sf6断路器工作原理

㈠ 断路器工作原理是什么

断路器是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能专，有保护线属路和电源的能力。? 空气开关和断路器的用法与功能都是差不多的！只是一般空开用在负荷较小的场合，断路器一般用在负荷相对较大一点的场合！? 根据所采用灭弧介质的不同，断路器包括空气断路器（俗称空气开关）、真空断路器、SF6断路器、油断路器等。民用建筑电气设计由于电压多为220~380V，断路器灭弧介质为空气，故称空气开关或断路器都对。但对于电力系统来说，就要具体对待识别了。 断路器主要品种有：? 塑壳断路器、漏电断路器、小型断路器、高分段小型断路器、高分段小型漏电断路器、小型漏电断路器、智能型万能式。

㈡ 自能式和外能式SF6断路器灭弧原理分别是什么

sf6断路器灭弧原理：
六氟化硫是惰性气体，有很好的绝缘及灭弧效果。
sf6断路器是利用六氟化硫（sf6）的灭弧特性，将其作为绝缘介质来工作的断路器，用于分合额定电流、故障电流或转换线路，实现对输变电系统的保护、控制及操作，可以进行三极分闸、合
闸及快速自动重合闸操作。
sf6断路器内有两种气压的sf6气体存在，低压的sf6气体只用于内部的绝缘，一般为3—5个大气压，高压的sf6气体一般有十几个大气压，只是在分断过程中，吹气阀才打开，高压的sf6气体从高压区流向低压区，经触头喷口吹向电弧，使电弧熄灭；分断过程结束后，吹气阀关闭，气吹过程结束。这种sf6断路器的优点是灭弧能力强，开断容量大，金属短接时间、固有分闸时间和全开断时间都比单压式的短；但是它的结构比较复杂，辅助设备多，在sf6气体的低压区和高压区之间要有压缩机和管道，此外，高压的sf6气体的压力比较大，很容易液化（如在16个大气压下，sf6气体的液化温度是5℃），因此需要有加热装置。

㈢ 什么是单压式和双压式SF6断路器它们的工作原理分别是什么

单压式SF6断路器只有一种较低的压力系统，即只有0.3—0.6MPa压力（表压）的SF6气体作为断路器的内绝缘。在断路器开断过程中，由动触头带动压气活塞或压气罩，利用压缩气流吹熄电弧。分闸完毕，压气作用停止，分离的动、静触头处在低压的SF6气体中。 来源:高压开关网双压式SF6断路器内部有高压区和低压区，低压区0.3—0.6MPa的SF6气体作为断路器的主绝缘。在分闸过程中，排气阀开启，利用高压区约 1.5MPa的气体吹熄电弧。分闸完毕，动、静触头处于低压气体或高压气体中。高压区喷向低压区的气体，再经气体循环系统和压缩气体打回高压区。

