一、高压断路器的基本类型

        按照灭弧介质的灭弧方式，高压断路器一般可分为：油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器等。

（1）油断路器

        少油式断路器中的油作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质，带电部分对地的绝缘主要采用瓷介质。按装设地点的不同，少油断路器分为户内和户外两种。户内式主要用于6~35KV配电装置，户外式则用于35kV以上的配电装置。

（2）压缩空气断路器  

        利用压缩空气作为灭弧、绝缘和传动介质。为了保证有足够压力的空气，在断路器下装有储气筒，与压缩空气装置连接。空气的压力通常为800~2000kPa，压力愈高，灭弧性能愈好，绝缘性能也愈好。

        与油断路器比较，空气断路器开断能力强，开断时间短，而且在自动重合闸中可以不降低开断能力，不易爆炸和着火。缺点是结构较复杂，需要装设较复杂的压缩空气装置，价格较高；同时，压缩空气断路器在开断小电感电流（如切断空载变压器、励磁电流、并联电抗器及空载高压电动机等电路）时，容易产生截流现象，因而导致过电压，在断路器的断口并联电阻可以防止产生过电压。

        近年来，由于SF6断路器的发展很快，新建电厂和变电站已很少选用压缩空气断路器。

（3）真空断路器

        真空断路器利用真空的高介质强度来熄灭电弧和作为绝缘。所谓真空是相对而言的，这里指的是气体压力在133.322*10^-4 Pa以下的空间。在这样稀薄的气体中，即使电子从阴极飞向阳极时，也很少有机会与气体分子相碰撞而引起游离，因此碰撞游离不是真空间隙击穿产生电弧的主要因素。真空中电弧是在触头电极蒸发出来的金属蒸气中形成的，而电极表面如有微小的突起部分时，将会引起电场能量集中，使这部分发热而产生金属蒸气。因此电弧特性主要取决于触头材料的性质及其表面状况。

        真空断路器的特点有：在133.322*10^-4Pa的高真空中，1mm的间隙能承受45KV工频电压，所以触头开距可以很短，真空灭弧室能做得小巧，动作快；燃弧时间短，且与开断电流大小无关，一般只有半周波，故有半周波断路器之称；熄弧后触头间隙恢复速度快，对开断近区故障性能较好；由于灭弧速度快，触头材料不易氧化、寿命长；体积小、检修维护方便，适用于有频繁操作的场所。

        近年来真空断路器已在35kV及以下的配电装置中得到广泛应用。在高压和超高压输电系统中，由于真空断路器灭弧过快，使系统因截流而出现危险的操作过高压，同时一般主系统操作不频繁，不能充分发挥真空断路器寿命长、适于频繁操作的优点，其竞争力还有待于真空灭弧室的进一步发展。

（4）六氟化硫(SF6)断路器

        SF6为无色、无味、无毒、非燃烧性的非金属化合物。SF6具有很高的绝缘性能和灭弧性能。当气体压力为3kPa时，SF6的绝缘能力超过空气的2倍；当压力为300kPa时，其绝缘能力和变压器油相当。SF6在电弧作用下接受电能而分解成低氟化合物，但电弧电流过零时，低氟化合物则急速再结合成SF6，故弧隙介质强度恢复过程极快。SF6的灭弧能力相当于同等条件空气的100倍。

        由于SF6的电气性能好，其断口电压较高。在电压等级相同、开断电流和其他性能相近的情况下，SF6断路器串联断口数较少。如500kV电压级的空气和少油断路器为6~8个新口，而SF6断路器只有3~4个断口；对于750kV级的空气断路器至少为8个断口，而SF6新断路器仅为6个断口。串联断口数少，可使制造、安装、调试和运行经济方便。

        与其他绝缘介质相比，采用SF6的优点是：使用安全可靠、无火灾，一般不会发生爆炸事故，冷却特性好，适用的温度和压力范围大，因此六氟化硫断路器具有灭弧速度快，开断能力强，体积小，维护方便等优点。但是，六氟化硫断路器对加工精度和装配工艺要求较高，密封性能要好，因此造价较高。

        由于SF6在电弧作用下分解出的气体都是有害的，所以必须注意气体的纯度和采取正确的处理方法，以保证使用SF6的安全性。

        在电力系统中，SF6断路器已得到愈来愈广泛的应用，尤其在全封闭组合电器中，多采用该型断路器。

二、断路器的操作机构

        断路器进行分闸、合闸操作，并保持在合闸状态是由操作机构来实现的。由于操作机构在合闸时所做的功***，因此根据合闸能源的种类，操作机构可分为下列几种类型。

（1）手动机构。靠人力作为合闸动力，这种机构的结构简单，但合闸时随操作人员的体力不同而不同，且不能实现重合闸功能。这种机构只适用于小容量的断路器。

（2）电磁机构。用电磁铁将电能变为机械能作为合闸动力，用来远距离控制断路器。这种机构简单，运行可靠，缺点是需要很大的直流电流（几十到几百安），必须具备足够容量的直流电源。

（3）启动机构。利用压缩空气储能和传递能量。其优点是功率大、动作迅速、合闸没有强烈冲击，但结构较复杂，需要空气压缩设备，所以，只应用于空气断路器上。

（4）液压机构。利用高压压缩气体（氮气）作为能源，液压油作为床底能量的媒介，注入带有活塞的工作缸中，推动活塞做工，使断路器进行合闸或分闸操作。

（5）弹簧机构。利用弹簧储存的能量进行合闸，此种机构成套性强，不需要配备附加设备，但结构较复杂，施工工艺要求较高。

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