高壓的作用體現(xiàn)在控制和保護(hù)兩方面。第一個是控制作用，以電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中的需要為依據(jù)，對設(shè)備的使用或退出以及線路的運(yùn)行進(jìn)行控制；第二個是保護(hù)作用，保護(hù)對象是電網(wǎng)中沒有運(yùn)行障礙的部分，在電氣設(shè)備或線路運(yùn)行時出現(xiàn)故障的情況下，在電保護(hù)自動裝置發(fā)出跳閘指令時，開啟斷路器，及時準(zhǔn)確的將出現(xiàn)故障的設(shè)備和線路切割掉，以此保證沒有故障的部分進(jìn)行工作。
1.高壓斷路器種類繁多，一般可按下列方式分類。
按斷路器的滅弧原理或滅弧介質(zhì)分為油斷路器、、高氟化硫（sf6）斷路器。
①真空斷路器：指利用真空的高介質(zhì)強(qiáng)度來滅弧的斷路器。
②六氟化（sp6）斷路器：指利用具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能的六氟化氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)?？砂l(fā)展成為六氟化硫組合電器。
此外，高壓斷路器按其安裝地點(diǎn)的不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。
2.高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)和型號含義。
2.1高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)：
①額定電壓：指斷路器長時間運(yùn)行能夠承受的正常工作電壓。它不僅決定了斷路器的絕緣水平，而且在相當(dāng)程度上決定了斷路器的總體尺寸和滅弧條件。
②最高工作電壓：考慮輸電線路有電壓降，線路供電端母線電壓高于受電端母線電壓，使斷路器可能在高于額定電壓下長期工作，因此，規(guī)定了斷路器有一最高工作電壓。按國際上的普遍做法，220kv及以下設(shè)備，其最高工作電壓為額定電壓的1.15倍；對于330kv的設(shè)備，規(guī)定為1.1倍。
③額定電流：指斷路器在額定容量下允許長期通過的工作電流。它決定了斷路器解頭和導(dǎo)電部分的截面積，并且在某種程度上也決定了它的結(jié)構(gòu)。一般在環(huán)境溫度為40℃時，常用斷路器額定電流等級為200、400、630、1000、1250、1600、3150。
④額定開斷電流：是體現(xiàn)斷路器開斷能力的依據(jù)，額定電壓下，斷路器能開斷的電流最大值
⑤動穩(wěn)定電流：它的別稱是極限通過電流，是指處在閉合情況下的斷路器，允許通過的最大的短路電流值，它的存在說明斷路器受短路電流影響，承受電動力能力的強(qiáng)弱。其值得導(dǎo)電和絕緣等部件的機(jī)械強(qiáng)度決定。
⑥熱穩(wěn)定電流：是指斷路器在規(guī)定的時間內(nèi)，允許通過的最大的短路電流值。熱穩(wěn)定電流是斷路器能夠承擔(dān)短路電流導(dǎo)致的熱能的能力。
⑦合閘時間：所謂合閘時間，是斷路器操動機(jī)構(gòu)接觸到主觸頭的時間。
⑧分閘時間：所謂分閘時間，是斷路器接到分閘命令時，到滅弧觸頭分離的時間。一般在0.06-0.12s之間。如分閘時間少于0.06s，則此種斷路器為快速斷路器。固有分閘時間是從操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行開始到觸頭分開的時間。滅板時間是指解頭分離到各相電弧完全熄滅所經(jīng)過的時間。
2.2高壓斷路器型號的含義：
其中斷路器的類型有：s-少油斷路器；d-多油斷路器；k-空氣斷路器；l-六氟化硫斷路器；z-真空斷路器。
3.高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)和滅弧過程：高壓斷路器由以下5個部分組成：通斷元件、中間傳動機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)、絕緣支撐件和基座。通斷元件是斷路器的核心部分，主電路的接通和斷開由它來完成。主電路的通斷，由操動機(jī)構(gòu)接到操作指令后，經(jīng)中間傳送到通斷元件，通斷元件執(zhí)行命令，使主電路接通或斷開。通斷元件包括觸頭、導(dǎo)電部分、滅弧介質(zhì)和滅弧室等，一般安放在絕緣支撐件上，使帶電部分與地絕緣，而絕緣支撐件由安裝在基座上。這些基本組成部分的結(jié)構(gòu)，隨斷路器類型不同而異，在此主要介紹10kv真空斷路器和35kv六氟化斷路器。