㈣ SF6负荷开关工作原理是什么

SF6负荷开关工作原理是什么

由于10kv、sf6负荷开关柜具有安全、易安装、维修少、体积小、价格便宜等优点，深得广大用户的青睐。国内采用10kv负荷开关以来，以abb公司的sfg开关和施耐德公司的sm6rm6两大品牌产品占据了国内大部分市场，随着国内生产厂商对10kv、sf6负荷开关制造技术的逐步掌握，国产10kv、sf6负荷开关的使用数量与日俱增，目前国内已有十几家生产厂商在生产不同型号的sf6负荷开关。
我们公司是十几家生产厂的其中之一。在生产sf6负荷开关的过程中向兄弟单位学习借鉴了很多好的经验，为了得到更多的专家、学者及同行人士的帮助指导，现将我公司近二年对10kv、sf6负荷开关几项指标进行质量控制的技术措施浅谈如下，请给予指教。
一、环氧树脂绝缘壳体：
环氧树脂由于其良好的机械、绝缘、耐老化及制造工艺性能，已成为当今制造优质绝缘件的首选，而压力凝胶工艺由于充分发挥了环氧树脂的各项性能优势，当今国际、国内各种品牌sf6负荷开关绝缘壳体无不由环氧树脂采用压力凝胶工艺制成。其工艺流程如下图：
由于开关壳体同时承担了绝缘、气密、机械支撑的功能，使得它结构复杂、机械性能及精度要求都很高，无疑对材料选用、制造工艺过程均提出了严格的要求。
1．材料选用
1.1环氧树脂：
基础型的环氧树脂（即大型树脂厂生产的年产量数千吨的环氧树脂）及固化剂不能直接用于生产绝缘件，特别是sf6开关绝缘壳体所用的环氧树脂及固化剂更是需要经过特殊的改性处理以提高其机械强度、韧性及改善其耐冷热冲击性能及加工工艺性能。不同厂家的改性技术各有千秋，所以适合不同工作重点的产品要求，而对于sf6开关绝缘壳体由于它本身是一个支撑件，在开关分、合过程中受到一定的冲击力，对环氧树脂的强度提出了较高的要求；开关壳体里要充装sf6气体并保证极低的泄漏率，就对环氧树脂对嵌件的粘结性提出了较高的要求；近年来，sf6负荷开关在生产或工作中曾发生过壳体开裂事故，经测试，开裂壳体所用材料的拉伸强度及抗弯强度并不低，而代表材料韧性的冲击强度却较低。可见sf6开关绝缘壳体的冲击强度又是各项性能指标中的重中之重。经我们反复筛选，国内生产的he2082-hh2082材料特别适合生产sf6开关绝缘壳体，该体系玻璃化温度实测104℃，满足某国际知名品牌要求的100℃～110℃，而且冲击强度达15kj/m2,超过一般配方体系50，具有极佳的韧性，同时由于其粘结性极佳，生产的开关壳体有极低的漏气率。
12硅微粉：
环氧树脂中加入硅微粉可以提高固化物的耐热性、硬度及尺寸稳定性，并降低了生产成本。硅微粉由于矿源及生产工艺的不同，对环氧树脂固化物的各项性能均有很大的影响。在生产一般产品时往往把混合料粘度或硅微粉的可加入量当成衡量硅微粉质量的主要指标。但作为生产重要绝缘件的配方体系，把固化物高性能作为衡量硅微粉质量的首选指标。加入高质量的硅微粉加入环氧树脂后粘度较高，使得可加入量偏低，经分析是硅微粉中针状颗粒含量较高造成，而这恰恰提高了环氧树脂的机械强度。
1．3染色剂：
用于环氧树脂的染色剂无外乎有机染色剂及无机染色剂两大类，有机染色剂对环氧树脂加固化物电气绝缘性能无明显影响；而无机染色剂多是以氧化铁为主的金属氧化物，加入环氧树脂后会加大固化物的介电损耗，所以为了保证产品的电气绝缘性能，配方体系中尽量不要加入无机染色剂。
为了保证电气绝缘性能，电工级硅微粉的fe203含量的技术指标要求为≤0.01,而在配方体系中按环氧树脂比加入1.5的氧化铁红色粉相当于使硅微粉的fe203含提高至0.5,达到基础含量50倍，可以想象对电气绝缘性能影响的程度。
2.嵌件预处理:
为了保证环氧树脂对嵌件的良好粘结,对嵌件良好的预处理也是至关重要的。嵌件的预处理包括喷砂、清洗油污及灰尘,精确预热至与模具温度一致并注意不能氧化过度,以免强度极低的氧化铜影响环氧树脂对嵌件的粘结强度.并保证嵌件在周转过程中不能被二次污染。环氧树脂对嵌件良好的粘结不但保证了极低的漏气率，同时也使得产品有极低的局部放电。放电量在15kv时，测得仅为5pc。
3.后固化、定型、冷却：
环氧树脂在常温下的弹性模量很高，如剪切弹性模具达到4000mpa，呈刚性状态；当温度超过玻璃化温度时，其剪切弹性模量只有40mpa，呈高弹态。在很小的外力下就可以变形，利用这一特性，可以在后固化过程中将sf6开关绝缘壳体上下壳的对合面放在一个有一定精度的平板上进行定型，完成后固化后，以很低的降温速度（≤5℃/h）对产品进行随炉冷却，不但有利于保证绝缘壳体上、下壳对合面有较小的平面度误差，而且产品各处的内应力也很低，不至于在以后发生变形或开裂现象。
经过这样处理并加以适当的选配，上、下壳之间的对合间隙≤0.25mm,这样在上、下壳对锁在一起时由于变形量极小，使得产品的变形内应力极小,保证了开关的安全使用，不会产生开裂漏气现象。
二、sf6负荷开关泄漏率的质量控制。
sf6负荷开关漏气率一直是各生产厂家和用户关注的焦点。国外产品充气压力为0.04mpa的负荷开关24小时密封试验，年泄漏率基本在0.05／年左右，开关使用寿命30年。国内企业生产的sf6负荷开关充气压力0.045mpa，24小时密封试验年漏气率比较高，都在1~0.5／年左右。
是什么原因使国内、国外同类产品的年泄漏率相差如此悬殊？
我们分析后认为：主要原因是国内生产密封圈的材料和性能比国外生产的性能差，针对密封圈存在的问题我们多次请教密封专家，更改了密封圈的型状和材料。我们使用密封技术研究所的专利技术。将上下壳体之间和动配合与壳体之间使用的密封圈改为“□”型密封圈，将材质改为软木橡胶。为了保证橡胶圈的寿命，做了100℃×24小时的耐热空气的老化试验，硬度变化为 2度。伸长率变化16，拉伸强度变化15，还做了耐25#变压器油试验100℃×24小时体积变化2.8，重量变化—1.1，硬度变化—3度，脆性温度—45℃。
试验结果证明：该密封圈的性能可以满足我们的要求。同时也把通气阀和观查窗所使用三元乙丙的密封圈改为了耐油性和耐高低温、性能好的丁睛橡胶。并且把合模线改到了非密封表面部位，从而使密封效果大大提高。
我们采用“□”密封圈后对sf6开关的组装工艺进行修改，改变螺栓紧固顺序：将螺栓的锁紧力由原来的30n/m降至22n/m，并把开关进行100次“合—分”后进行密封。开关充气压力为0.045mpa放到密封罐内，24小时前后两次测得基数值完全一样。这表明检漏设备精度在10-7时不能测出数值，也就是说泄漏率基本为零，特此将24小时前后测得增长值规定上为零，做为我们公司检测标准。如果测得24小时前后有变化，则认定此产品为不合格，在本次型式试验中测得泄漏气体浓度的增量δc=0.03μl/l，封闭罩容积vm=2.46m3；试品体积v1=0.72m3；开关内充气体积v=0.029m3；间隔时间δt=86400s；绝对大气压p=0.1mpa；sf6开关充气压力pr=0.045mpa；f=（δc×（vm×v1）×p）/δtfy=[（f×31.5×106）/（v×（pr p））×100。经过计算，相对年漏气率fy=0.045／年,实现了漏气率的质量控制。
三、回路电阻的质量控制。
国内sf6负荷开关技术条件，一般规定主回路电阻≤65μω而国外同类产品≤42μω。为了缩小sf6开关的回路电阻值，达到国外同类产品的水平，我们公司进行了分析，最后认为：影响回路电阻值存在原因之一是动静触头之间的夹紧力的大小和一致性，在此我们做了大量的试验，确定夹紧力为160n—190n之间并对影响触头夹紧力的碟型弹簧进行了筛选，选择了能够保证质量的协作厂家。我公司在专业厂家订做了触头夹紧力测试仪其测量精度为±1n，保证了触头压力的一致性；原因之二是动静触头的r13球面接触要保证在整个球面的85以上，方可保证开关主回路电阻值在40μω以下。以上两个结论保证了型式试验寿命前后的温升试验和回路电阻测试。测试结果见表（1），从而实现了公司内控制回路电阻质量标准≤42μω，其通流温升试验裕度很大。最高温升值仅为规定值的50左右。见表（2）
四、电气寿命的质量控制。
我们公司为了检验fln单断口sf6负荷开关的产品工艺质量，特委托电力工业电力设备及仪表质量检验中心（即中国电科院开关试验站）依据gb3804—90交流高压负荷开关gb/t11022—1999高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求，做了型式试验，成功的开断有功负载150次，我公司生产的sf6负荷开关主要技术参数达到了国际先进水平。
在fln负荷开关的开断和关合试验中，（按照要求进行了方式1：“合——分”额定有功负载开断电流630a，100次；方式2：“合——分”闭环开断电流630a，10次；方式3：“合——分”5额定有功负载开断电流31.5a，20次；方式4：“合——分”额定电流充电电流开断10a，20次；方式5：关合额定短路关合电流50ka峰值，2次，接地开关关合额定短路关合电流50ka、峰值，2次）机械寿命主回路5000次，接地2000次，转移电流1700a，经过上述严格苛刻的型式试验，说明我公司sf6负荷开关的装配工艺和检验工艺是正确可行的。
我公司在成功的型式试验基础上，对试验产品进行了解剖分析，发现灭孤栅的材质耐电孤高温性能不是很理想，20ka、4s短时耐受电流过后，聚炭酸脂材料耐高温性能不是很好，在100℃左右灭孤栅有些变形。请教有关专家对灭孤栅的原材料进行了更新，选择了可在250℃高温下正常工作的高绝缘性材料聚酰胺。其它厂用我公司的负荷开关开关柜型试试验结果，证明聚酰胺材料大大提高了灭孤栅的性能，使sf6负荷开关在开断和关合试验时非常顺畅的完成，且在20ka的短时耐受电流后未发现任何变形。
五、sf6开关水分含量控制。
依据国家标准gb/11022-1999，高压开关设备通用技术条件5.2要求和dl/t596-1996电力设备预防性试验规程要求。我们公司对sf6负荷开关实行了微量水分控制。首先抓生产环境的改造工艺制度的保障，三是测量仪器的监测。在生产环境的改造中建造了专供sf6负荷开关生产线用的厂房。生产线做到了无尘、恒温、恒湿的要求，其工艺及工艺纪律是制造合格产品的保障。我们在执行工艺的同时，对原始工艺进行考核。经过多次试验，修改了装配工艺和烘烤工艺。制定出开关元件烘烤时间、烘烤温度和开关抽真空的真空度要求，还有干燥剂的使用其活化处理的要求。同时也制定了烘烤—装配—抽真空—充sf6气体—检测各环节衍接制度。最终用国家计量院标定好的精密露点仪进行测试。确保了sf6负荷开关的水份含量符合国家标准的要求。
综上所述，我公司生产fln单断口sf6负荷开关产品的主要技术参数与国际同类产品相比并不逊色，有些指标高于国际同类产品。

