灭弧装置设计原理

① 常用灭弧装置原理

所述的RC灭弧器包括一个电容和一个电阻；电容和电阻串联，封装于版封装体内；由电容和权电阻组成的谐振电路，有效滤除干扰和吸收准波具有一定的安全保证作用和优良的抗脉动能力，一体化设计，便于使用安装，提高可靠性；适用于电源跨线降噪路线、数控机床、音响设备等交直流场合。

② 保险丝熔断原理

何谓保险丝,其作用是什么？
保险丝也被称为熔断器，IEC127标准将它定义为"熔断体（-link)"。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险丝的作用是：当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明，由于当时的工业技术不发达白炽灯很贵重，所以，最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。
保险丝的工作原理是怎样的？
我们都知道，当电流流过导体时，因导体存在一定的电阻，所以导体将会发热。且发热量遵循着这个公式：Q=0.24I2RT；其中Q是发热量，0.24是一个常数，I是流过导体的电流，R是导体的电阻，T是电流流过导体的时间；依此公式我们不难看出保险丝的简单的工作原理了。
当制作保险丝的材料及其形状确定了，其电阻R就相对确定了（若不考虑它的电阻温度系数）。当电流流过它时，它就会发热，随着时间的增加其发热量也在增加。电流与电阻的大小确定了产生热量的速度，保险丝的构造与其安装的状况确定了热量耗散的速度，若产生热量的速度小于热量耗散的速度时，保险丝是不会熔断的。若产生热量的速度等于热量耗散的速度时，在相当长的时间内它也不会熔断。若产生热量的速度大于热量耗散的速度时，那么产生的热量就会越来越多。又因为它有一定比热及质量，其热量的增加就表现在温度的升高上，当温度升高到保险丝的熔点以上时保险丝就发生了熔断。这就是保险丝的工作原理。们从这个原理中应该知道，您在设计制造保险丝时必须认真地研究您所选材料的物理特性，并确保它们有一致几何尺寸。因为这些因素对保险丝能否正常工作起了致关重要的作用。同样，您在使用它的时候，一定要正确地安装它。
保险丝的构造如何？各有什么功效？又有什么要求？
一般保险丝由三个部分组成：一是熔体部分，它是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用，同一类、同一规格保险丝的熔体，材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能地小且要一致，最重要的是熔断特性要一致；二是电极部分，通常有两个，它是熔体与电路联接的重要部件，它必须有良好的导电性，不应产生明显的安装接触电阻；三是支架部分，保险丝的熔体一般都纤细柔软的，支架的作用就是将熔体固定并使三个部分成为刚性的整体便于安装、使用，它必须有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性，在使用中不应产生断裂、变形、燃烧及短路等现象；
电力电路及大功率设备所使用的保险丝，不仅有一般保险丝的三个部分，而且还有灭弧装置，因为这类保险丝所保护的电路不仅工作电流较大，而且当熔体发生熔断时其两端的电压也很高，往往会出现熔体已熔化（熔断）甚至已汽化，但是电流并没有切断，其原因就是在熔断的一瞬间在电压及电流的作用下，保险丝的两电极之间发生拉弧现象。这个灭弧装置必须有很强的绝缘性与很好的导热性，且呈负电性。石英砂就是常用的灭弧材料。
另外，还有一些保险丝有熔断指示装置，它的作用就是当保险丝动作（熔断）后其本身发生一定的外观变化，易于被维修人员发现，例如：发光、变色、弹出固体指示器等。
保险丝有哪些种类？
按保护形式分，可分为：过电流保护与过热保护。用于过电流保护的保险丝就是平常说的保险丝（也叫限流保险丝）。用于过热保护的保险丝一般被称为"温度保险丝"。温度保险丝又分为低熔点合金形与感温触发形还有记忆合金形等等（温度保险丝是防止发热电器或易发热电器温度过高而进行保护的，例如：电吹风、电熨斗、电饭锅、电炉、变压器、电动机等等；它响应于用电电器温升的升高，不会理会电路的工作电流大小。其工作原理不同于"限流保险丝"）。
按使用范围分，可分为：电力保险丝、机床保险丝、电器仪表保险丝（电子保险丝）、汽车保险丝。
按体积分，可分为：大型、中型、小型及微型。
按额定电压分，可分为：高压保险丝、低压保险丝和安全电压保险丝。
按分断能力分，可分为：高、低分断能力保险丝。
按形状分，可分为：平头管状保险丝（又可分为内焊保险丝与外焊保险丝）、尖头管状保险丝、铡刀式保险丝、螺旋式保险丝、插片式保险丝、平板式保险丝、裹敷式保险丝、贴片式保险丝。
按熔断速度分，可分为：特慢速保险丝（一般用TT表示）、慢速保险丝（一般用T表示）、中速保险丝（一般用M表示）、快速保险丝（一般用F表示）、特快速保险丝（一般用FF表示）。
按标准分，可分为：欧规保险丝、美规保险丝、日规保险丝。

