模块2 断路器的运行与维护
高压断路器是高压电器设备中最重要的设备，是一次电力系统中控制和保护电路的关键设备。高压断路器主要有两个作用，一是控制作用，即根据电力系统的运行要求，接通或断开工作电路；二是保护作用，当系统中发生故障时，在继电保护装置的作用下，断路器自动断开故障部分，以保证系统中无故障部分的正常运行。本模块的任务是学习断路器的检修。
2.2.1 学习目标
1.理解电弧理论和断路器灭弧原理；
2.掌握各类型断路器的结构和特点；
3.能维护和检修真空断路器；
4.能维护和检修SF6断路器。
2.2.2 知识准备
2.2.2.1 电弧理论
1.气体电弧原理
（1）电弧的概念
当开关电器开断电路时，如果电路电压超过10～20V，电流超过80～100mA，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。电弧是开关电器在开断过程中不可避免的现象。电弧的实质是一种气体放电现象。
（2）电弧放电的特征及危害
①电弧由三部分组成，包括阴极区、阳极区和弧柱区。
②电弧温度很高。电弧放电时，能量高度集中，弧柱中心区温度可达10000益左右，电弧
表面温度也会达到3000～4000益。
③电弧是一种自持放电现象。电极间的带电质点不断产生和消失，处于一种动平衡状态，弧柱区电场强度很低，一般仅为10～200V/cm。
④电弧是一束游离的气体。它的质量很轻，在电动力、热力和其他外力作用下，能迅速移动、伸长、弯曲和变形。
由于电弧具有上述特征，所以会对电力系统和电气设备造成危害，主要有：
①电弧的存在延长了开关电器断开故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。
②电弧产生的高温，将使触头表面熔化和汽化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。
③由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。
电弧存在时，尽管开关触头断开，电路中仍有电流流通，只有当电弧熄灭后，电路中才无电流通过而真正断开。
（3）电弧的产生
①电弧产生的根本原因
产生电弧的根本原因是开关触头在分断电流时，触头间电场强度很大，使触头本身的电子及触头周围介质中的电子被游离而形成电弧。
②产生电弧的游离方式
a.热电子发射
高温炽热的阴极表面能够向空间发射电子。当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导致阴极表面温度急剧升高而发射电子，形成热电子发射。发射电子的多少与阴极表面温度及阴极的材料有关。
b.强电场发射
当开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触头间的电场强度就非常大，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来，就形成强电场发射。
c.碰撞游离
从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动，在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性质点中打出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称为碰撞游离。新产生的电子将和原有的电子一起以极高的速度向阳极运动，当碰撞其他中性质点时，将再次发生碰撞游离。这样连续不断的碰撞游离，就使气体介质中带电质点大量增加，具有很大的电导，在外加电压作用下，气体介质被击穿，形成电弧放电。
d.热游离
触头间电弧燃烧的间隙，称为弧隙。弧隙的温度很高，弧柱的温度可达5000～13000益。弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。
从上述可见：电弧由碰撞游离产生，靠热游离维持，而阴极则借强电场或热电子发射提供传导电流的电子，因此，维持电弧稳定燃烧的电压就不需要很高。
③开关电弧形成的过程
断路器断开过程中电弧是这样形成的：触头刚分离时突然解除接触压力，阴极表面立即出现高温炽热点，产生热电子发射；同时，由于触头的间隙很小，使得电压强度很高，产生强电场发射。从阴极表面溢出的电子在强电场作用下，加速向阳极运动，发生碰撞游离，导致触头间隙中带电质点急剧增加，温度骤然升高，产生热游离并且成为游离的主要因素。此时，在外加电压作用下，间隙被击穿，形成电弧。
（4）电弧的熄灭
电弧中发生游离的同时，还存在着相反的过程，即去游离。若去游离作用始终大于游离作用，则电弧电流减少，直至电弧熄灭。因此，要熄灭电弧，就必须加强去游离作用。这就要了解去游离的形式和影响因素。
①电弧的去游离形式
电弧的去游离过程包括复合和扩散两种形式。
a.复合
复合是正、负带电质点相互结合变成不带电质点的现象。由于弧柱中电子的运动速度很快，约为正离子的1000倍，所以电子直接与正离子复合的几率很小。一般情况下，先是电子碰撞中性质点时，被中性质点捕获变成负离子，然后再与质量和运动速度相当的正离子互相吸引而接近，交换电荷后成为中性质点。还有一种情况就是电子先被固体介质表面吸附后，再被正离子捕获成为中性质点。
b.扩散
扩散是弧柱中的带电质点溢出弧柱以外，进入周围介质的现象。扩散有三种形式：一是温度扩散，由于电弧和周围介质间存在很大温差，使得电弧中的高温带电质点向温度低的周围介质中扩散，减少了电弧中的带电质点；二是浓度扩散，这是因为电弧和周围介质存在浓度差，带电质点就从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，使电弧中的带电质点减少；三是利用吹弧扩散，在断路器中采用高速气体吹弧，带走电弧中的大量带电质点，以加强扩散作用。
②影响去游离的因素