㈤ SF6密度继电器内部构造 SF6密度继电器内部构造和温度补偿原理是什么

所谓密度，是指某一特定物质在特定条件下单位体积的质量。SF6断路器中的SF6气体是密封在一个固定不变的容器内的，在20℃时的额定压力下，它具有一定的密度值，在断路器运行的各种允许条件范围内，尽管SF6气体的压力随着温度的变化而变化，但是，SF6气体的密度值始终不变。因为SF6断路器的绝缘和灭弧性能在很大程度上取决于SF6气体的纯度和密度，所以，对SF6气体纯度的检测和密度的监视显得特别重要。如果采用普通压力表来监视SF6气体的泄漏，那就会分不清是由于真正存在泄漏还是由于环境温度变化而造成SF6气体的压力变化。为了能达到经常监视密度的目的，国家标准规定，SF6断路器应装设压力表或SF6气体密度表和密度继电器。压力表或SF6气体密度表是起监视作用的，密度继电器是起控制和保护作用的。

在SF6断路器上装设的SF6气体密度表，带指针及有刻度的称为密度表；不带指针及刻度的称为密度继电器或密度压力开关；有的SF6气体密度表也带有电触点，即兼作密度继电器使用。它们都是用来测量SF6气体的专用表计。

1— 弹性金属曲管；2—齿轮机构和指针；3—双层金属带；4—压力增大时的运动方向；5—压力减小时的运动方向。

图 SF6气体密度表的结构

SF6气体密度表的结构原理。上图所示的SF6气体密度表主要由弹性金属曲管1、齿轮机构和指针2、双层金属带3等零部件组成，实际上是在弹簧管式压力表机构中加装了双层金属带而构成的。空心的弹性金属曲管1与断路器相连，其内部空间与断路器中的SF6气体相通，弹性金属曲管1的端部与起温度补偿作用的双金属带3铰链连接，双层金属带3与齿轮机构和指针机构2铰链连接。

SF6气体密度表的工作原理

1.当密度表没有安装使用时，如果环境温度是20℃，，指针2指向0MP，但如果环境温度不是20℃时，因为双层金属带3是按照环境温度与20℃的差进行补偿的，所以，当环境温度高于20℃时，双层金属带3伸长，其下端将向5的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值减小的方向移动，指针2的读数小于0MP；否则，当环境温度低于20℃时，齿轮机构和指针2将向密度或压力指示值增大的方向移动，指针2的读数大于0MP。

2.当向断路器充SF6气体的过程中，随着气体压力的逐步升高，弹性金属曲管1的端部向4的方向发生位移，双层金属带3始终按20℃进行补偿，也随着向4的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值增大的方向移动，其指示值变大。密度表或压力表的指示值不仅与压力有关，而且还与温度有关。在对断路器充SF6气体过程中，由于SF6气体突然膨胀降压，温度一般由环境温度降至0℃以下，双层金属带3始终按20℃进行补偿，而不能对SF6气体的实际温度与环境温度之间的温差进行补偿，所以，在这种情况下，密度表的指示值即不能代表SF6气体的实际温度下的密度或压力值，也不能代表环境温度下的密度或压力值，更不能代表20℃时的密度或压力值。

