4.10 断路器
考试大纲
10.1 掌握断路器的作用、功能、分类
10.2 了解断路器的主要性能与参数的含
义
10.3 了解断路器常用的灭弧方法
10.4 了解断路器的运行和维护工作要点
10.1.1 断路器的作用
高压断路器在正常运行时用它接通或
切断负荷电流；
在电气设备或线路发生短路故障或严
重过负荷时，由继电保护装置控制其自
动迅速地切断故障电流，切断发生短路
故障的设备或线路，以防止扩大事故范
围。
10.1.2 断路器的功能
断路器开断电路时, 充分利用交流电弧
电流每半周过零一次自然熄弧的特点, 加
强去游离使电弧不再复燃 。 其介质强度恢
复主要由断路器灭弧装置和介质特性所决
定 。
系统电压恢复过程可能是周期性的或非同
期性的 。 取决于被开断电路的参数 。
10.1.3 断路器的分类
- /
型号特征 额定断流容量, MVA
S─ 少油断路器 额定电流, A
D─ 多油断路器 派生标志
K─ 空气断路器 C─ 带有手车装置
Q─ 产气断路器 G─ 改进型
Z─ 真空断路器 D─ 带有电磁操作结构
L─ 六氟化硫断路器 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ─ 断流容量
C─ 磁吹断路器 额定电压, kV
安装条件 设计序号
N─ 户内
W─ 户外
10.1.3 断路器的分类
1,多油断路器：利用绝缘油作为灭弧介质, 相间及
相对地绝缘介质 。
2,少油断路器：绝缘油只作灭弧介质 。 载流部分是
借空气和陶器绝缘材料或有机绝缘材料来绝缘, 灭弧
方式多为横向吹动电弧 。
3,空气断路器：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的 。
和控制断路器的分合阐动作 。
4,SF6断路器：用 SF6气体作绝缘和灭弧介质 。
5,磁吹式断路器：当电弧电流通过吹弧线圈以产生
磁束来吹弧及消弧 。
6,真空断路器：利用真空灭弧和绝缘, 灭弧时间一
般只有半个周波 。
10.2 断路器的主要性能与参数
1,额定电压及额定电流
（ 1） 额定电压
指断路器长期工作的标准电压 （ 对三相系统指
线电压 ） 。 电力系统在运行中允许有 ± 5％ 的波
动, 断路器必须适应在电压变化范围内能长期工
作, 为此断路器出厂时都以最高工作电压进行鉴
定 。 如：对 3～ 220kV范围内, 其最高工作电压
较额定电压约高 15％ 左右；对 330kV以上, 规定
最高工作电压较额定电压高 10%。
10.2 断路器的主要性能与参数
（ 2） 额定电流
指在额定频率下长期通过此电流时, 断路
器无损伤, 且各部分发热不超过长期工作时
最高允许发热温度 。
我国规定额定电流为,200,400,630、
（ 1000）, 1250,1600,（ 1500）, 2000、
3150,4000,5000,6300,8000,10000、
12500,16000,20000A。
10.2 断路器的主要性能与参数
2,额定开断电流和额定断流容量
（ 1） 断路器在开断操作时, 首先起弧
的某相电流称为开断电流 。 在额定电压
下, 能保证正常开断的最大短路电流称
为额定开断电流 。 它是标志断路器开断
能力的一个重要参数 。
我国规定额定开断电流为,1.6,3.15、
6.3,8,10,12.5,16,20,25,31.5、
40,50,63,80,100kA等 。
10.2 断路器的主要性能与参数
（ 2）把额定条件下的开断能力称为额定
断流容量。三相电路的额定断流容量，以
（ MVA）表示。
我国根据国际电工委员会（ IEC）的规
定，现只把额定开断电流作为表征开断能
力的唯一参数，而断流容量仅作为描述断
路器特性的一个数值。
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10.2 断路器的主要性能与参数
3,关合能力
说明断路器关合短路故障能力的参数为额定关合电流 。
其数值以关合操作时, 瞬态电流第一个大半波峰值来表
示, 制造部门对关合电流一般取额定开断电流的 倍
即
（ 4-10-1）
式中 —— 额定关合电流, kA；
—— 额定开断电流, kA。
断路器关合短路电流的能力除与灭弧装置性能有关外,
还与断路器操动机构的合闸功率的大小有关 。
28.1
N k dN k dNg III 55.228.1 ??
