：

(1)操作人員錯誤碰觸或錯誤操作斷路器操動機構。

(2)操動機構的搭鉤不牢而又受外力震動脫鉤。

(3)繼電保護整定值存在問題或出現故障，或因互感器回路故障而引起。

(4)直流電源電壓波動或脈沖干擾引起晶體管繼電保護誤動。

(5)直流系統(tǒng)出現一點接地后未及時處理，又出現了第二點接地，從而引起保護誤動。

當因為操作人員錯誤碰觸引起突然跳閘時，只需合閘恢復即可。其它原因引起誤跳閘時，應杳明原因,

排除故障，然后才能投入運行。

16.油斷路器起火爆炸的原因有哪些？

油斷路器在運行中發(fā)生起火爆炸，是高壓配電裝置中最嚴重的事故之一。發(fā)生的原因一般有以下幾點:

(1)油箱內油面過高或過低。

(2)油斷路器本身開斷能力不夠，電弧不能迅速熄火，使油箱內的油過熱，分解出大量的氣體，致使油

箱壓力過大，最后導致起火爆炸。

(3)分斷短路電流的動作遲緩，使電弧長時間燃燒，內部壓力急劇增加。

(4)外部套管破裂，引起內部污穢和受潮，造成閃絡放電，使內部燃燒。

（5）油箱內油質低劣或受潮，使絕緣嚴重下降，造成閃絡放電。

17.簡述SW,—110型少油斷路器中間機構箱的結構。

18.試述中間機構箱中的橢圓變直機構的工作原理。

填空題

1.油斷路器可分為（多油斷路器）和（少油斷路器）。

2.采用（變壓器油）作為滅弧介質和絕緣介質的斷路器叫油斷路器。多油斷路器的用油，主要用做（熄滅

電?。┖停ń^緣介質）使用。

3.少油斷路器用油僅作為（熄滅電弧），不作為帶電體與油箱間的絕緣介質。

4.按照吹弧的能源，滅弧裝置可以分成三類（自能吹弧、滅弧裝置）、（外能吹弧、滅弧裝置）、（綜合吹弧、

滅弧裝置）。

5.SW3-110型少油斷路器，每相都是由（兩）個相同型式的滅弧室，呈（V）形連接起來組成的（Y）形

結構單元，即采用了（兩〉斷口積木式的結構。

6.SW3-110型少油斷路器主要由（中間機構箱）、（支持瓷套管）、（底架）和（滅弧裝置）等部件組成。

7.SW3-110型少油斷路器的支持瓷套管外面有較大的（傘裙），以適應室外惡劣的氣象條件。

8.SW3-U0型少油斷路器的中間機構箱它由（鋼板）制成，運行時帶電。箱內充滿（變壓器油），并裝有

（兩）套橢圓變直機構，用于將提升拉桿短距離的垂直方向的運動，變?yōu)閮蓪щ姉U互為（70°）角長距離

的直線運動，改變傳遞操作功及其方向，完成分、合閘動作。

9.SW’一110型少油斷路器的（副）分閘彈簧的作用是為了提高斷路器的剛分速度，保證開斷性能。

10.SW3—110型少油斷路器的緩沖器起（分閘緩沖）作用和（分閘定位）作用。

11.SW3-110型少油斷路器的緩沖器，它可吸收分閘過程中多余的（動）能，防止設備振動，起到了分閘

緩沖的作用；同時它乂限制了（提升桿）下行的位置，從而起到了分閘定位作用。

12.SW3-11（）型少油斷路器的外瓷套管表面有較大的傘裙，以適應惡劣的氣象條件，增加（沿面）放電的

距離，同時起滅