3.当断路器充入SF6 气体后，等待一段时间，使SF6断路器内部温度升高至与外部环境温度达到平衡后，调整SF6气体至额定密度或压力值，这时，不管SF6气体受环境温度的影响使其压力增大还是减小，由于双层金属带3的温度补偿作用，密度表的指针始终指向20℃时的额定压力或密度值不变。

4.当断路器退出运行后，如果断路器内部SF6气体的温度与外部环境温度达到平衡时，其指示的密度或压力值将不随外部环境温度的变化而变化。当环境温度升高时，断路器内部SF6气体的温度也随着升高，压力也随之增大，弹性金属管1的端部向4的方向移动，有带动指针向密度或压力值增大的方向移动的趋势，但是，由于双层金属带3随环境温度升高而伸长，其下端向5的方向移动，那么，两者的变化量完全抵消，其结果是指针的指示值不变，即：自动折算到20℃时的密度或压力值保持不变，反之，当环境温度降低时，指针的指示值也保持原来的密度或压力值不变。

5.当断路器由于某种原因，如漏气或做试验时取气等，使SF6气体质量减少，压力变小，弹性金属管1的端部向5的方向移动，环境温度引起的压力变化由双层金属带3进行补偿，带动指针2向指示值减小的方向移动，其结果是指针指示的密度或压力值变小。由于密度表带有两对电接点，供SF6气体密度降低时发信号和闭锁断路器用，指针2降到一定的位置就发补气信号或闭锁断路器。

使用SF6气体密度或压力表的注意事项。密度表只有在SF6断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡之后，才能准确测量出SF6气体的密度或压力值；SF6断路器在运行时，密度表读数误差的大小，取决于断路器的负荷电流和回路电阻所引起的温升的大小。

SF6气体密度继电器结构原理。SF6气体密度继电器主要是由两个波纹管、标准SF6气体包、微动开关触点、杠杆等组成。C1-L1是作为SF6气体降低时报警的电触点63GA，C2-L2是作为SF6气体降低时闭锁断路器的电触点63GL。

1—波纹管；2—波纹管；3—标准SF6气体；4—微动开关电触点；5—轴；6—杠杆

图 SF6气体密度继电器结构

SF6气体密度继电器工作原理

1.它是以密封在波纹管1外侧的与断路器中SF6气体连通的SF6气体包，通过以轴5为支撑点的杠杆6，与密封在波纹管2外侧的标准气体包3进行比较，带动微动开关电触点4动作，实现其发信号和闭锁功能。

2.当断路器退出运行时，而且断路器中SF6气体在额定密度或压力时的温度与外界环境温度相等时，波纹管1外侧SF6气体的状态与波纹管2外侧标准SF6包3的状态相同，以轴5为支撑点的杠杆6保持在某一平衡位置，使微动开关电触点4在打开位置，随着环境温度的变化，两侧的SF6气体的压力同时发生变化，因此，作用在以轴5为支撑点的杠杆仍然保持在某一平衡位置，微动开关电触点4仍然保持在打开位置不变。

3.当断路器退出运行时，而且断路器中SF6气体的温度与外界环境温度相等时，如果断路器泄漏SF6气体，波纹管1外侧SF6气体的压力将会减小，波纹管2外侧的标准SF6气体包3的压力保持不变，杠杆6失去平衡，其结果两端将会发生逆时针转动，达到新的平衡位置，漏气到一定程度时，就会使微动电接点4不同功能的电触点分别闭合，发出不同的指令或信号，实现其不同的功能。

4.当断路器投入运行时，标准SF6气体包3还是在环境温度下，由于负荷电流通过回路电阻时消耗的电功率转化为热能，使断路器内的SF6气体升温，产生压力增量，即：波纹管1外侧SF6气体的压力将会增大，就会推动杠杆6绕轴5顺时针转动，使微动开关电触点4不会闭合。在这种情况下，如果断路器泄漏SF6气体，波纹管1外侧SF6气体的压力将会减小。但是，由于温升的作用，要比断路器退出运行时泄漏更多的SF6气体，才能使微动开关电触点4闭合。

使用SF6密度继电器的注意事项。SF6气体密度继电器只有在断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡后，才能准确测量出SF6气体的密度值；断路器运行时，如果断路器泄漏SF6气体，由于温升的作用，要比断路器退出运行时泄漏更多的SF6气体，才能够使密度继电器的电触点闭合。

SF6断路器密度表或密度继电器的校验，就是利用仪器自动折算出20℃时的SF6气体压力值，显示出各种温度和压力下的密度值，与仪器模拟的各种压力进行比较，以观察电触点的接触情况，能否在低压的规定值内发信号或闭锁断路器，来判断SF6断路器密度表或密度继电器的好坏。

在对SF6断路器的密度表和密度继电器的校验过程中，发现多台断路器的密度继电器不合格，而尚未发现密度表不合格现象，造成密度继电器不合格的原因可能是SF6标准气体包由于带着一根长长的细铜管，在安装或检修过程中，由于铜管的弯折或碰撞等原因造成标准SF6气体包内的压力增大而引起的；也可能是由于密度继电器波纹管损坏，造成密度继电器的标准气体包漏气，当断路器泄漏SF6气体时，C1-L1和C2-L2接点不能接通，致使密度继电器失去作用，严重威胁设备的安全运行甚至是系统安全，建议将密度继电器更换为密度表，一方面可以减少SF6气体管道和接头，即减少SF6气体泄漏的机率；另方面可以提高设备的运行可靠性。

在现场的实际工作中，给断路器充SF6气体时，经常有人认为多充些SF6气体，可以防止发补气和闭锁信号，确实，如果气体的压力充高些，会减小发补气和闭锁信号的机率，但是会加重断路器的各密封处的负担，有可能使断路器的密封处损坏，发生漏气现象，所以不提倡将SF6气体压力充高现象，应严格控制在标准以内。

