8．采用气体作为灭弧介质时，对气体的要求是

A、气体介质绝缘强度大、且热容量大的较好 * B、气体介质绝缘强度大、且热容量小的较好 C、气体介质绝缘强度小、且热容量大的较好 D、气体介质绝缘强度小、且热容量小的较好

三、高压断路器的结构与原理

一、简答题

1．高压电器的作用如何？

高压电器是指在高电压的电路中用来实现电路的关合、开断、控制、保护、调节和量测作用的电器。

2．高压电器是如何分类的？

按照高压电器的功能不同，可以分为三大类，即开关电器、量测电器和限流、限压电器。 3．什么是高压电器中的开关电器？它是如何分类的？

主要用来关合与分断正常电路与故障电路，或用来隔离高压电源。根据其功能的不同又可分为：

（1）高压断路器 它能关合与分断正常情况下的各种负载电路，又能在故障情况下关合与开断短路电流，而且还能实现自动重合闸的要求。它是高压电器中一种功能最为全面的电器。

（2）高压熔断器

俗称保险。当线路中电流超过一定的限度或出现短路故障时能够自动开断电路。电路开断后，熔断器必须人工更换部件后才能再次使用。 （3）高压负荷开关

只能在正常工作情况下关合与开断各种负载电路，但不能开断短路电流。 （4）高压隔离开关

用来隔离电源或电路。隔离开关只能开断很小的电流，例如长度很短的母线空载电流，容量不大的变压器空载电流等。

（5）接地开关

高压与超高压线路检修电气设备时，为确保人身安全，可用接地开关进行接地。接地开关可用来人为造成电力系统的接地短路，以达到控制和保护的目的。 4．什么是高压电器中的量测电器？它是如何分类的？

主要包括电流互感器和电压互感器。 （1）电流互感器

用来配合测量高压线路中的电流，供计量和继电保护用。 （2）电压互感器

用来配合测量主高压线路中的电压，供计量和继电保护用。 5．什么是高压电器中的限流、限压电器？它是如何分类的？

主要包括避雷器和电抗器。 （1）避雷器

用来限制过电压，使电力系统中相关的各电气设备免受大气过电压和内部过电压的危害。

（2）电抗器

实质上就是一个电感线圈，用来限制故障时的短路电流。

不难看出上述高压电器都是保证电力系统安全可靠运行必不可少的电气设备。6．对高压电器的基本要求是什么？其性能参数有哪些？

对高压电器的主要要求包括一般电气性能方面的要求自然环境方面的要求和其它方面的要求等。

一般电气性能方面的要求

电力系统中的高压电器，应能够长期承受各种电压、电流的作用而不致损坏。 （1）电压方面

额定电压一定的高压电器，其绝缘部分能长期承受的最大工作电压，而且还应能承受相应程度的大气过电压和内部过电压的作用。标志这方面性能的参数是：最大工作电压、工频试验电压、全波和载波冲击试验电压、操作波试验电压。

（2）电流方面

高压电器的导电部分长期通过工作电流时，各部分的温升不超过允许值。通过短路电流时，不应因电动力作用而受到损坏，各部分温升不应超过短路时的温升允许值，触头不应发生熔焊或损坏。这些性能都与电流大小有关，标志这方面的性能参数是：额定电流、动稳定电流、热稳定电流等。

自然环境方面的要求

高压电器应在周围各种环境下可靠地工作。 （1）环境温度

高压电器有关标准规定，产品的使用环境温度为－40℃至＋40℃。温度过低会使变压器油、液压油及润滑油的黏度增加，影响开关的分合闸速度，使六氟化硫气体液化，密封材料性能劣化造成漏油、漏气，以至电气设备不能正常工作；温度过高，可能造成导气部分过热及电容套管的密封胶渗出等，特别是户外型产品在阳光直射下极易过热。标准建议，周围的环境温度每增加1℃，额定电流应相应减小1.8% ；而温度每降低1℃，用于高温地区的高