a.电弧温度
电弧是由热游离维持的，降低电弧温度就可以减弱热游离，减少新的带电质点的产生。同时，也减小了带电质点的运动速度，加强了复合作用。通过快速拉长电弧，用气体或油吹动电弧，或使电弧与固体介质表面接触等，都可以降低电弧的温度。
b.介质的特性
电弧燃烧时所在介质的特性在很大程度上决定了电弧中去游离的强度，这些特性包括：导热系数、热容量、热游离温度、介电强度等。若这些参数值越大，则去游离过程就越强，电弧就越容易熄灭。
c.气体介质的压力
气体介质的压力对电弧去游离的影响很大。因为，气体的压力越大，电弧中质点的浓度就越大，质点间的距离就越小，复合作用越强，电弧就越容易熄灭。在高度的真空中，由于发生碰撞的几率减小，抑制了碰撞游离，而扩散作用却很强。因此，真空是很好的灭弧介质。
d.触头材料
触头材料也影响去游离的过程。当触头采用熔点高、导热能力强和热容量大的耐高温金属时，减少了热电子发射和电弧中的金属蒸气，有利于电弧熄灭。
除了上述因素以外，去游离还受电场电压等因素的影响。
（5）交流电弧特性和熄灭的条件
①交流电弧的特性
在交流电路中，电流瞬时值随时间变化，因而电弧的温度、直径以及电弧电压也随时间变化，电弧的这种特性称为动特性。由于弧柱的受热升温或散热降温都有一定过程，跟不上快速变化的电流，所以电弧温度的变化总滞后于电流的变化，这种现象称为电弧的热惯性。
在一个周期内交流电弧的电流及电压随时间的变化如图2.10所示。电弧电压呈马鞍形变化，即电流小时，电弧电压高，电流大时，电弧电压减小且接近于常数。图2.10（a）和（b）分别代表一般冷却和加强冷却的电流、电压变化曲线。从图2.10（b）中可见，加强冷却可使电弧电压尖峰增高。
图2.10 交流电弧电压作用曲线
总之，交流电弧在交流电流自然过零时将自动熄灭，但在下半周随着电压的增高，电弧又重燃。如果电弧过零后，电弧不发生重燃，电弧就此熄灭。
②交流电弧熄灭的条件
交流电流过零后，电弧是否重燃取决于弧隙介质介电强度和弧隙电压的恢复。
a.弧隙介质介电强度的恢复
弧隙介质能够承受外加电压作用而不致使弧隙击穿的电压称为弧隙的介电强度。当电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的介质强度要恢复到正常状态值还需一定的时间，此恢复过程称之为弧隙介电强度的恢复过程，以耐受的电压Uj（t）表示。
弧隙介质介电强度的恢复过程中，Uj（t）主要取决于开关电器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质。图2.11所示为不同介质的介电强度恢复过程曲线。
图2.11 介质强度恢复过程曲线1—真空；2—SF6；3—空气；4—油
b.弧隙电压的恢复过程
电流过零前，弧隙电压呈马鞍形变化，电压值很低，电源电压的绝大部分降落在线路和负载阻抗上。电流过零时，弧隙电压正处于马鞍形的后峰值处。电流过零后，弧隙电压从后峰值逐渐增长，一直恢复到电源电压，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压，其电压恢复过程以Uhf（t）表示。电压恢复过程与线路参数、负荷性质等有关。受线路参数等因素的影响，电压恢复过程可能是周期性的变化过程，也可能是非周期性的变化过程
c.交流电弧熄灭的条件
在电弧电流过零时，电弧自然熄灭。电流过零后，弧隙中同时存在着两个作用相反的恢复过程，即介质介电强度恢复过程Uj（t）和弧隙电压的恢复过程Uhf（t）。图2.12所示为恢复电压与介电强度曲线。从图2.12中可见：如果弧隙介质强度在任何情况下都高于弧隙恢复电压，则电弧熄灭；反之，如果弧隙恢复电压高于弧隙介质强度，弧隙就被击穿，电弧重燃。因此，交流电弧的熄灭条件为：Uj（t）>Uhf（t）。其中Uj（t）为弧隙介质强度，Uhf（t）为弧隙恢复电压。
图2.12 恢复电压和介质强度曲线
1—弧隙恢复电压曲线；2、3—弧隙介质强度曲线
2.开关电器中常用的灭弧方法
熄灭交流电弧的关键，在于电弧过零后弧隙的介电强度的恢复过程能否始终大于弧隙电压的恢复过程。为了加强冷却、抑制热游离、增强去游离，在开关电器中装设专用的灭弧装置或使用特殊的灭弧介质，以提高开关的灭弧能力。目前，在开关电器中广泛采用的灭弧方法有下面几种。
（1）提高触头的分闸速度
迅速拉长电弧，有利于迅速减小弧柱中的电位梯度，增加电弧与周围介质的接触面积，加强冷却和扩散的作用。因此，现代高压开关中都采取了迅速拉长电弧的措施灭弧，如采用强力分闸弹簧，其分闸速度已达16m/s以上。
（2）采用多断口灭弧
图2.13所示为开关电器的多断口触头的示意图。每一相有两个或多个断口相串联。在熄弧时，多断口把电弧分割成多个相串联的小电弧段。多断口使电弧的总长度加长，导致弧隙的电阻增加；在触头行程、分闸速度相同的情况下，电弧被拉长的速度成倍增加，使弧隙电阻加速增大，提高了介电强度的恢复速度，缩短了灭弧时间。采用多断口时，加在每一断口上的电压成倍减少，降低了弧隙的恢复电压，亦有利于熄灭电弧。在要求将电弧拉到同样的长度时，采用多断口结构成倍减小了触头行程，也就减小了开关电器的尺寸。
图2.13 一相有多个断口的触头示意图
1—静触头；2—动触头；3—电弧；4—可动触头；5—导电横担；6—绝缘杆；7—连线
②用压缩空气或SF6气体吹弧
将20个左右大气压的压缩空气或5个大气压左右的六氟化硫气体（SF6）先储存在专门的储气罐中，断路器分闸时产生电弧，随后打开喷口，用具有一定压力的气体吹弧。
③产气管吹弧
产气管由纤维、塑料等有机固体材料制成，电弧燃烧时与管的内壁紧密接触，在高温作用下，一部分管壁材料迅速分解为氢气、二氧化碳等，这些气体在管内受热膨胀，增高压力，向管的端部形成吹弧。
按吹弧方向的不同，吹弧可分为以下几种。
①纵吹
吹弧的介质（气流或油流）沿电弧方向的吹拂称为纵吹，如图2.14（a）所示。纵吹能增强弧柱中的带电质点向外扩散，使新鲜介质更好地与炽热电弧接触，加强电弧的冷却，有利于迅速灭弧。