NgI
NkdI
10.2 断路器的主要性能与参数
4,耐受性能
断路器应具有足够的耐受短时短路电流作用的能力,
简称耐受能力 。
（ 1） 短时热电流 （ 热稳定电流 ） 在规定的时间内
（ 规定标准时间为 2s,需要大于 2s时推荐 4s） 断路器在
合闸位置, 可能经受的短时热电流有效值 （ kA）, 称为
短时热电流 （ 或短时耐受电流 ）, 断路器标准中规定
（ 4-10-2）
短时热电流通过断路器时, 各零部件的温度不应超过
短时发热最高允许温度, 且不致出现触头熔接或软化变
形, 以及其它妨碍正常运行的异常现象 。 允许发热最高
温度数值随材料而异 。
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10.2 断路器的主要性能与参数
（ 2） 峰值耐受电流 峰值耐受电流亦称动稳定电流,
即在规定的使用条件和性能下, 断路器在合闸位置时所
能经受的电流峰值 。 它与关合电流不同的是, 峰值耐受
电流是断路器处于合闸位置时通过的短路电流, 而关合
电流则是由于断路器关合短路故障所产生的短路电流 。
峰值耐受电流也是以短路电流的第一个大半波峰值电流
来表示, 且
（ 4-10-3）
峰值耐受电流反映了断路器承受由于短路电流产生电
动力的耐受性能，它决定断路器的导电部分和绝缘支撑
件的机械强度以及触头的结构形式。
N k dNgdw III 55.2??
10.2 断路器的主要性能与参数
5,操作性能
（ 1） 全开断时间 是指断路器接到分闸命令瞬间起到
电弧熄灭为止的时间间隔 。 即
（ 4-10-4）
式中 —— 全开断时间, s；
—— 分闸时间, s；从断路器接到分闸命令瞬间到
所有相的触头都分离的时间间隔, 亦称为断
路器固有分闸时间；
—— 燃弧时间, s；是指某一相首先起弧瞬间到所
有相电弧全部熄灭的时间间隔 。
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10.2 断路器的主要性能与参数
全开断时间是说明断
路器开断过程快慢的主
要参数，它直接影响故
障对设备的损坏程度、
故障范围、传输容量和
系统的稳定性。 断路器开断时间示意图
（ 2）合闸时间 处于分闸位置的断路器，从接
到合闸命令瞬间起到所有相的触头均接触为止的
时间称为合闸时间。
10.2 断路器的主要性能与参数
6．自动重合闸性能
自动重合闸的操作循环：分 — — 合分 — —
合分 。 为断路器开断故障电路, 从电弧熄灭起
到电路重新接通的时间, 称为无电流间隔时间,
一般为 0.3s或 0.5s； 为强送电时间, 一般为
180s。
断路器开断时间与无电流间隔时间之和称为自
动重合闸时间。
金属短接时间系指断路器重合闸操作后, 触头
闭合到第二次触头分开所需用的时间 。
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10.3 灭弧方法
当高压断路器开断高压有载电路时之所以产
生电弧, 原因在于触头本身及其周围的介质中
含有大量可被游离的电子 。 当分断的触头间存
在足够大的外施电压条件下, 电路电流也达到
最小生弧电流时, 会因强烈的游离而产生电弧 。
工业配电系统主要是交流系统，所以电弧也
主要是交流电弧，其性质是半个周期要经过零
值一次，而电流过零时，电弧要暂时熄灭。因
此，大多数交流开关电器的灭弧方法中，都利
用了交流电流过零时电弧暂时熄灭这一特性。
10.3 灭弧方法
1,速拉灭弧
当交流电流经过零值的瞬间，拉大触
头间距离，当触头间所加电压不足以击
穿其间距时，电弧就不会重新点燃。触
头的分离速度越快，电弧熄灭就越快，
通常在高压断路器中装设强力的跳脱弹
簧来加快触头分开的速度。
10.3 灭弧方法
2,吹弧灭弧法
利用外力 （ 如气流, 油流或电磁力 ）
来吹动电弧, 使电弧加速冷却, 同时拉
长电弧, 降低电弧中的电场强度, 加速
电弧的熄灭, 按吹弧的方向来分, 有横