③ 断路器自动重合闸装置的控制回路设计

断路器控制回路原理83
第5章断路器控制回路；教学目的：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基；回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作；重点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要；难点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要；第一节概述；一、断路器控制方式；断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时；断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及；1．按
第5章 断路器控制回路
教学目的：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制
回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路 复习旧课：操作电源概述、蓄电池组直流操作直流、硅整流电容储能装置直流系统、复式整流装置直流系统、直流系统的绝缘监察与电压监察装置；
重 点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路；
难 点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 引入新课：
第一节 概述一、断路器控制方式
断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。
断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。断路器的控制方式有多种，分述如下。
1．按控制地点分
断路器的控制方式接控制地点分为集中控制和就地（分散）控制两种。
（1）集中控制。在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器35kV以上线路等主要设备都采用集中控制。
（2）就地（分散）控制。在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。一般对10kV线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。
2．按控制电源电压分
断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。
（1）强电控制。从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流 110V或 220V。
（2）弱电控制。控制开关的工作电压是弱电（直流48V），而断路器的操动机构的电压是220V。目前在500kV变电所二次设备分散布置时，在主控室常采用弱电一对一控制。
3．按控制电源的性质分
断路器的控制方式按控制电源的性质可分为直流操作和交流操作（包括整流操作）两种。
直流操作一般采用蓄电池组供电；交流操作一般是由电流互感器、电压互感器或所用变压器提供电源。
二、对断路器控制回路的基本要求
断路器的控制回路必须完整、可靠，因此应满足下面一些要求：
（1）断路器的合、跳闸回路是按短时通电设计的，操作完成后，应迅速切断合、跳闸回路，解除命令脉冲，以免烧坏合、跳闸线圈。为此，在合、跳闸回路中，接入断路器的辅助触点，既可将回路切断，又可为下一步操作做好准备。
（2）断路器既能在远方由控制开关进行手动合闸和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸。
（3）控制回路应具有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同显示信号。
（4）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。
（5）对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。
（6）对于采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有压力是否正常，弹簧是否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。
（7）接线应简单可靠、使用电缆芯数应尽量少。
三、控制开关
控制开关又称万能转换开关，是由运行人员手动操作，发出控制命令使断路器进行跳、合闸的装置。发电厂和变电所常用的控制开关为LW系列自动复位的控制开关，有三种类型：
（1）LW2系列控制开关：是跳、合闸操作都分两步进行，手柄和触点盒有两个固定位置和两个操作位置的封闭式控制开关。此种开关常用于火电厂和有人值班的变电所中。
（2）LW1系列控制开关：是跳、合闸操作只用一步，其手柄和触点只有一个固定位置和两个操作位置的控制开关。此种开关常用于无人值班的变电所和水电站中。
（3）LWX系列强电小型控制开关：其跳、合闸为一步进行，近年来在各种集控台的控制和300MW以上机组的分控室中已被广泛应用。下面以LW2型控制开关为例说明控制开关的结构及作用。
1．控制开关的构成
图5－l是发电厂和变电所普遍应用的LW2－Z型控制开关的结构图。左端是操作手柄，装于屏前；与手柄固定连接的方轴上装有5～8节触点盒，用螺杆相连装于屏后，如图5－1（a）所示。图5－1（b）是控制开关的左视图，由图可见，控制开关的手柄有两个固定位置和两个操作位置。固定位置：垂直位置是预备合闸和合闸后；水平位置是预备跳闸和跳闸后。操作位置：右上方为合闸位置，左下方为跳闸位置。 图5－1 LW2－Z型控制开关结构图
（a）控制开关外形图；（b）控制开关左视图
控制开关的操作过程：
合闸操作：如图5－1（b）示出手柄为预备合闸状态，将手柄右旋30°为合闸位置，手放开后在自复弹簧的作用下，手柄复位于垂直位置，成为合闸后位置；
跳闸操作：先将手柄左旋至水平位置，即预备合闸位置，再左旋30°即为跳闸位置，手放开后在自复弹簧的作用下，手柄复位于水平位置，成跳闸后位置。
2．控制开关的触点盒位置表
控制开关右端的数节触点盒，其四角均匀固定着四个静触点，其触点外端伸出盒外接外电路，而内端与固定于方轴上的动触点簧片相配合。由于动触点（簧片）的形状及安装位置的不同，组成14种型号的触点盒，代号为1、la、2、4、5、6、6a、7、8、10、20、30、40、50，如表5－1所示。其中1、1a、2、4、5、6、6a、7、8型的动触点是固定于方轴上随轴
表5－1 LW2－Z和LW2－YZ型触点盒位置表
转动的，而后5种触点