②横吹
横吹时气流或油流的方向与触头运动方向是垂直的，或者说与电弧轴线方向垂直，如图2.14（b）、（c）所示。横吹不但能加强冷却和增强扩散，还能将电弧迅速吹弯吹长。有介质灭弧栅的横吹灭弧室，栅片能更充分地冷却和吸附电弧，加强去游离。在相同的工作条件下，横吹比纵吹效果要好。
③纵横吹
由于横吹灭弧室在开断小电流时因室内压力太小，开断性能较差。为了改善开断小电流时的灭弧性能，可将纵吹和横吹结合起来。在大电流时主要靠横吹，小电流时主要靠纵吹，这就是纵横吹灭弧室，如图2.15所示。
图2.14 吹弧示意图
图2.15 纵横吹灭弧室示意图
1—静触头；2—动触头；3—密闭燃烧室；4—变压器油；5—电弧；6—横吹孔；7—空气囊
（4）短弧原理灭弧
这种灭弧方法常用于低压开关电器中，其灭弧装置是一个金属栅灭弧罩，利用将电弧分为多个串联的短弧的方法来灭弧。图2.16所示为金属灭弧栅熄弧。由于受到电磁力的作用，电弧从金属栅片的缺口处被引入金属栅片内，一束长弧就被多个金属片分割成多个串联的短弧。如果所有串联短弧阴极区的起始介质强度或阴极区的电压降的总和永远大于触头间的外施电压，电弧就不再重燃而熄灭。采用缺口铁质栅片，是为了减少电弧进入栅片的阻力，缩短燃弧时间。
图2.16 金属灭弧栅熄弧
1—静触头；2—金属栅片：3—灭弧罩；4—动触头
（5）利用固体介质的狭缝狭沟灭弧
低压开关电器中也广泛应用狭缝灭弧装置。该灭弧装置的灭弧片是由石棉水泥或陶土制成的。触头间产生电弧后，在磁吹装置产生的磁场作用下，将电弧吹入由灭弧片构成的狭缝中，把电弧迅速拉长的同时，使电弧与灭弧片内壁紧密接触，对电弧的表面进行冷却和吸附，产生强烈的去游离。图2.17所示为狭缝灭弧装置的工作原理图。
图2.18所示是石英砂熔断器使用狭沟灭弧的原理。石英砂熔断器中的熔丝熔断时，在石英砂的狭沟中产生电弧。由于受到石英砂的冷却和表面吸附作用，使电弧迅速熄灭。同时，熔丝气化时产生的金属蒸气渗入石英砂中遇冷而迅速凝结，大大减少了弧隙中的金属蒸气，使得电弧容易熄灭。
图2.17 狭缝灭弧装置的工作原理
1—磁吹铁芯；2—磁吹绕组；3—静触头；4—动触头；5—灭弧片；6—灭弧罩；7—电弧移动
图2.18 石英砂灭弧原理
1—熔丝；2—铜帽；3—石英砂；4—管体
（6）用耐高温金属材料作触头、优质灭弧介质灭弧
触头材料对电弧中的去游离也有一定影响，用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属制作触头，可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸气，从而减弱了游离过程，有利于熄灭电弧。
灭弧介质的特性，如导热系数、电强度、热游离温度、热容量等，对电弧的游离程度具有很大影响。这些参数值越大，去游离作用就越强。在高压开关中，广泛采用压缩空气、六氟化硫（SF6）气体、真空等作为灭弧介质。
2.2.2.2 高压断路器
1.高压断路器概述
（1）作用
高压断路器是高压电器设备中最重要的设备，是一次电力系统中控制和保护电路的关键设备。高压断路器主要有两个作用：一是控制作用，即根据电力系统的运行要求，接通或断开工作电路；二是保护作用，当系统中发生故障时，在继电保护装置的作用下，断路器自动断开故障部分，以保证系统中无故障部分的正常运行。
（2）高压断路器的基本要求
根据以上所述，断路器在电力系统中承担着非常重要的作用，不仅应能接通和断开负荷电流，而且还应能断开短路电流。因此，断路器必须满足以下基本要求。
①工作可靠
断路器应能在规定的运行条件下长期可靠地工作，并能正确地执行分、合闸的命令，顺利完成接通或断开电路的任务。
②具有足够的开断能力
断路器在断开短路电流时，触头间要产生能量很大的电弧。因此，断路器必须具有足够强的灭弧能力才能安全、可靠地断开电路，并且还要有足够的热稳定性。
③具有尽可能短的切断时间
在电路发生短路故障时，短路电流对电气设备和电力系统会造成很大的危害，所以断路器应具有尽可能短的切断时间，以减少危害，并有利于电力系统的稳定。
④具有自动重合闸性能
由于输电线路的短路故障大多数是瞬时的，所以采用自动重合闸可以提高电力系统的稳定性和供电可靠性。即在发生短路故障时，继电保护动作使断路器分闸，切断故障电流，经无电流间隔时间后自动重合闸，恢复供电。如果故障仍然存在，断路器则立即跳闸，再次切断故障电流。这就要求断路器具有在短时间内连续切除故障电流的能力。
⑤具有足够的机械强度和良好的稳定性能
正常运行时，断路器应能承受自身重量和各种操作力的作用。系统发生短路故障时，应能承受电动力的作用，以保证具有足够的动稳定。断路器还应适应各种工作环境条件的影响，以保证在各种恶劣的气象条件下都能正常工作。
⑥结构简单、价格低廉
在满足安全、可靠要求的同时，还要求断路器结构简单、体积小、重量轻、价格合理。
（3）高压断路器的类型
按安装地点分类，分为屋内式和屋外式两种。
根据断路器采用灭弧介质的不同，断路器有如下几种类型。
①油断路器
采用变压器油作为灭弧介质和绝缘介质的断路器叫油断路器。变压器油只作为灭弧介质和触头开断后弧隙绝缘介质，而带电部分与地之间的绝缘采用瓷介质的断路器，由于油量较少，称为少油断路器。它可用于各级电压的户内、户外变电所。
②六氟化硫（SF6）气体断路器
采用规定压力的、具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质和弧隙绝缘介质的断路器叫六氟化硫气体断路器。它主要用于110kV及以上大容量变电所及频繁操作的场所。
③真空断路器
真空断路器是指触头在133.3伊10-8～133.3伊10-4Pa的真空中开闭电路的断路器。目前，它主要用于35kV及以下用户中要求频繁操作的场所。
图2.19 高压断路器的基本结构
（4）高压断路器的结构