SF6断路器是电力系统中重要的保护和控制元件，如果断路器发生故障，将会造成很大的经济损失，要保证断路器运行的可靠性，就必须经常监视断路器的各项指标，特别是SF6气体，必须到达有关标准的规定，使SF6断路器长期保持良好的工作状态。

㈥ 高压六氟化硫断路器、户外真空断路器的工作原理是什么有什么组成

真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受；各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。因此，真空间隙的绝缘特性成为提高灭弧室断口电压，使单断口真空断路器向高电压等级发展的主要研究课题。 真空度的表示方式绝对压力低于一个大气压的气体稀薄的空间，称为真空空间，真空度越高即空间内气体压强越低。真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm水银柱高)，毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa，1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是指灭弧室内的气体压强仅为"万分之一mm水银柱高"，亦即是1。31x10-2Pa。"派森定理"亦有译为"巴申定律"，是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系。图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形，即充气压力的增加或降低，都能提高极间间隙绝缘强度。其击穿机理至今还不清楚，因为真空灭弧室内部真空度高于10-4托，这样稀薄空气的空间，气体分子的自由行程为103mm，在真空灭弧室这么大小的容积内，发生碰撞的机率几乎是零。因此不会发生碰撞游离而使真空间隙击穿。派森定理的"V"形曲线是实验得出的，条件是在均匀电场的情况下，其间隙击穿电压Uj可表示为:

Uj=KLaL------间隙距离；a------间隙系数(间隙<5mm时a=1，>5mm时，a=0。5)由派森定理的"V"形关系曲线中看出，当真空度达103托时出现拐点，拐点四周曲线变得平坦，击穿电压几乎无变化。当真空度和间隙距离相同时，其击穿电压则随触头电极材料发生变化，电极材料机械强度高，熔点高时，真空间隙的击穿电压亦随之提高。真空绝缘的破坏机理前面已说过，在真空灭弧室这样高度真空度的空间内，气体分子的自由行程很大，不会发生碰撞分离而使真空间隙在高压电作用下会击穿又是客观存在，于是就有种解释真空绝缘会破坏的机理，场致发射引起击穿，微块引起击穿和微放电导致击穿。场致发射论对真空间隙所以能发生击穿的解释间隙电场能量集中，在电极微观表面的突出部分发生电子发射或蒸发逸出，撞击阳极使局部发热，继续放出离子或蒸汽，正离子再撞击阴极发生二次发射，相互不断积累，最后导致间隙击穿。闻名的FowlerandNoraheim场发射电流I表达式为:I=AE2e-B/E式中E------电场强度；A------常数，与发射点的面积有关；B------常数，与电极表面的逸出有关。在小的间隙(<1mm)及短脉冲电压情况下，可以合理地认为真空间隙击穿是由场致发射引起的，但在长间隙及连续加压与长脉冲电压下，有的学者认为真空的击穿尚存在其它机理:(1)阴极引起的击穿；在强电场下，由于场发射电流的焦耳发热效应，使阴极表面突出物的温度升高，当温度达到临界点时，突出物熔化产生蒸汽引起击穿。(2)阳极引起的击穿:由于阴极发射的电子束，轰击阳极使某点发热产生熔化和蒸汽而发生间隙击穿。产生阳极引起击穿的条件与电场提高系数和间隙距离有关。微块引起击穿的解释假设在电极表面附着较轻松的微块，在电场作用下，微块脱落而且加速，这微块撞击对面的电极时，由于冲击发热可使其本身熔化产生蒸汽，引起击穿。微放电导致真空间隙击穿的解释电极的阴极表面沾污，将发生微放电现象。微放电是一种小的自抑制熄灭的电流脉冲，它的总放电电荷3107C，存在时间由50ms到几ms，放电一般发生在大于1mm的间隙中。这些真空间隙的击穿机理表明，真空电极的材料与电极的表面状况对真空间隙的绝缘都是非常要害的因素。真空间隙的绝缘耐受能力与在先的分合闸操作工况有关真空断路器接触间隙的击穿电压，因耐压实验前不同工况的分合闸操作有相应的不同结果，意大利哥伦布(Colombo)工程师在设备讨论会上有文论述过这方面的问题:试验对象是24KV断路器，铜铬触头，额定开断电流16KA，额定电流630A，触头开距15。8mm，触头分闸速度1。1m/s，合闸速度为0。6m/s。试验程序列于表1。在关合---分闸操作(试验系列2~5)后产生的最大击穿电压比空载循环(试验系列1)后给出的数值低，这意味着触头击穿距离受电弧电流的影响而减小；同时，系列2和系列5所测得的数值亦小于系列3和系列4的试验值，而电流过零波形和极性似乎无明显影响。试验结果证实了开闭操作的形式对断路器触头之间的绝缘耐受能力有影响，击穿电压在30~50kV范围内，击穿距离为0。6~2mm之间，击穿时触头的电场强度为25~44kV。表1试验程序及内容表试验序号试验电流项号操作/试验顺序11-1 1-21-31-4合闸-分闸 冲击绝缘电流1分钟工频试验高频熄弧能力试验2100额定开断电流2-1 2-22-32-4关合--开断 冲击绝缘试验1分钟工频试验高频熄弧能力试验330额定开断电流用30额定开断电流值，不同的电流波极性按2。1~2。4逐项试验410额定开断电流用60额定开断电流值重复进行2。1~2。4的逐项试验意大利哥伦布工程师上述实验的结果表明，真空开关在开断大电流后，其真空减小绝缘强度会下降是一种普遍现象。因此，我国早期的真空断路器在开断故障后，间隙绝缘会下降，达不到产品技术条件的绝缘水平，故能源部对户内高压真空断路器订货要求(部标DL403--91)答应在真空断路器电寿命试验后，极间耐压值降为原标准的80作试验，假如通过，就认为该断路器的型式试验合格。那么，如何解释目前许多真空断路器制造厂在作产品介绍时，反复强调它们的真空断路器电寿命试验后，间隙的绝缘强调不降低呢?我们以10kV真空断路器为例来对此作说明:真空灭弧室经过技术和工艺改进，极间绝缘水平同早期产品比较，提高很多例如可达到A值，远比产品标准规定的耐压值C(工频42kV，冲击75kV)高得多，出厂新品按C值试验当然不会击穿，电寿命试验后，间隙绝缘水平由A值降为B值，但B值>C值，故按C值去校核其绝缘，试验时亦不会发生击穿。而老产品的A''值是大于C值，出厂新品按C值考核，当然能通过，开断故障后，由A"值降到B"值。热B'' 提高真空灭弧室绝缘耐受能力的措施真空断路器要向高电压使用领域发展，提高真空灭弧室断口极间绝缘耐受能力制成额定电压较高的单独断口真空灭弧室的经济意义是巨大的，不但可减少串联断口的数量，而且使断路器结构简单，从而提高了设备可靠性并使设备造价亦相应降低。提高单断口真空灭弧室的绝缘耐受能力主要在下列三方面采取措施。真空灭弧室内触头间耐压强度的提高前面以说过，在灭弧室内部高度真空的情况下，触头间存在的气体非常稀少，不会受极间电压而产生游离，但极间发生击穿是客观存在，从而产生几种真空绝缘破坏机理的解释。真空间隙实际击穿时，有可能是几种机理同时发生作用，而且击穿途径中总是有游离气体存在，这是由施加电压后产生的金属蒸汽或触头释放了所吸附的气体提供的。基于此点出发，采取下列措施以提高真空灭弧室触头间隙的耐压性能:(1)选择熔点或沸点高，热传导率小，机械强度和硬度大的触头材料；(2)预先向触头间隙施加高电压，使其反复放电，使触头表面附着的金属或绝缘微粒熔化，蒸发，即所谓"老炼处理"；(3)清除吸附在触头或灭弧室表面上的气体，即进行加热脱气处理；(4)选择合适的触头外形，改善触头的电场分布。

