1、1. 基本参数(定义 ,额定电压,额定电流,开断时间)额定电压为 3KV 及其以上的电器统称为高压电器，包括高压设备开关，电抗器，避雷器，互感器和电容器等。额 定 电 压 在 规 定 的 使 用 和 性 能 的 条 件 下 能 连 续 运 行 的 最 高 电 压 ， 并 以 它 确定 高 压 开 关 设 备 的 有 关 试 验 条 件 。 额 定 电 流 在 规 定 的 正 常 使 用 和 性 能 条 件 下 ， 高 压 开 关 设 备 主 回 路 能 够 连 续承 载 的 电 流 数 值 。开断时间断路器的操纵机构接到开端指令起到三相电弧完全熄灭为止的一段时间2. 首开相系数的概念把首先开断
2、项的工频恢复电压和电源电压幅值之比称为首相开断系数，用 K1 表示，K1=Ugh/Em3. 空载长线的关合与开断( 复燃与重击穿) 及限制过电压的方法空载长线属于电容负荷。关合空载长线的操作，可以是线路检修后重新投入运行的正常操作，也可以是运行线路发生故障后，由继电保护系统控制断路器跳闸后，经过一段时间的自动重合闸操作。由于 L、C 振荡，电容 C 上的电压可以超出电源电压而产生过电压，这一电压与电源电压幅值之比称为过电压倍数。其大小与合闸相角及线路电容上残余电荷的极性和大小有关。大多数情况下合空线的过电压倍数是小于 3 的。我国 220KV 及以下的线路不需采取任何限制合闸过电压的措施。额定
3、电压为 330KV 级以上的线路绝缘水平较低，需采取限制措施。常用的方法是加装合闸并联 电阻。电阻值一般应在 4001200 欧的范围内，属于中值并联电阻。选相合闸是另一种限制措施，但是选相控制较复杂。开断空载长 线。电弧熄灭后，加在断口上的恢复电压将逐渐增加，过了工频半个波之后，断口电压达到最大值 2Em，若断口介质强度不过，刚好在 2Em 时背重新击穿，则重 击穿后电容上的电压 uc 将由起始值 Em 以 1/LC 的角频率围绕-Em 振荡，最大值可达-3Em。之后若继续发生重击穿，则可能按-7Em，+9Em ，逐次增大到很大数值。引起切空线过电压的原因是电弧的重燃。当重燃发生在电弧熄灭后
4、的 1/4 工频周期以内时并不会引起过电压，只有当重燃时刻在 1/4 工频周期以后时才会有过电压出现。称前一种为复燃，称后一种为重击穿。实际的切空线过电压在中性点不接地系统中一般不超过 3.54 倍，在中性点直接接地系统中一般不超过 3 倍。仅在 330KV 及以上线路中需采取专门措施来限制过电压。限制切空线过电压的最有效措施是提高断路器熄弧能力。或者在断口上并联电阻。Rb 越小恢复电压就越低，重击穿几率越小。一般取 4001200 欧的合闸电阻。）4. 电容器关合与开断( 复燃与重击穿) 及限制涌流的方法电容器组投入时的涌流和切除时的过电压是无功补偿用电容器组运行中的两大问题。电容器组开断时
5、产生过电压的机制和切空线时相同。电容器运行中电极间的操作过电压不允许超过两倍额定电压峰值。涌流最大值与电容器组正常工作电流的幅值之比称为涌流倍数。涌流倍数课根据电容器组的额定容量和安装地点的短路容量直接决定。涌流倍数随电容量的增大而减小。单组电容器投入时的涌流并不大，一般不会造成危害。并联电容器组投入运行时，以最后一组投入时出现的涌流最大，因为其他已充电的电容器都将对它充电，此时一般不用考虑电源的作用了。在各组电容器前串联电抗器，可以限制涌流；在断路器上加装并联电阻，也可以起到限制涌流的作用。此处应取低值并联电阻。5. 小电感电流的概念、开断及限制过电压的方法电力系统中小的电感电流的开断主要发
6、生在开断空载变压器、并联电抗器及高压感应电动机等大电感负荷时。由于断路器的灭弧能力较强，在开断这些小的电感电流时，由于电弧不稳定，电弧可能是在某一电流值时背强迫下降到零，此时电感上将感应出过电压。截流值越大则过电压越高，当截流发生在激磁电流的幅值时，UBm=Im(LB/CB)，可见截流过电压的大小 UBm 和变压器激磁电流 Im 的大小以及变压器绕组电容 CB 的大小有关。用冷轧硅钢片的高压变压器其激磁电流仅达额定电流的 0.5%左右，故开断这种变压器时过电压倍数一般不大于 2。并联高值电阻可以限制过电压，Rb 需和变压器激磁绕组的阻抗值具有同一数量级。另外灭弧能力不是很强的断路器也可以限制过
7、电压。事实上，电力系统中的开端空载变压器的过电压可以用普通阀型避雷器来保护。6. 断路器并联电阻的作用和取值范围（高值、中值、低值电阻）高值并联电阻：几万欧以上； 中值并联电阻：几百到几千欧； 低值并联电阻：几欧到几十欧。作用：在单相短路故障的开断中，改善断路器开断短路时的工作条件。在开断近区故障时，改善断路器开断近区故障时的工作条件。在关合空载长线以及切空线时，限制过电压。限制电容器组投入时的涌流。低值并联电阻在主断口开断时的作用：阻尼振荡，降低恢复电压上升速度。在辅助断口开断时的作用：降低辅助断口开断的电流、恢复电压。7. 高压断路器的分类、总体结构、基本参数按灭弧介质不同分类：油断路器、