高压断路器的基本结构如图2.19所示。其中开断元件是核心，开关设备的控制、保护及安全隔离等方面的任务都由它来完成。其他组成部分都是配合开断元件为完成上述任务而设置的。
高压开关基本组成部分的主要零部件及其功能如表2.1所示。
表2.1 高压开关基本组成部分的主要零部件及其功能
（5）高压断路器的技术参数
高压断路器的特性和工作性能，可用它的基本参数来表征。
①额定电压UN
额定电压是指断路器长时间运行时能承受的正常工作电压。它不仅决定了断路器的绝缘水平，而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸。三相电路中，额定电压均指线电压。
②最高工作电压
由于电网不同地点的电压可能高出额定电压10％左右，故制造厂规定了断路器的最高工作电压。对于220kV及以下设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍；对于330kV的设备，规定为1.1倍。
③额定电流IN
额定电流是指铭牌上标明的断路器可长期通过的工作电流。断路器长期通过额定电流时，各部分的发热温度不会超过允许值。额定电流也决定断路器触头及导电部分的截面。
④额定开断电流INK
额定开断电流是指断路器在额定电压下能正常开断的最大短路电流的有效值。它表征断路器的开断能力。开断电流与电压有关，当电压不等于额定电压时，断路器能可靠切断的最大短路电流有效值，称为该电压下的开断电流。当电压低于额定电压时，开断电流比额定开断电流有所增大。
⑤额定断流容量SNK
额定断流容量也表征断路器的开断能力。在三相系统中，它和额定开断电流的关系为
式中 
——断路器所在电网的额定电压，INK为断路器的额定开断电流。由于UN不是残压，故额定断流容量不是断路器开断时的实际容量。
⑥关合电流iNcl
保证断路器能关合短路而不至于发生触头熔焊或其他损伤，所允许接通的最大短路电流。
⑦动稳定电流ies
动稳定电流是指断路器在合闸位置时，允许通过的短路电流最大峰值。它是断路器的极限通过电流，其大小由导电和绝缘等部分的机械强度所决定，也受触头的结构形式的影响。
⑧热稳定电流INt
热稳定电流是指在规定的某一段时间内，允许通过断路器的最大短路电流。热稳定电流表明了断路器承受短路电流热效应的能力。
⑨全开断（分闸）时间t0
全开断时间是指断路器接到分闸命令瞬间起到各相电弧完全熄灭为止的时间间隔，它包括断路器固有分闸时间tgf和燃弧时间th，即t0=tgf+th。
断路器固有分闸时间是指断路器接到分闸命令瞬间到各相触头刚刚分离的时间；燃弧时间是指断路器触头分离瞬间到各相电弧完全熄灭的时间。全开断时间t0是表征断路器开断过程快慢的主要参数。t0越小，越有利于减小短路电流对电气设备的危害、缩小故障范围、保持电力系统的稳定，如图2.20所示。
图2.20 断路器开断时间示意图
⑩合闸时间
合闸时间是指从操动机构接到合闸命令瞬间起到断路器接通为止所需的时间。合闸时间决定于断路器的操动机构及中间传动机构。一般合闸时间大于分闸时间
操作循环
操作循环也是表征断路器操作性能的指标。我国规定断路器的额定操作循环如下：
自动重合闸操作循环：分—兹—合分—t—合分
非自动重合闸操作循环：分—t—合分—t—合分
式中 分——分闸操作；
合分——合闸后立即分闸的动作；
θ——无电流间隔时间，标准值为0.3s或0.5s；
t——强送电时间，标准时间为180s。
（6）国产高压断路器的型号如图2.21所示。
第一单元是产品字母代号：S—少油断路器；D—多油断路器；K—空气断路器；L—SF6断路器；Z—真空断路器；Q—自产气断路器；C—磁吹断路器。
第二单元是装设地点代号：N—户内式；W—户外式。
第三单元是设计序号。
第四单元是额定电压（kV）。
图2.21 国产高压断路器的型号
第五单元是补充工作特性标志：G—改进型；F—分相操作。
第六单元是额定电流（A）。
第七单元是额定开断电流（kA）。
2.高压SF6断路器
（1）SF6气体的特性
SF6是一种无毒、不燃的气体，具有优异的绝缘性能和灭弧性能，将其应用于断路器、变压器和电缆等电气设备，显示出矿物油无可比拟的优越性。
①SF6气体的优良特性
其一，SF6气体热容量大。SF6气体的分子在分解时吸收的能量多，对弧柱的冷却作用强。其二，SF6气体环境下的电弧能量小。SF6气体在高温时分解出的硫、氟原子和正负离子，与其他灭弧介质相比，在同样的弧温时有较大的游离度。在维持相同游离度时，弧柱温度较低。因此，SF6气体中电弧电压较低，燃弧时的电弧能量小，对灭弧有利。其三，SF6气体分子的负电性强。所谓负电性，是指SF6气体分子极易捕获、吸附自由电子形成低活动性负离子的特性。SF6气体负电性强，加强了去游离，降低导电率。在电弧电流过零后，弧柱温度将急剧下降，分解物急速复合。因此，SF6气体弧隙的介电性能恢复速度很高，能耐受很高恢复电压，电弧在电流过零后难重燃。
②SF6气体的危害及其对策
SF6的危害主要体现在两个方面，其一是高温电弧分解产物和其本身（或分解产物）与接触介质发生化学反应，生成物对生物的毒性作用；其二是SF6作为一种温室气体对环境的危害。
电器设备内的SF6气体在高温电弧发生作用时会产生某些有毒产物，这种物质对绝缘材料、金属材料、玻璃、电瓷等含硅材料有很强的腐蚀性。例如：SF6气体分解物与水的继发性反应；与电极（Cu-W合金）及金属材料（Al、Cu）反应而生成某些有毒产物；与含有硅成分的环氧酚醛玻璃丝布板（棒、管）等绝缘件，或以石英砂、玻璃作填料的环氧树脂浇注件、模压件以及瓷瓶、硅橡胶、硅脂等起化学作用，生成SiF4、Si（CH3）2F2等产物。
因此，在制造、运用和检修SF6断路器时，应该注意以下几个方面：
a.必须严格控制SF6气体中的水分。现在通常从以下几个方面采取措施：加强断路器的密封；组装断路器时，先要对零部件进行彻底烘干；严格控制SF6气体中含水量；严格控制断路器充气前的含水量；在SF6断路器内部加装吸附剂。