提高开断电流后触头极间的绝缘恢复速度通常断路开断电流成功的要害在于电弧电流过零后，触头间隙绝缘恢复速度快于触头间隙间的暂态恢复电压速度，就不会发生重燃而达到成功开断。真空灭弧室开断电流时，电弧放出的金属蒸汽在电弧电流过零时会迅速扩散，碰到触头或屏蔽罩表面会立即凝聚。因此欲求在开断电流相应的触头尺寸，材质，形态，触头间隙以及电流开断时产生的金属蒸汽密度，带电粒子密度等影响因素进行反复实验取得试验数据作分析研究。发现触头直径越大且触头间隙越小，电流开断后的绝缘强度恢复越快；纵向磁场触头结构的采用，有极为良好的弧后绝缘恢复特性。

提高真空灭弧室的外部绝缘真空灭弧室的外部表面，如处于正常的大气之中，则绝缘耐压是很低的，不能适合高电压条件下使用，随着真空断路器向高电压，小型化方向发展，对真空灭弧室外部表面采取下列强化措施:(1)用环氧树脂绝缘包裹真空灭弧室陶瓷外壳表面，环氧树脂具有高绝缘性能，其冲击电压为50kV/mm，工频耐压为30kV/mm，而且其制品机械强度高，浇注加工性能好，可以较轻易成型复盖于陶瓷外壳表面，从而达到灭弧室外表面绝缘强化的目的。并提高了耐污性能，使所需对地绝缘更趋合理化。户外真空断路则往往采用带有裙边的硅胶外套作管，复盖于陶瓷外壳的表面，具有更好的抗雾闪性能，但机械强度则不如环氧树脂制间。(2)将真空灭弧室置于SF6气体之中，使陶瓷外壳为SF6气体所包围，由于SF6气体只起绝缘作用，其充气压力一般是不高的。 户外真空断路器六氟化硫真空断路器