8、压缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、磁吹断路器、固体产气断路器。断路器必须具有三个组成部分：开断部分，包括导电和触头系统部分以及灭弧室；操动和传动部分，包括操动能源和把操动能源传动到动触头系统的各种传动机构；绝缘部分，包括把出于高电位的操动能源所用的绝缘连接件等。以开断部分中的灭弧室为核心。基本参数：额定电压、额定电流。额定开断电流、短时耐受电流（热稳定电流） 、峰值耐受电流（动稳定电流） 、额定短路接通电流（额定短路关合电流） 、开断时间、合闸时间、额定操作顺序。8. 自吹式油灭弧室的工作过程及油所起的作用、SN10-10 型少油断路器的特点、逆流原理等。封闭泡阶段（油流阶段） ，指
9、触头分开到吹 弧口被打开这一阶段，油分解的气体只能把部分油从触头和灭弧室的缝隙中挤出，使得灭弧室中压力增长很快-气吹阶段，吹弧口被打开，积贮的高压将推 动油和气告诉喷入油箱，形成气吹，为灭弧创造了极为有利的条件-回油阶段，电弧熄灭，灭弧室压力降低，止逆阀自动打开，新鲜油进入灭弧室，灭弧室 恢复其灭弧能力。SN10-10 特点：灭弧装置兼用自能和外能原理，在自能灭弧室中辅以动触头向下运动所形成的压油作用来改善灭弧室开断小电流的特性。逆流原理：开断时电弧形成的气泡，受热的作用总是向上运动的，若动触头向下运动将使动触头端部的弧根总是与下面冷态的新鲜油接触，加强了弧根的冷却，有利于介质强度的恢复，这一
10、作用称为逆流原理，对小电流电弧的熄灭很有好处。9. 自由脱扣器的概念。不论操动机构是出于合闸位置还是正在合闸操作过程中，只要分闸元件接到分闸信号，断路器应能立即分闸。10. SF6 断路器灭弧装置的三种型式。单压式：灭弧装置中只有一种压力的 SF6 气体，气体压力低，可省去压气泵等装置，故结构简单、造价便宜、维护方便。但要求配置操作功大的操动机构。双压式：低压系统压力用作灭弧室的绝缘介质，高压系统的压力只在灭弧过程中起作用，双压式结构复杂，所须辅助设备多，维护不便，逐渐为单压式取代。旋弧式：可分为径向燃弧式和轴向燃弧式。断路器要求的合闸功大大下降，使操动机构结构简化，成本下降。11. 真空断路
11、器中真空灭弧室的组成、操作过电压的类型及抑制方法。灭弧室主要组成：外壳、波纹管、屏蔽罩、触头。外壳：外壳是真空灭弧室的密封容器，不仅要容纳和支持真空灭弧室内的各种零件，而且当动静触头在断开位置时起绝缘作用。波纹管：是既保证灭弧室完全密封，而又可在灭弧室外部操动触头运动的不可少的元件。有液压成形和膜片焊接两种形式。屏蔽罩：可以挡住电弧生成物的去路，防止绝缘外壳因电弧生成物所污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏，有利于熄弧后弧隙即将介质强度的迅速恢复，使灭弧室内部电压均匀分布，使波纹管免受电弧生成物的烧损。常用材料为无氧铜、不锈钢和玻璃。触头：是真空灭弧室内最为重要的元件，真空灭弧室的开断能力和电器寿
12、命主要由触头来决定，大致可分为非磁吹触头（开断电流较小）和磁吹触头两大类。操作过电压类型：截流过电压（三相同时截流时过电压最为严重） 、切断电容性负载时的过电压（因熄弧后间隙发生重击穿引起） 、高频多次重燃过电压（真空断路器开断感性电流时及时没有截流也会发生过电压，熄弧后介质恢复强度不高，间隙击穿后又产生电弧） 。抑 制方法：采用低电涌真空灭弧室，降低截流过电压，提高开断能力；负载端并联电容，降低截流过电压，减缓恢复电压上升陡度；负载端并联电阻-电容，降低截流 过电压及其上升陡度，还可使高频重燃时的振荡过程强烈衰减；安装避雷器，只能限制过电压的幅值；串联电感，可降低过电压的上升陡度和幅值。12
13、. 高压熔断器的分类、工作原理及特点。分类：跌落式熔断器、限流式熔断器。跌落式熔断器由绝缘支座和开口熔断管组成。工作原理是，利用固体产气材料灭弧，当熔丝熔断，熔管内产生电弧后，熔管的内壁在电弧的作用下降产生大量气体使馆内压力升高。气体在高压力的作用下高速向外喷出，产生强烈去游离作用使电弧在过零时熄灭。特点是：开断大电流能力强，开断小电流能力弱，在灭弧时会喷出大量游离气体并发出很大响声，一般只用在户外，熔断时不会出现截流，过电压较低，开断容量较小。限 流式熔断器的熔件用镀银的细铜丝制成，整个熔件放在充满石英砂的瓷管中。工作原理是，当流经熔丝的短路电流很大时，熔丝的温度可以在电流上升到最大值前达 到其熔点，此时被石英砂包围的熔丝将立即在全长范围内熔化和蒸发，在熔体原来占有的狭小空间中形成很高的压力，迫使金属蒸汽向四周喷溅并深入到石英砂中 去，使短路电流在上升到最大值前折断。这一过电压作用在熔件熔断后所形成的间隙上，将使间隙立即击穿形成电弧，由于电弧是在被石英砂所包围的狭沟中燃烧， 直径很小，再加上石英砂对它的冷却和去游离，故弧柱所呈现的电阻很高，这一电阻可以大大限制以电弧形式重新接通的短路电流的上升。此即限流熔断器的限流作 用。特点：全部动作过程发生在密闭的管子中，熄弧时无巨大的气流冲出管外。可用于户内，熔断时出现截流，过电压较大。