b.由于SF6气体在灭弧时会产生有毒气体和粉尘，在排放废气和拆开断路器灭弧部件时，应戴防毒面具、防护手套、长袖工作服，尽量不露出皮肤，处理有毒废料时应戴防护手套。
c.排出的SF6废气时，应通过滤罐过滤有毒粉尘后放到大气中。
d.断路器部件的拆装、检修一般应在干燥、清洁的室内进行，现场检修时天气应稳定无雨且空气湿度不得大于80％。
e.为防止断路器内部进入潮气和灰尘，拆卸处理过的部件应马上用塑料布（袋）包好并系紧。
（2）SF6断路器的结构类型
常见的SF6断路器结构按照对地绝缘方式不同分两种类型：
①落地罐式。这种断路器的总体结构如图2.22所示。它把触头和灭弧室装在充有SF6气体并接地的金属罐中，触头与罐壁间绝缘采用环氧树脂支持绝缘子，引出线靠绝缘瓷套管引出。该结构便于安装电流互感器，抗震性能好，但系列性能差。
②瓷柱式。瓷柱式断路器灭弧室可布置成“T冶形或“Y冶形，220kV的SF6断路器随开断电流增大，制成单断口断路器，布置成单柱式，如图2.23所示。灭弧室位于高电位，靠支柱绝缘瓷套对地绝缘。
目前的城市轨道交通供电系统中，一般在110kV电压等级断路器采用SF6断路器，而在110kV和35kV（或者35kV）的配电装置中采用SF6组合电器（GIS）。
图2.22 500kVSF6断路器
1—套管式电流互感器；2—灭弧室；3—套管；4—合闸电阻；5—吸附剂；6—操作机构箱
图2.23 单压式定开距灭弧室绝缘套支柱型断路器
1—帽；2—上接线板；3—密封圈；4—灭弧室；5—动触头；6—下接线板；7—支柱绝缘套；8—轴；9—操作机构传动杆；10—辅助开关传动杆；11—吸附剂；12—传动机构箱；13—液压机构；14—操作拉杆
（3）SF6断路器灭弧室的结构与灭弧过程
SF6断路器灭弧室结构可分为单压式和双压式两种。
①单压式（压气式）灭弧室
单压式灭弧室又称压气式灭弧室。只有一个气压系统，即常态时只有单一压力的SF6气体。灭弧室的可动部分带有压气装置，分闸过程中，压气缸与触头同时运动，将压气室内的气体压缩。触头分离后，电弧即受到高速气流纵吹而将电弧熄灭。灭弧室中，压气活塞是固定不动的，静触头与动触头之间的开距也是固定不变的。灭弧室的工作过程如图2.24所示。
图2.24 SF6断路器灭弧原理图
②双压式灭弧室
它有高压和低压两个气压系统，灭弧时，高压室控制阀打开，高压SF6气体经过喷嘴吹向低压系统，再吹向电弧使其熄灭。灭弧室内正常时充有高压气体的称为常充高压式；仅在灭弧过程中才充有高压气体的称为瞬时充高压式。
单压式结构简单，但开断电流小、行程大，固有分闸时间长，而且操动机构的功率大。近年来，单压式SF6断路器采用了大功率液压机构和双向吹弧，逐渐取代双压式。
（4）SF6断路器的典型结构
SF6断路器在电力系统中得到了广泛应用，下面以LW16-35型断路器和LW8-35断路器为例来说明SF6断路器的结构和工作原理。
①LW16-35型断路器
a.LW16-35型断路器结构
其外形如图2.25所示。三相固定在一个公共底架上，各相的SF6气体都与总气管连通，每相的底箱上有一伸出的转轴，在上面装有外拐臂并与连杆相连，L1相转轴通过四连杆与过渡轴相连，过渡轴再通过另一个四连杆与操动机构的输出轴相连，分闸弹簧连在L2、L3两相转轴的外拐臂上。
图2.25 LW16-35型断路器外形结构图
1—上接线座；2—静触头；3—导电杆；4—中间触指；5—下接线座；6—绝缘拉杆；7—连杆；8—弹簧结构；9—操动机构输出轴；10—拐臂；11—分闸缓冲器；12—过渡轴；13—合闸缓冲器；14—分闸弹簧；15—内拐臂；16—气管；17—外拐臂；18—转轴
每相由底箱和上、下瓷套组成。在上瓷套内装有灭弧室，并承受断口电压，下瓷套承受对地电压，内绝缘介质为SF6气体。
分闸时，操动机构脱扣后，在分闸弹簧作用下，三相的转轴按顺时针转动，通过内拐臂和绝缘拉杆使导电杆向下运动，使断路器分闸。合闸时，在操动机构作用下，过渡轴顺时针运动，带动三相转轴沿逆时针方向转动，使导电杆向上运动，完成合闸动作。
b.自能旋弧式灭弧室工作原理
LW16-35型断路器采用膨胀式灭弧原理。分闸时，动触头向下运动，动、静触头之间产生电弧。当静触头上的弧根转移到弧环上之后，旋弧线圈被串联进电路，并产生旋转磁场，使电弧旋转。均匀加热SF6气体，气体压力升高，与喷口下游形成压差，产生强烈喷口气吹，在电流过零时，自然熄弧，其灭弧能力随开断电流而自动调节。这种断路器具有良好的开断性能，而且由于电弧不断的旋转，使触头和灭弧室的烧损均匀且轻微。
②LW8-35型断路器
图2.26所示为LW8-35型断路器外形图，这是一种户外高压罐式结构的断路器，主要由瓷套、电流互感器、灭弧室、外壳、吸附器、传动箱、连杆、底架及弹簧操动机构等部分组成。断路器采用三相分立的落地罐式结构，具有压气式灭弧室。灭弧室为单压力压气式结构，如图2.27所示。用铜管连通三相断路器中的SF6气体。这种灭弧室主要由静触头、动触头、外壳、汽缸及喷口等部件组成，上、下绝缘子及绝缘拉杆构成了动、静触头的对地绝缘。
图2.26 LW8-35型SF6罐式断路器外形图
图2.27 LW8-35型SF6断路器灭弧室结构图
1—导电杆；2—大外壳；3—上绝缘子；4—冷却室；5—静触头；6—静弧触头；7—喷口；8—动弧触头；9—动触头；10—汽缸；11—下绝缘子；12—绝缘拉杆；13—接地装置；14—动触头支座；15—导电杆
LW8-35型断路器可装设12只管式电流互感器，每一种互感器有4个接头，可以获得三种互感比。该断路器配用CT14型弹簧操动机构。其合闸弹簧的储能方式有电动储能和手动储能，分、合闸操作有分、合闸电磁铁操作和手动按钮操作两种操作方式。
3.高压真空断路器
（1）真空电弧理论
①真空断路器的概念