④ 变电站隔离开关和断路器闭锁原理

变电站为了防来止误操作，常自常会根据需要，设计闭锁回路或者闭锁机构。

常见的闭锁方式有机械闭锁和电气闭锁。隔离开关与断路器由于安装位置不在一起，一般是采用电气闭锁，其实现的方式是将某个设备的辅助接点，接到另外一个设备的分/合闸回路中，以实现闭锁。

1. 隔离开关的电气闭锁回路。由于隔离开关的安装地点有很多，比如母线侧，线路侧，或者是线路PT的隔离开关等，下面仅针对母线侧的隔离开关讨论。

   为了防止带负荷拉刀闸，通常需要将断路器的分闸位置，串入隔离开关的分闸回路，也就是说只有断路器分闸后，才允许分开隔离开关（等电位操作的情况不在这里讨论）。

   同样，为了防止用隔离开关来给负荷送电，需要断开断路器后，才能合上隔离开关，也就是将断路器的分闸位置串入隔离开关的合闸回路。

   
   

   
   

   

⑤ 断电保护器原理及功能

断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。

．短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。

．具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。.

空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用换保险，是很好的推荐。

自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。

低压断路器的结构和工作原理

自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。自动空气开关工作原理图如

自动空气开关工作原理图低压断路器的工作原理图

1-主触点

2-自由脱扣机构

3-过电流脱扣器

4-分励扣器脱

5-热脱扣器

6-欠电压脱扣器

7-停止按钮

自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。

⑥ 真空断路器的灭弧原理什么啊是用什么灭弧的啊普通断路器和它有区别吗

“真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具专有体积小、重量轻、适用属于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。 真空断路器是3～10kV，50Hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。
真空断路器的工作原理是：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。

⑦ 隔离开关的动作原理和作用

隔离开关即在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件下的电流的开关设备。
隔离开关（俗称“刀闸”），一般指的是高压隔离开关，即额定电压在1kV及其以上的隔离开关，通常简称为隔离开关，是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。隔离开关的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。隔离开关用于各级电压，用作改变电路连接或使线路或设备与电源隔离，它没有断流能力，只能先用其它设备将线路断开后再操作。一般带有防止开关带负荷时误操作的联锁装置，有时需要销子来防止在大的故障的磁力作用下断开开关。
主要作用：
(1)分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。
隔离开关
(2)根据运行需要，换接线路。
(3)可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。
(4)根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。
高压隔离开关按其安装方式的不同，可分为户外高压隔离开关与户内高压隔离开关。户外高压隔离开关指能承受风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等作用，适于安装在露台使用的高压隔离开关。按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式隔离开关（single-column disconnector)、双柱式隔离开关（double-column disconnector)、三柱式隔离开关（three-column disconnector)。其中单柱式隔离开关在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘，因此，具有的明显优点，就是节约占地面积，减少引接导线，同时分合闸状态特别清晰。在超高压输电情况下，变电所采用单柱式隔离开关后，节约占地面积的效果更为显著。

⑧ 断路器的工作原理是什么

断路器的工作原理如下：

• 当短路时，大电流，一般是10倍至12倍，产生的磁版场客服反弹力权弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，大热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作，电流越大，动作时间越短。

• 漏电保护器的主要部件是个磁环感应器，火线和零线采用并列绕法在磁环上缠绕几圈，在磁环上还有个次级线圈。当同一相的火线和零线在正常工作时，电流产生的磁通正好抵销，在次级线圈不会感应出电压。

• 如果某一线有漏电，或未接零线，在磁环中通过的火线和零线的电流就会不平衡，而产生穿过磁环的磁通，在次级线圈中感应出电压,通过电磁铁使脱扣器动作跳闸。

低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。