压电器在常温下进行耐压实验时，实验电压应相应的提高，从40℃开始，每超过3℃，实验电压应提高1%。

（2）海拔

海拔高度对高压电器的影响有：对绝缘的影响和对电气发热温度的影响。 ①对绝缘的影响

高海拔（1000-3500m）地区的大气压力低，耐压水平会随之降低，

如海拔1000m以下能承受工频42kV1min的高压电器，在海拔3000m的地区仅能耐压38kV；而适用于高海拔地区的产品在低海拔地区实验时，试实验电压应提高。其实验电压1x?为标准规定值乘以修正系数x（x>1），即 H1.1?10000

式中 H——高压电器安装地点的海拔（m），1000

高海拔地区空气稀薄，散热效果差，允许通过电流应适当减小一些。在我国有关标准中规定，一般使用环境按海拔低于1000m及2500m两挡考虑。

（3）湿度

我国南方地区相对湿度长期在90%以上。湿度大极易引起金属零部件的锈蚀、绝缘受潮、出现凝露使油漆层脱落，甚至影响运动部件的动作。

（4）风速

户外型高压电器在过大的风速下，有可能出现变形甚至断裂。 （5）污秽

沿海及重工业集中地区，空气污染严重，常发生高压电器的绝缘表面污闪事故。 （6）大雨

户外型高压电器在大雨中若进水，会使绝缘强度下降，金属件锈蚀等。 （7）地震

我国处于地震多发区，高压电器抗震性能差会造成断裂损坏等。 （8）湿热地区

这类地区的特点是：湿度高，相对湿度高达95%左右；雨量大，最大降雨强度可达10min50mm；气温高，最高可达＋40℃以上，阳光直射下可达＋80℃；此外还有霉菌、昆虫等造成的生物损害。这些对高压电器的运行均为不利。因此我国除生产一般电器设备以外，还专门生产一种三防产品（防湿热、防霉、防盐雾），以满足湿热地区的要求。

（9）干热地区

这类地区的特点是：环境温度为－５℃至＋50℃，阳光直射下黑色物体表面温度可达＋90℃；有昆虫、砂尘。高压电器在这种条件下工作将更难以保持其性能。

其它方面的要求

高压电器的种类繁多，应满足要求不尽相同。如电压互感器和电流互感器就有误差方面的要求。而断路器结构复杂、功能多，对于它的要求也更多，这些要求主要为开断短路故障、关合短路故障、快速分断和自动重合闸等方面。详细的阐述见另题。 7．高压断路器的技术参数有哪些？

为了对高压断路器的工作性能有所了解，很有必要明确其主要的技术参数： （1）额定电压

是指断路器所能承受的正常工作电压。额定电压指的是线电压，并在铭牌上予以标明。按照国家标准的规定，其电压等级有：10kV；35Kv；60kV；110kV；220kV；330kV；500kV各级。

断路器的额定电压不仅决定了断路器的绝缘距离，而且在相当程度上决定了断路器的外形尺寸。

（2）最高工作电压

因为在输电线路上有电压损耗，那么在线路供电端的额定电压就会高于线路受电端的额定电压，这样断路器就可能在高于额定电压的情况下长期工作，因此规定了断路器的最高工作电压这一指标。按照国家标准规定，对于额定电压在220kV以下的断路器其最高工作电压为额定电压的l． l~ l． 15倍；对于 330kV的断路器规定为额定电压的 1． 1倍。

（3）额定电流

是指铭牌上所标明的断路器在规定环境温度下可以长期通过的最大工作电流。 断路器长期通过额定电流时，断路器导电回路各部件的温升均不得超过允许值。额定电流等级有：200A、400A、600A、1000A、1500A、2000A、3000A、4000A、5000A、6000A、8000A、10000A、15000A等。

额定电流的大小决定了断路器的发热程度，因而决定了断路器触头及导电部分的截面，并在一定程度上决定了它的结构。

（4）额定开断电流

它是断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流，称为额定开断电流。当断路器在不等于额定电压的情况下工作时，断路器能可靠切断的最大电流，称为该电压下的开断电流。当断路器工作在低于额定电压时，其开断电流将较额定开断电流有所增大，但有一个极限值，并称其为极限开断电流。

断路器的额定开断电流标明了它的断流能力。它是由断路器的灭弧能力和承受内部气体压力的机械强度所决定的。

（5）额定断流容量

又称额定遮断容量或开断能力。一个断路器额定断流容量与额定开断电流、额定线电压有关，即用额定开断电流与额定线电压的乘积的√3倍来表示。即： SKN=√3UINIKN