真空断路器利用真空度约为10-4Pa（在运行过程中不低于10-2Pa）的高真空作为内绝缘和灭弧介质。真空度就是气体的绝对压力与大气压的差值，表示气体稀薄的程度。气体的绝对压力值越低，真空度越高。当灭弧室内被抽成10-4Pa的真空时，其绝缘强度比绝缘油、一个大气压力下的SF6和空气的绝缘强度高很多。
②于真空间隙的绝缘性能
真空间隙的气体稀薄，分子的自由行程较大，发生碰撞游离的几率很小，因此真空间隙具有很高的绝缘强度。当真空间隙在某一电压下击穿几次后，由于触头表面的毛刺被冲击掉，触头表面光洁度提高，真空间隙在该电压下就不再击穿了，击穿电压将会升高，这种现象叫真空间隙的老化。这是真空间隙独具的特点。
真空间隙的绝缘强度与很多因素有关，主要与真空间隙的长度、真空度、电极材料、电极表面状态、形状和大小、施加电压的波形和频率等因素有关。
③真空电弧的形成与熄灭
a.真空电弧的形成
形成真空电弧主要有三个阶段。
第一阶段，触头蒸发形成金属蒸气。在触头带电流分离时，由于接触压力减小，触头由面接触变为点接触（触头间形成金属小桥），电流集中通过金属桥。在分断过程中，其一，金属桥被拉长，截面减小，电阻增大，桥上耗散功率大，温度急剧升高，金属桥熔化并产生高温金属蒸气；其二，触头表面结合不牢固的金属团粒（如金属加工时残留的毛刺），在静电场力的作用下，离开电极表面，加速通过真空间隙轰击电极，使电极和团粒的温度升高，蒸发出高温金属蒸气；其三，触头表面尖端突起部分的电场极强，因强电场发射自由电子所形成的电子束（预放电电流，其值为10-5～10-3A）轰击阳极，也可使阳极发热，蒸发出金属蒸气。
第二阶段，自由电子穿过高温金属蒸气。运动中带电的金属团粒与电极间形成强电场，此电场可使团粒和电极表面发射大量自由电子。当高速运动的自由电子穿过高温金属蒸气云时，使金属原子电离产生带电离子。离子的定向移动形成传导电流。
第三阶段，形成阴极斑点。电极表面发射自由电子的尖端或突起，很快发展成阴极斑点，其温度极高，不断蒸发金属蒸气，补充金属蒸气的损失，阴极斑点发射的电子又电离金属蒸气，补充离子的损失，触头间的预放电流就转变成自持的真空电弧。因此，真空电弧的形成是一个电极过程。阴极斑点是真空电弧的生命线。真空电弧是电离状态的金属蒸气电弧。
b.真空电弧的形态
◆扩散型电弧。当电弧电流小于100A时，触头间只存在一束电弧，触头上只有一个阴极斑点，并在触头表面做不规则的运动。当电弧电流大于100A、小于6kA时，阴极斑点会从一个分裂为若干个，并在阴极表面不断向四周扩散，电弧以许多完全分离的并联电弧的形态存在。这种形态的电弧为扩散型电弧，如图2.28（a）所示。
图2.28 电弧形态
◆集聚型电弧。当电极上电弧电流大于10kA时，阴极斑点受电磁力的作用相互吸引，使所有的阴极斑点集聚成一个运动速度缓慢的阴极斑点团（其直径可达1～2cm），形成单束大弧柱，且电极强烈发光，触头表面将出现熔坑，这种形态的电弧称为集聚型电弧，如图2.28（b）所示。
c.真空电弧的熄灭
对扩散型电弧，电流过零时，真空电弧熄灭。阴极斑点所造成的熔区在电弧熄灭后10-8～10-7s内便凝固。阴极和阴极斑点便不再向弧柱区提供电子和金属蒸气，而残余的等离子体内的各种粒子在数个微秒内向四周扩散完，弧区介电强度迅速提高，实际上已变成了真空间隙，足以承受很高的恢复电压而不致击穿。扩散型电弧过零后很容易熄灭。
对集聚型电弧，电流过零时，电弧熄灭，但触头表面有面积和厚度相当大的熔区，这些熔区需要毫秒数量级的时间才能冷却。在这段时间内，电极仍向弧区输送大量金属蒸气和带电粒子，在恢复电压上升过程中，弧区相当于一个充气间隙，不可避免要发生重新击穿。只有当触头开距足够大，阴极斑点产生的金属蒸气不足以维持带电粒子扩散时，真空电弧才熄灭。故集聚型电弧难以熄灭，应设法避免。一般在触头结构上采取措施，防止触头表面发生过分严重的局部熔化和烧损。
总之，真空电弧的熄灭，主要取决于触头的阴极现象、电极发热程度及离子向弧柱外迅速扩散的作用。
（2）真空断路器的分类
按照不同的分类方法，真空断路器可分为以下几种：
①按真空灭弧室的布置方式，分为落地式、悬挂式、综合式和接地箱式。
②按真空灭弧室的外壳，分为玻璃外壳式和陶瓷外壳式。
③按触头形状，分为横磁吹式和纵磁吹式。
（3）真空断路器的基本结构
真空断路器由真空灭弧室、绝缘支撑、传动机构、操作机构、机座（框架）等组成。
（4）真空断路器的灭弧室
真空灭弧室是真空断路器中最重要的部件，其结构如图2.29、图2.30所示。真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有一对触头，分别焊接在各自的导电杆上，波纹管的另一个端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆从中孔穿出外壳。由于波纹管可以在轴向上自由伸缩，所以这种结构既能实现在灭弧室外带动动触点做分合运动，又能保证真空外壳的密封性。
图2.29 玻璃外壳真空灭弧室的剖视图
图2.30 陶瓷外壳真空灭弧室结构
下面简要地介绍灭弧室中主要部件及各部分的作用。
①外壳。外壳是真空灭弧室的密封容器，它不仅要容纳和支持灭弧室内的各种部件，而且当动、静触头在断开位置时起绝缘作用。因此，整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。对外壳的要求首先是气密封要好，其次是要有一定的机械强度和绝缘性能。
②波纹管。波纹管既要保证灭弧室完全密封，又要在灭弧室外部操动时使触头作分合运动。常用的波纹管有液压成形和膜片焊接两种形式。所用材料以不锈钢为最好。波纹管的侧壁可在轴向上伸缩，其允许伸缩量决定了灭弧室所能获得的触头最大开距。一般情况下，波纹管的疲劳寿命也决定了灭弧室的机械寿命。
③屏蔽罩。触头周围的屏蔽罩主要是用来吸附燃弧时触头上蒸发的金属蒸气，防止绝缘外壳因金属蒸气的污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏，同时，也有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复。屏蔽罩还能起到使灭弧室内部电压均匀分布的作用。在波纹管外面用屏蔽罩，可使波纹管免遭金属蒸气的烧损。
