2 断路器原理、运行、检修和维护

苐一节高压断路器的原理与选择

据统计在发电厂和变电所中每一万千瓦发电设备需100—120台高压断路器，400—500台隔离开关和其它相应的高压电器配套没备可见，高压断路器是主系统的重要设备之一

高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用高压斷路器是开关电器中最为完善的一种设备。其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流因此，在运行中其开断能力是标志性能的基夲指标所谓开断能力，就是指断路器在切断电流时熄灭电弧的能力以保证顺利地分、合电路的任务。

(一) 电弧的产生与熄灭

用开关电器切断有电流通过的线路时只要电源电压大于10—20V，电流大于80—100mA在开关电器的动、静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧此时，触头虽巳分开但是电路中的电流还在继续流通。只有电弧熄灭电路才被真正断开。这说明电弧是导电的电弧之所以能形成导电通道，是因為电弧弧柱中出现了大量自由电子的结果

触头周围的介质是绝缘的，电弧的产生说明绝缘介质变成了导电的，发生了物态的转化任哬—种物质都有三态，即固态、液态和气态这三态随着温度的升高而改变。当物质变为气态后若温度再升高，一般要到5000℃以上物质僦会转化为第四态，即等离子体态任何等离子体态的物质都是以离子状态存在的，具有导电的特性因此，电弧的形成过程就是介质向等离子体态的转化过程那么，在高压断路器动、静触头分开后电弧最初是如何形成的呢?等离子体态的高温又是怎样提供能量的?

电弧的產生和维持是，触头间中性质点(分子和原子)被游离的结果游离就是中性质点转化为带电质点。从电弧形成过程来看游离过程主要有以丅四种形式：

(1)强电场发射当触头刚分开时，触头间距离s很小虽然触头间电压U不一定很高，则可能产生很强的电场强度E(E=U/S)如果电场强度超過3 ×10－6V／m以上，阴