3.1真空斷路器。真空斷路器的總體結(jié)構(gòu)，一般分為懸臂式和落地式兩種，主要由真空滅弧室、支架和操動機(jī)構(gòu)3部分組成。
真空滅弧室的性能主要取決于觸頭材料和結(jié)構(gòu)，并與屏蔽罩的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及滅弧室的制造工藝有關(guān)，動、靜觸頭分別焊接地動靜導(dǎo)電桿上，用波紋管實(shí)現(xiàn)密封。動觸頭在機(jī)構(gòu)驅(qū)動力的作用下，能在滅弧室內(nèi)沿軸向移動，完成分閘和合閘運(yùn)作。
真空來弧室的觸頭，一般采用磁吹對接式。如圖3-11所示，其觸頭的中間是“接觸面的四周開有3條螺旋槽的吹弧面，觸頭閉合時，只有接觸面相互接觸。當(dāng)開斷電流時，最初在接觸面上產(chǎn)生電弧，在電弧磁場作用下，驅(qū)使電弧沿觸頭四周切線方向運(yùn)動，即在觸頭外緣上不斷旋轉(zhuǎn)，避免了電弧固定在鋤頭某處燒損觸頭。電流過零時，電弧即熄滅。
3.2 sf6斷路器。
六氟化硫斷路器簡稱為gcb，屬于氣吹式斷路器。其特點(diǎn)是：工作氣壓較低，在吹弧過程中，氣體不排向大氣，而在密封系統(tǒng)中循環(huán)使用。因sf6氣體介質(zhì)的絕緣和滅弧性能好，合gcb具有開斷能力強(qiáng)、斷口電壓高、允許連續(xù)開斷的次斷較多、噪聲小和無火花危險等優(yōu)點(diǎn)。
sf6斷路器按總體結(jié)構(gòu)可分為瓷柱式和落地罐式。
①瓷柱式。其滅弧裝置安裝在支持瓷套的頂部，由絕緣桿進(jìn)行操縱。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是系列性好，用不同個數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)滅弧單元和支持瓷套，即可組裝成不同電壓等級的產(chǎn)品；其缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，不能加裝電流。
②落地罐式。其總體結(jié)構(gòu)類似于多油斷路器，它的火弧系統(tǒng)用絕緣體支撐在接地金屬罐的中心，借助于套管引線，基本上不改裝就可以用于全封閉組合電器之中。這種結(jié)構(gòu)便于安裝，抗振性能好，但系列性差。
注意：110kv及以上電壓等級的高壓gcb，一般都是以上兩種結(jié)構(gòu)。
③中壓級gcb。用于中壓級的gcb有旋弧式、氣自吹式和壓氣式3種，在35kv及以下的配電裝置中，gcb的總體結(jié)構(gòu)常做成小車式，外形與少油和真空小車開關(guān)極為相似。
sf6斷路器滅弧室有單壓式和雙壓式，其結(jié)構(gòu)及滅弧過程介紹如下：
1、單壓式（也稱為壓氣式）滅弧室，常態(tài)時只有單一的sf6氣體。分閘過程中，壓氣缸與動觸頭同時運(yùn)動，將壓氣室內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮。觸頭分離后，電弧即受到高速氣流縱吹而將電弧熄滅。
2、雙壓式滅弧室。它有高低兩個氣壓系統(tǒng)，滅弧室內(nèi)常時間充有高壓氣體的稱為常充高壓式；僅在電弧燃燒過程中才充有高壓氣體的稱為瞬時充高壓式。分閘時，排氣閥打開，高壓氣體經(jīng)噴嘴與觸頭吹弧后流向低壓區(qū)。電弧熄滅后，排氣閥關(guān)閉，高、低壓區(qū)之間由壓縮機(jī)及壓力監(jiān)視系統(tǒng)自動維持恒定的壓力差。
雙壓式gcb開斷電流大、動作快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格高。早期產(chǎn)生的sf6斷路均是這種結(jié)構(gòu)。單壓式結(jié)構(gòu)簡單，但開斷電流小、行程大、固有分閘時間長，且操縱機(jī)構(gòu)的功率大。近年來，單壓式sf6斷路器采用了大功率液壓機(jī)構(gòu)和雙向吹弧，滿足技術(shù)參數(shù)要求，已普遍采用。