屏蔽罩的导热性能越好，其表面冷却电弧的能力也就越好。因此，制造屏蔽罩常用材料为无氧铜、不锈钢和玻璃，铜是最常用的。
④触头。触头是真空灭弧室内最为重要的元件，灭弧室的开断能力和电气寿命主要由触头状况来决定。目前真空灭弧室的触头系统，就接触方式而言，都是对接式的。根据触头开断时灭弧的基本原理的不同，可分为非磁吹触头和磁吹触头两大类。
非磁吹型圆柱状触头最简单，机械强度好，易加工，但开断电流小。
磁吹触头又分为横向磁吹触头和纵向磁吹触头两类。而横向磁吹触头包括螺旋槽触头和杯形触头两种，如图2.31、图2.32所示。对横向磁吹触头，当断路器分闸时，触头间产生电弧，由于触头的特殊结构，电弧电流产生横向磁场，对电弧进行横向吹弧，提高了灭弧能力。对纵向磁吹触头，当开断电流时，由于流过线圈的电流在弧区产生一定的纵向磁场，是电弧电压降低和集聚电流值提高，极大地提高了触头的开断能力和电气寿命。
图2.31 中接式螺旋槽触头
图2.32 杯形触头
（5）真空断路器的操作过电压及抑制方法
①操作过电压
用真空断路器断开电路时，可能会出现操作过电压，主要形式有：
a.截流过电压。所谓截流就是强制交流电流在自然过零前突然过零的现象，由于电路中存在电感，因此会发生过电压。
b.切断电容性负载时的过电压。这是因熄弧后间隙发生重击穿而引起的。所以，真空断路器的重击穿几率越小越好。
c.高频多次重燃过电压。是因为断路器开断感性电流时，当间隙被击穿后电弧重燃，受电路参数影响，击穿后电流中含有高频分量。当高频分量的幅值很大时，受其影响，间隙被反复击穿，使负载侧的电压不断升高，从而产生较高的过电压。
②抑制过电压的方法
操作过电压对其电气设备尤其是电机绕组绝缘危害很大。因此，必须采取抑制方法。常用的方法有：
a.采用低电涌真空灭弧室。这种灭弧室既可降低截流过电压，又可提高开断能力。
b.在负载端并联电阻和电容。它不仅能降低截流过电压及其上升速度，而且在高频重燃时可使振荡过程强烈衰减，对抑制多次重燃过电压有较好的效果，电阻一般选100～200赘，电容选0.1～0.2滋F。
c.串联电感。可降低过电压的上升陡度和幅值。
d.安装避雷器。用它限制过电压的幅值。
（6）真空断路器的优缺点
根据断路器的结构特点和适用范围，断路器的优缺点有：
①触头开距小，动作快；
②燃弧时间短，触头烧损轻；
③寿命长，适于频繁操作；
④体积小，结构紧凑，真空灭弧室不需检修，维修工作量小；
⑤防火、防爆性能好；
⑥制造工艺复杂，造价高；
⑦监视真空度变化的简易装置尚未解决；
⑧开断小电流时，有可能产生较高的过电压，需采取降低过电压的措施。
（7）真空断路器真空度检查
①测量动、静触头两端的绝缘电阻。用1000V兆欧表，绝缘电阻应大于500M赘，说明真空度良好。
②耐压试验。动、静触头间施加交流工频电压，耐压1min，无击穿为真空度良好。
③用真空度检测仪检查。用依据脉冲磁场放电测量原理制造的KZJ-1型真空度检测仪，可直接测出真空度值。
这样通过定期的检查、测量，就可以掌握真空度变化的状况及趋势，防患于未然，确保断路器安全可靠地运行。
4.直流断路器
直流断路器一般为机械式、单相快速断路器。城轨交通供电系统中，直流断路器应用于牵引变电所整流装置牵引侧以及馈线侧，一般以直流开关柜的形式出现，较常见的是瑞士赛雪龙公司生产的断路器的UR系列（额定电流500～4000A）和HPB系列（额定电流4500A、6000A）。较常见的直流开关柜有MB型和KMB型。
（1）常用直流断路器
图2.33、图2.34所示为直流快速断路器的外部结构图，图2.35所示为直流断路器UR36原理图。它是一种双向、单极单元，采用了电磁吹弧、电动操作系统、直接瞬时过流脱扣、间接快速脱扣（用户可选项）和空气自然冷却方式等技术。间接脱扣器由一个线圈和一个电子控制装置组成，线圈固定在断路器上，电子控制装置（由放电电容和电子开关组成）单独安装。1000～6000A的断路器，其响应时间仅为几毫秒。
图2.33 HPB45系列断路器和HPB60系列断路器
图2.34 UR26/36/40系列断路器
与交流电弧不同，直流电弧只能靠强制电流为零来熄灭，电弧能量不变的前提下，促使电弧电流接近于零，意味着必须提高电弧电压，使之高于断路器的工作电压。可以通过合理的措施迅速提高电弧电压，如在中、低压直流回路中使用电磁吹弧断路器，从而达到灭弧的目的。对高压直流回路，必须相应地降低电压和电流，对要求分闸更快的断路器，通过加接LC谐振电路产生人工电流零点来灭弧，这需要非常精确和可靠的电子技术，如图2.36所示。
图2.35 直流断路器UR36原理图
1—间接过流脱扣器；2、5—导体连接排；3—直接过流脱扣器；4—动触头；6—金属栅片；7—消电离板；8—灭弧室；9—吹弧线圈；10—合闸线圈；11—接触弹簧；12—辅助开关；13—分闸弹簧
图2.36 直流灭弧原理
t1—短路发生时刻；t2—触头分离时刻
以瑞士赛雪龙公司生产的UR系列直流断路器为例，当断路器跳闸后，主回路磁场将动、静触头之间产生的电弧吹入灭弧室，灭弧室采用冷阴极设计，由许多相互绝缘的灭弧板（金属栅片）组成，一旦电弧进入灭弧室就被金属栅片分裂为许多串联的小弧段。因为每两块灭弧板之间的电压降约为40V，所以总的电弧电压便大大增加（取决于灭弧板的数量），但一般不超过额定电压的两倍。电弧电流大大减少，使电弧得以迅速熄灭。燃烧的气体从上端溢出，并在位于金属灭弧板上部的绝缘板之间被去电离。
鉴于直流电弧熄灭比较困难，当直流断路器合闸送电时，必须预先进行线路测试，即首先通过线路测试装置对将要合闸送电的线路进行绝缘性能测试，绝缘合格，则给断路器送出合闸命令；绝缘测试不合格，则闭锁断路器禁止合闸。当运行的线路跳闸后，禁止盲目重合闸，只有通过线路测试，确认短路清除，断路器才能自动重合闸。