㈦ 高压六氟化流断路器的工作原理是什么

真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受；各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。因此，真空间隙的绝缘特性成为提高灭弧室断口电压，使单断口真空断路器向高电压等级发展的主要研究课题。 真空度的表示方式 绝对压力低于一个大气压的气体稀薄的空间，称为真空空间，真空度越高即空间内气体压强越低。真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm水银柱高)，毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa，1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是指灭弧室内的气体压强仅为"万分之一mm水银柱高"，亦即是1。31x10-2Pa。 "派森定理"亦有译为"巴申定律"，是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系。图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形，即充气压力的增加或降低，都能提高极间间隙绝缘强度。其击穿机理至今还不清楚，因为真空灭弧室内部真空度高于10-4托，这样稀薄空气的空间，气体分子的自由行程为103mm，在真空灭弧室这么大小的容积内，发生碰撞的机率几乎是零。因此不会发生碰撞游离而使真空间隙击穿。派森定理的"V"形曲线是实验得出的，条件是在均匀电场的情况下，其间隙击穿电压Uj可表示为: Uj=KLa L------间隙距离； a------间隙系数(间隙<5mm时a=1，>5mm时，a=0。5) 由派森定理的"V"形关系曲线中看出，当真空度达103托时出现拐点，拐点四周曲线变得平坦，击穿电压几乎无变化。 当真空度和间隙距离相同时，其击穿电压则随触头电极材料发生变化，电极材料机械强度高，熔点高时，真空间隙的击穿电压亦随之提高。 真空绝缘的破坏机理 前面已说过，在真空灭弧室这样高度真空度的空间内，气体分子的自由行程很大，不会发生碰撞分离而使真空间隙在高压电作用下会击穿又是客观存在，于是就有种解释真空绝缘会破坏的机理，场致发射引起击穿，微块引起击穿和微放电导致击穿。 场致发射论对真空间隙所以能发生击穿的解释 间隙电场能量集中，在电极微观表面的突出部分发生电子发射或蒸发逸出，撞击阳极使局部发热，继续放出离子或蒸汽，正离子再撞击阴极发生二次发射，相互不断积累，最后导致间隙击穿。 闻名的FowlerandNoraheim场发射电流I表达式为: I=AE2e-B/E 式中E------电场强度； A------常数，与发射点的面积有关； B------常数，与电极表面的逸出有关。 在小的间隙(<1mm)及短脉冲电压情况下，可以合理地认为真空间隙击穿是由场致发射引起的，但在长间隙及连续加压与长脉冲电压下，有的学者认为真空的击穿尚存在其它机理: (1)阴极引起的击穿；在强电场下，由于场发射电流的焦耳发热效应，使阴极表面突出物的温度升高，当温度达到临界点时，突出物熔化产生蒸汽引起击穿。 (2)阳极引起的击穿:由于阴极发射的电子束，轰击阳极使某点发热产生熔化和蒸汽而发生间隙击穿。产生阳极引起击穿的条件与电场提高系数和间隙距离有关。 微块引起击穿的解释 假设在电极表面附着较轻松的微块，在电场作用下，微块脱落而且加速，这微块撞击对面的电极时，由于冲击发热可使其本身熔化产生蒸汽，引起击穿。 微放电导致真空间隙击穿的解释 电极的阴极表面沾污，将发生微放电现象。微放电是一种小的自抑制熄灭的电流脉冲，它的总放电电荷3107C，存在时间由50ms到几ms，放电一般发生在大于1mm的间隙中。 这些真空间隙的击穿机理表明，真空电极的材料与电极的表面状况对真空间隙的绝缘都是非常要害的因素。 真空间隙的绝缘耐受能力与在先的分合闸操作工况有关 真空断路器接触间隙的击穿电压，因耐压实验前不同工况的分合闸操作有相应的不同结果，意大利哥伦布(Colombo)工程师在设备讨论会上有文论述过这方面的问题:试验对象是24KV断路器，铜铬触头，额定开断电流16KA，额定电流630A，触头开距15。8mm，触头分闸速度1。1m/s，合闸速度为0。6m/s。试验程序列于表1。 在关合---分闸操作(试验系列2~5)后产生的最大击穿电压比空载循环(试验系列1)后给出的数值低，这意味着触头击穿距离受电弧电流的影响而减小；同时，系列2和系列5所测得的数值亦小于系列3和系列4的试验值，而电流过零波形和极性似乎无明显影响。试验结果证实了开闭操作的形式对断路器触头之间的绝缘耐受能力有影响，击穿电压在30~50kV范围内，击穿距离为0。6~2mm之间，击穿时触头的电场强度为25~44kV。 表1试验程序及内容表 试验序号 试验电流 项号 操作/试验顺序 1 1-1 1-2 1-3 1-4 合闸-分闸 冲击绝缘电流 1分钟工频试验 高频熄弧能力试验 2 100额定开断电流 2-1 2-2 2-3 2-4 关合--开断 冲击绝缘试验 1分钟工频试验 高频熄弧能力试验 3 30额定开断电流 用30额定开断电流值，不同的电流波极性按2。1~2。4逐项试验 4 10额定开断电流 用60额定开断电流值重复进行2。1~2。4的逐项试验 意大利哥伦布工程师上述实验的结果表明，真空开关在开断大电流后，其真空减小绝缘强度会下降是一种普遍现象。因此，我国早期的真空断路器在开断故障后，间隙绝缘会下降，达不到产品技术条件的绝缘水平，故能源部对户内高压真空断路器订货要求(部标DL403--91)答应在真空断路器电寿命试验后，极间耐压值降为原标准的80作试验，假如通过，就认为该断路器的型式试验合格。那么，如何解释目前许多真空断路器制造厂在作产品介绍时，反复强调它们的真空断路器电寿命试验后，间隙的绝缘强调不降低呢?我们以10kV真空断路器为例来对此作说明:真空灭弧室经过技术和工艺改进，极间绝缘水平同早期产品比较，提高很多例如可达到A值，远比产品标准规定的耐压值C(工频42kV，冲击75kV)高得多，出厂新品按C值试验当然不会击穿，电寿命试验后，间隙绝缘水平由A值降为B值，但B值>C值，故按C值去校核其绝缘，试验时亦不会发生击穿。而老产品的A''值是大于C值，出厂新品按C值考核，当然能通过，开断故障后，由A"值降到B"值。热B'' 提高真空灭弧室绝缘耐受能力的措施 真空断路器要向高电压使用领域发展，提高真空灭弧室断口极间绝缘耐受能力制成额定电压较高的单独断口真空灭弧室的经济意义是巨大的，不但可减少串联断口的数量，而且使断路器结构简单，从而提高了设备可靠性并使设备造价亦相应降低。提高单断口真空灭弧室的绝缘耐受能力主要在下列三方面采取措施。 真空灭弧室内触头间耐压强度的提高 前面以说过，在灭弧室内部高度真空的情况下，触头间存在的气体非常稀少，不会受极间电压而产生游离，但极间发生击穿是客观存在，从而产生几种真空绝缘破坏机理的解释。真空间隙实际击穿时，有可能是几种机理同时发生作用，而且击穿途径中总是有游离气体存在，这是由施加电压后产生的金属蒸汽或触头释放了所吸附的气体提供的。基于此点出发，采取下列措施以提高真空灭弧室触头间隙的耐压性能: (1)选择熔点或沸点高，热传导率小，机械强度和硬度大的触头材料； (2)预先向触头间隙施加高电压，使其反复放电，使触头表面附着的金属或绝缘微粒熔化，蒸发，即所谓"老炼处理"； (3)清除吸附在触头或灭弧室表面上的气体，即进行加热脱气处理； (4)选择合适的触头外形，改善触头的电场分布。 提高开断电流后触头极间的绝缘恢复速度 通常断路开断电流成功的要害在于电弧电流过零后，触头间隙绝缘恢复速度快于触头间隙间的暂态恢复电压速度，就不会发生重燃而达到成功开断。真空灭弧室开断电流时，电弧放出的金属蒸汽在电弧电流过零时会迅速扩散，碰到触头或屏蔽罩表面会立即凝聚。因此欲求在开断电流相应的触头尺寸，材质，形态，触头间隙以及电流开断时产生的金属蒸汽密度，带电粒子密度等影响因素进行反复实验取得试验数据作分析研究。发现触头直径越大且触头间隙越小，电流开断后的绝缘强度恢复越快；纵向磁场触头结构的采用，有极为良好的弧后绝缘恢复特性。 提高真空灭弧室的外部绝缘 真空灭弧室的外部表面，如处于正常的大气之中，则绝缘耐压是很低的，不能适合高电压条件下使用，随着真空断路器向高电压，小型化方向发展，对真空灭弧室外部表面采取下列强化措施: (1)用环氧树脂绝缘包裹真空灭弧室陶瓷外壳表面，环氧树脂具有高绝缘性能，其冲击电压为50kV/mm，工频耐压为30kV/mm，而且其制品机械强度高，浇注加工性能好，可以较轻易成型复盖于陶瓷外壳表面，从而达到灭弧室外表面绝缘强化的目的。并提高了耐污性能，使所需对地绝缘更趋合理化。户外真空断路则往往采用带有裙边的硅胶外套作管，复盖于陶瓷外壳的表面，具有更好的抗雾闪性能，但机械强度则不如环氧树脂制间。 (2)将真空灭弧室置于SF6气体之中，使陶瓷外壳为SF6气体所包围，由于SF6气体只起绝缘作用，其充气压力一般是不高的。 简单的是： 1.通过弹簧操作机构的储能和能量释放，机械部分动作，达到开关分合闸的目的。对二次元件进行参数设定后，能自动进行分合闸。 2.主要元件：箱体骨架、真空灭弧室，弹簧操作机构、机械部件、二次元件等 选我满意答案吧，谢谢！