4.斷路器的操動機(jī)構(gòu)是帶動高壓斷路器傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行合閘和分閘的機(jī)構(gòu)。
4.1對操動機(jī)構(gòu)的基本要求：
①應(yīng)具有足夠的操作功率。在斷路器合閘過程中，操作機(jī)構(gòu)要克服很大的機(jī)械作用力和電動力。因此，斷路器合閘h，-j，操動機(jī)構(gòu)必須發(fā)出足夠大的功率。而在斷路器分閘時所需功率較小。
②要求動作迅速。通常要求快速斷路器的全分閘時間不大于0.80s，近代高壓和超高壓斷路器甚至要求為0.02-0.04s。而斷路器的全分閘時間中，固有分閘時間約占1/2以上，它與操動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
③要求操動機(jī)構(gòu)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、操作方便等。
4.2操作機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)：根據(jù)斷路器合閘時所用能量的形式，操動機(jī)構(gòu)可分為手動式、電磁式、彈簧式、氣動式和液壓式等幾種類型。
①手動式操動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，靠人力合閘，并具有自由脫扣機(jī)構(gòu)；構(gòu)造簡單，不需要其他輔助設(shè)備；一般只使用于額定開斷電流不超過6.3ka的斷路器。它的最大缺點(diǎn)是操動功率受人力限制，合閘時間長，不能實(shí)現(xiàn)自動重合閘。目前較少采用。
②電磁式操動機(jī)構(gòu)，是用電磁鐵將電能變成機(jī)械能作為合閘動力。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，能用于自動重合閘和遠(yuǎn)距離操作。因而在10-35kv斷路器目前使用較少，逐漸被淘汰。
③彈簧式操動機(jī)構(gòu)，是利用彈簧預(yù)先儲存的能量作為合閘動力。此種機(jī)構(gòu)成套性強(qiáng)，不需要配備附加設(shè)備，彈簧儲能時耗用功率??；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝及材料性能要求高，且機(jī)構(gòu)本身重量隨操動功率增加而急劇增大。目前我國生產(chǎn)的ct7、ct8等系列操作機(jī)構(gòu)可供sn10系列斷路器使用；ct6型彈簧式操動機(jī)構(gòu)，供sw4系列斷路器使用。
④液壓式操動機(jī)構(gòu)，是利用壓縮氣體（氮?dú)猓┳鳛槟茉?，以液壓油作為傳遞能量的媒價，推動活活塞做功，使斷路器合閘或分閘。cy3、cy3iii和cy4型液壓式操動機(jī)構(gòu)，具有壓力高、出力大、體積小、傳遞快、延時小、動作準(zhǔn)確及出力比較均勻等優(yōu)點(diǎn)，所以目前我國電壓在100kv及以上sf6斷路器，廣泛采用。
⑤氣動式操動機(jī)構(gòu)，是利用壓縮空氣進(jìn)行斷路器分閘，利用彈簧力進(jìn)行斷路器合閘。此種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，正在獲得越來越廣泛的應(yīng)用。
4.3操動機(jī)構(gòu)的主要組成：一般來說，操動機(jī)構(gòu)主要由以下幾種部件組成。
①做功和儲能部分。它的作用是將其他形成的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)構(gòu)能。例如，電磁操動機(jī)構(gòu)中的合閘電磁鐵，通電后由電磁鐵的動能使傳動機(jī)構(gòu)動作，同時將能量儲存起來，以備分閘時只使用很小能量去釋放機(jī)構(gòu)能，使其快速分閘。
②傳動系統(tǒng)。用以改變操動力的方向、位置、行程以及運(yùn)行性質(zhì)等。它是一套機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，要求機(jī)械能量損失小，動作準(zhǔn)確，壽命長。
③維持機(jī)構(gòu)和脫扣機(jī)構(gòu)。前者的任務(wù)是將已經(jīng)經(jīng)完成的合閘操作可靠地保持在合閘狀態(tài)，有時稱為“搭鉤”；后者為解除合閘的機(jī)構(gòu)，它可以“碰即脫”以使分閘動作快，需用功率小。
