压缩空气断路器简介

    空气是大量存在于自然界中的无公害气体，且经压缩后具有良好的绝缘和灭弧性能，作为绝缘介质具有不会老化、性能稳定等优点。压缩空气断路器就是利用高压的压缩空气作为灭弧介质和触头断开后的弧隙绝缘介质，并兼作操动机构的能源。压缩空气的静态绝缘强度随着压力的提高可以超过油、真空及其他一些气体介质。通常压缩空气断路器的气体工作压力为3～4MPa。压缩空气断路器常带有储气筒，储气筒通过管道与空压室相通。其操动机构普遍采用气动操动机构，而且机构与本体融为一体。

    压缩空气断路器的灭弧过程是在特定的喷口中完成的，利用喷口使气流产生高速度，进行吹弧从而使电弧熄灭。断路器开断电路时，压缩空气产生的高速气流不仅带走了弧隙中大量的热量，从而降低弧隙温度，抑制热游离的发展，而且直接带走了弧隙中的大量正负离子，以新鲜的高压空气充于触头间隙，从而使间隙介质强度很快得到恢复，所以，压缩空气断路器相比于油断路器开断能力强、动作迅速、开断时间较短，而且在自动重合闸中不会降低开断能力。

    根据灭弧室获得吹弧气压方式的不同，压缩空气断路器可分为分闸充气式、瞬时充气式、常充气式和恒压式等几类。分闸充气式断路器在合闸状态下灭弧室不充气，只有在分闸灭弧后灭弧室内才充气，如图2-9所示。瞬时充气式断路器只有在分闸的瞬间使压缩空气吹向灭弧室以熄灭电弧，其他时间内灭弧室均不充气，如图2-10所示，这种断路器在分闸的瞬间，喷口处的气压低，气流不稳定，因此开断能力较差。常充气式断路器，顾名思义，在分闸与合闸状态下灭弧室都是充气的，性能比分闸充气式和瞬时充气式要好。恒压式断路器增加了一个高压辅助储气罐，在分闸过程中通过该辅助储气罐能够补充气体，使气体压力保持恒定，从而提高了断路器的灭弧性能。

    图2-9    分闸充气式结构示意图

   1-排气阀；2-灭弧室

    图2-10    瞬时充气式结构示意图

   1-储气筒；2-主气阀；3-导气管；4-灭弧室；5-外隔离刀闸

    压缩空气断路器的优点是性能稳定，开断能力强且不受重合闸的影响，动作迅速，燃弧时间短，触头燃损轻，检修周期长．无毒，防爆防火，体积和重量较小（操动机构与断路器合为一体）。但其结构比较复杂，工艺和材料要求高，有色金属消耗量大，操作噪声大，需要一套压缩空气装置（包括空气压缩机、贮气简、管道等）作为气源，有时还需要特殊的干燥设备，增加了投资及运行和维护工作量。