㈧ SF6密度继电器的SF6气体密度继电器工作原理

SF6气体密度继电器主要是由两个波纹管、标准SF6气体包、微动开关触点、杠杆等组成。C1-L1是作为SF6气体降低时报警的电触点63GA，C2-L2是作为SF6气体降低时闭锁断路器的电触点63GL。

SF6气体密度继电器工作原理

1—波纹管；2—波纹管；3—标准SF6气体；4—微动开关电触点；5—轴；6—杠杆图 SF6气体密度继电器结构

SF6气体密度继电器工作原理

1.它是以密封在波纹管1外侧的与断路器中SF6气体连通的SF6气体包，通过以轴5为支撑点的杠杆6，与密封在波纹管2外侧的标准气体包3进行比较，带动微动开关电触点4动作，实现其发信号和闭锁功能。

2.当断路器退出运行时，而且断路器中SF6气体在额定密度或压力时的温度与外界环境温度相等时，波纹管1外侧SF6气体的状态与波纹管2外侧标准SF6包3的状态相同，以轴5为支撑点的杠杆6保持在某一平衡位置，使微动开关电触点4在打开位置，随着环境温度的变化，两侧的SF6气体的压力同时发生变化，因此，作用在以轴5为支撑点的杠杆仍然保持在某一平衡位置，微动开关电触点4仍然保持在打开位置不变。

3.当断路器退出运行时，而且断路器中SF6气体的温度与外界环境温度相等时，如果断路器泄漏SF6气体，波纹管1外侧SF6气体的压力将会减小，波纹管2外侧的标准SF6气体包3的压力保持不变，杠杆6失去平衡，其结果两端将会发生逆时针转动，达到新的平衡位置，漏气到一定程度时，就会使微动电接点4不同功能的电触点分别闭合，发出不同的指令或信号，实现其不同的功能。

4.当断路器投入运行时，标准SF6气体包3还是在环境温度下，由于负荷电流通过回路电阻时消耗的电功率转化为热能，使断路器内的SF6气体升温，产生压力增量，即：波纹管1外侧SF6气体的压力将会增大，就会推动杠杆6绕轴5顺时针转动，使微动开关电触点4不会闭合。在这种情况下，如果断路器泄漏SF6气体，波纹管1外侧SF6气体的压力将会减小。但是，由于温升的作用，要比断路器退出运行时泄漏更多的SF6气体，才能使微动开关电触点4闭合。

㈨ 简述SF6断路器灭弧原理

SF6断路器灭弧原理：
六氟化硫是惰性气体，有很好的绝缘及灭弧效果。
SF6断路器是利用六氟化硫（SF6）的灭弧特性，将其作为绝缘介质来工作的断路器，用于分合额定电流、故障电流或转换线路，实现对输变电系统的保护、控制及操作，可以进行三极分闸、合 闸及快速自动重合闸操作。
SF6断路器内有两种气压的SF6气体存在，低压的SF6气体只用于内部的绝缘，一般为3—5个大气压，高压的SF6气体一般有十几个大气压，只是在分断过程中，吹气阀才打开，高压的SF6气体从高压区流向低压区，经触头喷口吹向电弧，使电弧熄灭；分断过程结束后，吹气阀关闭，气吹过程结束。这种SF6断路器的优点是灭弧能力强，开断容量大，金属短接时间、固有分闸时间和全开断时间都比单压式的短；但是它的结构比较复杂，辅助设备多，在SF6气体的低压区和高压区之间要有压缩机和管道，此外，高压的SF6气体的压力比较大，很容易液化（如在16个大气压下，SF6气体的液化温度是5℃），因此需要有加热装置。

㈩ 断路器的工作原理是怎么的断路器的作用是什么

断路器是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，有保护线路和电源的能力。? 空气开关和断路器的用法与功能都是差不多的！只是一般空开用在负荷较小的场合，断路器一般用在负荷相对较大一点的场合！? 根据所采用灭弧介质的不同，断路器包括空气断路器（俗称空气开关）、真空断路器、SF6断路器、油断路器等。民用建筑电气设计由于电压多为220~380V，断路器灭弧介质为空气，故称空气开关或断路器都对。但对于电力系统来说，就要具体对待识别了。 断路器主要品种有：? 塑壳断路器、漏电断路器、小型断路器、高分段小型断路器、高分段小型漏电断路器、小型漏电断路器、智能型万能式。