（2）直流开关柜
直流开关柜分固定式和移开式两种。移开式直流开关柜就是断路器固定安装在可移开的手车上，代表性产品有瑞士赛雪龙公司生产的KMB型、MB型等。
KMB或MB型直流开关柜是一个集成系统，包括断路器手车、控制、保护系统（SEPCOS）、框架、母排等，也可根据用户需求，加装转换开关或隔离开关。其外观如图2.37（a）所示。KMB柜宽为600mm或800mm，它适用于额定工作电压低于3000V，额定电流最大至6000A的直流牵引供电系统中。内部结构如图2.37（b）所示。KMB柜宽为500mm或800mm，可满足电流从1000A到6000A，电压从直流750V至3000V的各种应用需要。它适用于轻轨、地铁以及铁路多种场合。内部结构如图2.37（c）所示。
图2.37 直流开关柜
1—断路器手车；2—断路器室；3—柜后母线室；4—测量室；5—低压室；6—转换（隔离）开关；7—断路器手车；8—断路器室；9—柜后母线室；10—测量室；11—低压室
2.2.3 工作任务
1.真空断路器检修
（1）真空灭弧室
真空灭弧室是真空断路器的主要元件，它是在一只管形的玻璃管（或陶瓷管）内密封着所有的灭弧元件，分合闸时通过动触杆运动，拉长或压缩波纹管而不破坏灭弧室内真空的装置。
①检查外观有无异常、外表面有无污损。如果绝缘外壳表面沾污，应用干布擦拭干净。
②动、静触头累积磨损厚度超过3mm，就要更换真空管。
③真空度的检查主要通过工频耐压法检查，在真空断路器处于开断状态下，在真空灭弧管的触头间加上规定的预防性工频试验电压1min，中间应无异常。
④每一次维护都要对真空断路器的触头开距、压缩行程、三相同期性进行检查及调整。
（2）高压带电部分
高压带电部分是指真空灭弧室的静导电杆和动导电杆接到主回路端子以接通电路的部分，它由支持绝缘子、绝缘套管等绝缘元件支撑在真空断路器的框架上。
①检查导电部分有无变色、断裂、锈蚀，固定连接部分元件有无松动，绝缘有无破损、污损。
②测试主回路相对地、相与相之间以及绝缘提升杆的绝缘电阻应不小于规定值。
③断路器在分、合闸状态下，分别进行主回路相对相、相间及断口的交流耐压试验1min，应合格；绝缘提升杆在更换或干燥后，也必须进行耐压试验。
④测试真空灭弧室两端之间、主回路端之间的接触电阻，应不大于规定值。
（3）真空断路器分合闸缓冲器
真空断路器分合闸缓冲器用于减轻分闸或合闸时的冲击力，分闸缓冲器还用来限制动、静触头的“开距冶，要求分闸缓冲器性能可靠；合闸缓冲器可以减少合闸“弹跳时间冶。但为了保证缓冲效果，动、静触头接触后，静触头必须跟随动触头继续前进一个缓冲距离，这就导致真空灭弧室静触头外壳与静触头的整体强烈振动，很容易造成真空灭弧室外壳或与静触头连接处损伤。所以，在检修真空断路器的合闸缓冲器时，不一定过分强调“弹跳时间冶，要兼顾保证有良好的缓冲性能。
2.六氟化硫断路器维护检修
（1）断路器、隔离开头、接地开头、快速接地隔离开头的位置指示是否正常。
（2）各种指示灯、信号灯的指示是否正常，加热器是否按规定投入或切除。
（3）从窥视孔中检查隔离开头、接地隔离开头的触头接触是否正常。
（4）密度继电器、压力表的指示是否正常。
（5）断路器、避雷器的指示值是否正常。
（6）裸露在外的母线（接地汇流排），其温度的指示是否正常。
（7）CT、PT二次侧端子有没有发热现象，熔丝、熔断器的指示是否正常。
（8）在GIS设备附近有无异味、异声。
（9）设备有无漏气、漏油的现象。
（10）所有阀门的开、闭位置是否正常，金属支架有无锈蚀、发热现象。
（11）可见的绝缘件有无老化、剥落、裂纹的现象。
（12）所有金属支架和保护罩的外壳有无油漆剥落现象。
（13）接地端子有无发热现象，金属外壳的温度是否超过规定。
（14）所有设备是否清洁、齐整、标志完善。
（15）室内行车操作是否正常。
（16）各气室SF6气体含水量的测量。
（17）氧化锌避雷器阻性电流测量。
（18）断路器、隔离开关机构目检，液压机构有无渗漏油、二次侧接线有无发热的现象。
3.直流断路器灭弧罩的解体检修
（1）用扳手松开位于灭弧罩两端及两极板端部的连接搭扣，并旋转90毅，以松开角形导弧板。
（2）用扳手松开灭弧罩与断路器的两个固定螺钉。
（3）卸下灭弧罩放置在工作台上，检查灭弧罩外壳有无弧黑和积灰，使用干抹布对外壳清洁干净。若单面裂纹超过1cm或双面对应处出现裂纹，均需更换。
（4）用套筒扳手松开灭弧罩外壳六个固定螺栓和顶部手柄四个固定螺钉和垫圈。
（5）把灭弧罩侧翻180毅，拆下灭弧罩一侧盖板，逐一取出灭弧罩内的每片大、小树脂灭弧栅片和偏转铁板，检查大、小树脂灭弧栅片表面有无弧黑和积灰，并用干抹布清洁干净。
（6）当局部烧毁留下的标记大于1/2原始厚度（2.5mm）或出现裂纹时，需及时更换。检查角形导弧板，当横截面积达到其原始面积（20mm伊4mm）一半时，需及时更换。
2.2.4 分析与思考
1.气体电弧有什么特征？对电力系统和电气设备有哪些危害？
2.电弧的游离和去游离方式各有哪些？影响去游离的因素是什么？
3.交流电弧有什么特征？熄灭交流电弧的条件是什么？
4.什么是弧隙介质强度和弧隙恢复电压？
5.开关电器中常采用的基本灭弧方法有哪些？
6.高压断路器的作用是什么？对其有哪些基本要求？
7.高压断路器有哪几类？其技术参数有哪些？
8.简述高压断路器结构的及各部分功能。
9.简述SF6气体为什么具有优良的灭弧性能和绝缘性能？
10.为什么SF6断路器必须严格控制SF6气体中的水分？采取了哪些措施？
11.简述单压力SF6断路器的灭弧原理。
12.真空间隙独具的特点是什么？真空间隙为什么具有优良的灭弧性能和绝缘性能？
13.真空间隙的绝缘强度主要与什么因素有关？
14.真空电弧的本质是什么？简述真空电弧是怎样形成的？
15.真空电弧熄灭的原理是什么？
16.真空灭弧室主要由几部分组成？各部分作用是什么？
17.真空断路器如何检查其真空度？