电气一次设备知识问答（四）

栏目主持：回士光

——气体电弧是怎样产生的；气体电弧熄灭的原理；高压油断路器中的绝缘油有什么作用；运行中的油断路器要注意检查哪些方面；空气断路器的运行中维护检查的项目。

1 什么叫气体电弧，它是怎样产生的？

气体电弧是指在一个绝对大气压及以上气体中燃烧的电弧。目前，除真空断路器外，所有其他断路器在开断过程中所产生的电弧都属于气体电弧。

气体电弧的产生：当高压断路器切断电流时，随着触头逐渐分离，动、静触头之间的接触电阻急增，在触头最后断开处将产生高热。同时，当触头刚刚分离后，动、静触头之间在电压作用下形成很高的电场。在高热及高电场的作用下，触头金属内的电子便向外发射，这些电子在电场中吸收热量，逐渐加速。当高速运动的电子碰到中性气体分子后，使其游离。被游离出来的新电子同样受电场作用，继续加速，致使发生了崩溃似的游离过程，使气体导电，电弧便这样产生。

2 试述气体电弧熄灭的原理

在50Hz交流电压电网中，电弧电流每经0.01s就要过零一次，电流过零前，输入弧柱的瞬时功率为零，故电弧温度迅速下降，去游离作用大大增加，这时是最具有利的熄弧机会。交流高压断路器的灭弧装置都是利用这个有利时机。在触头断开的同时，用流动的空气或SF6气体、油流的能量，还可用电弧本身的能量来分解电弧周围的固体或液体，产生具有较高压力的气流，强烈的冷却电弧，使之熄灭。

3 高压油断路器中的绝缘油有什么作用，油面过高、过低有什么危害？

绝缘油在少油式断路器（开关）中主要用来熄灭电弧，在多油式断路器中除用熄灭电弧外，还起绝缘作用。

油断路器在切断负荷电流或故障电流时，其动、静触头之间要产生电弧，电弧的高温使油迅速分解并产生大量的气体，在灭弧装置的作用下，这些气体对电弧产生纵吹和横吹，使弧柱迅速冷却，增强了弧隙的去游离作用，这样随着开关触头距离的拉长，弧隙的绝缘强度恢复，使电弧熄灭。

油断路器内的油面标准，应按照规定保持在上、下红线之间。油位过高，会使油箱内的缓冲空间相应减小，当油断路器切断短路电流时，电弧的高压会使其附近绝缘油气化，体积膨胀，因为缓冲空间减小，将从排气孔喷油，严重时可能使箱体变形、破裂。油位过低，会使触头裸露，当切断短路电流时，电弧不能熄灭，恢复电弧的高温足以使绝缘油点燃，严重时会引起爆炸；再者油面过低，将使裸露的绝缘材料、灭弧栅、套管等受潮，使介质损失增加。

4 对运行中的油断路器要注意检查哪些方面

为保证油断路器的安全运行，应定期进行下列项目的检查：

（1）绝缘套管有无异常杂音或闪络现象。

（2）油位计指示的油位是否正常，油位计、外壳有无漏油、渗油现象。

（3）充油套管的油面是否正常。

（4）检查油断路器中油色是否正常，正常时油一般是淡黄色的透明体，经运行后颜色变深。

（5）排气管、安全膜是否完整。

（6）断路器的操作、传动机构是否完好。

（7）连接导线的接触点是否有发热现象（可根据变色漆的颜色及试温烛熔化情况来判断，或用红外线测温仪测量）。

（8）信号装置和位置指示是否正确。

5 空气断路器的运行中维护检查的项目有哪些？

答：空气断路器运行中的维护检查包括：

（1）检查空气断路器的分、合闸信号指示器，正确指示其相应工作状态。

（2）断路器的分、合闸位置指示器应在相应的位置。

（3）工作气压应正常，储气筒内气体应保持在允许的变动范围内。

（4）对气隙装置进行全面检查，空压机运行正常，高压罐中气压保持在额定值，各级阀门位置正确，同时应检查空压机的自动或手动开关，放出集水器中的油和水。

（5）各充气部位无明显漏气。

（6）通风装置的指示器的小球应在规定的范围内。

（7）断路器各民电部分的接线端子无发热现象，用示温蜡片或红外线测温仪检查温升。

（8）对带外隔离开关的空气断路器，应检查外隔离开关的合闸位置，当它在合闸位置时，由侧面看，刀与固定触头的两片横条基本重合，则说明接触良好。

（9）均压电容器无漏油或其他异常现象，各处瓷件无破损、裂纹和严重影响绝缘的沾污。

（10）环境温度是否低于5℃，若低于5℃时，应投入电加热器。