吹和纵吹两种 。
a）横吹 b）纵吹
10.3 灭弧方法
当低压刀开关迅速拉开刀阐时, 不仅迅速拉长
了电弧, 同时使本身回路电流产生的电动力作用
于电弧, 吹动电弧, 使其拉长电弧直到电弧熄灭 。
如果开关利用专门吹弧线圈来吹动电弧, 使电
弧移动, 电弧移动的力实际上是电弧电流在线圈
磁场中产生的电动力 。
也有的开关利用铁磁物质 （ 钢片等 ）, 来吸动
电弧 。
10.3 灭弧方法
3,冷却灭弧法
降低电弧的温度, 使正负离子的复合增强, 有
助于电弧迅速熄灭, 这是一种基本的灭弧方法 。
4,短弧灭弧法
利用金属片将长弧切成若干短弧, 则电弧上的
压降将近似地增大若干倍 。 当外施电压小于电弧
上的压降时, 则电弧就不能维持而迅速熄灭 。 通
常采用钢灭弧栅, 让电弧进入钢片, 一是利用了
电动力吹弧, 二是利用了铁磁吸弧, 同时钢片对
电弧还有冷却作用 。
10.3 灭弧方法
5,狭缝灭弧法
电弧在固体介质所形成的窄沟内燃烧,
将电弧冷却, 同时电弧在狭缝窄沟中燃
烧, 压力增大, 有利于电弧的熄灭 。 有
的熔丝在熔管内充填石英砂, 就是利用
这种狭沟灭弧原理, 还有一种用耐弧的
绝缘材料 （ 陶瓷类 ） 制成灭弧栅, 也是
利用了这种灭弧原理 。
10.3 灭弧方法
6,真空灭弧法
真空具有较高的绝缘强度，如果将开
关触头装置置于真空容器，则在电流过
零时，即能熄灭电弧。为防止产生过电
压，应当不使触头分开时，电流突变为
零。一般应在触头间产生少量金属蒸汽，
形成电弧通道。当交流电流自然下降过
零前后，这些等离子态的金属蒸汽便在
真空中迅速飞散而熄灭电弧。
10.4.1 高压断路器的操作要求
1,正常操作的要求
（ 1） 新装或大修后的断路器, 投运前必须验收合格才能施加运
行电压 。
（ 2） 断法器的分, 合闸指示器应指示正确, 且与当时实际运行
相符 。
（ 3） 断路器接线板的连接处或其它必要的地方应有监视运行温
度的措施, 如示温蜡片等 。
（ 4） 断路器金属外壳接地良好且有明显的接地标志, 接地体的
截面积符合规程要求 。
（ 5） 油断路器的油色应正常, 油位应在油位指示的上, 下限油
位监视线中, 绝缘油牌号和性能应满足当地最低气温的要来, 油
质合格 。
（ 6） 六氟化硫断路器, 为监视其气体压力, 应装有密度继电器
或压力表, 并附有压力表和压力温度关系曲线, 其有 SF6气体补
气接口 。
（ 7） 真空断路器应配有限制操作过电压的保护装置 。
10.4.1 高压断路器的操作要求
2,断路器操作机构的要求
（ 1） 操作机构动作电压应满足：低于额定电压的 30
％ 时不动作；高于额定电压的 65％ 时可靠动作 。
（ 2） 机构箱应具有防尘, 防潮, 防小动物进入及通
风措施, 液压与气动机构应有加热装置和恒温控制措施 。
（ 3） 电磁操作机构的合闸电源应保持稳定 。 运行中
电源电压如有变化, 其电压不低于额定电压的 80％, 最
高不得高于额定电压的 110％ 。
（ 4） 液压操作机构应具有防, 失压慢分, 装置, 并
用有防, 失压慢分, 的机构卡具 。 所谓, 失压慢分, 是
指液压操作机因某种原因压力降到零, 然后重新启动油
泵打压时, 造成断路器缓慢分闸, 采用液压或气动机构
时, 其工作压力大于 1MPa（ 表压 ） 时, 应有压力释放
装置 。
（ 5）弹簧操作机构在断路器合闸释放能量后，应能
自动再次储能。
10.4.1 高压断路器的操作要求
3,故障状态下的操作要求：
（ 1） 断路器在运行中, 由于某种原因造成油断路器
严重缺油, 六氟化硫断路器气体压力异常 （ 如突然降
至零等 ）, 严禁对断路器进行停, 送电操作, 应立即
断开故障断路器的控制电源, 及时采取措施, 将故障
断路器退出运行 。
（ 2） 分相操作的断路器操作时, 发生非全相合闸,
应立即将已合上相拉开, 重新操作合闸一次, 如仍不
正常, 则应拉开合上相后汇报, 上级派员处理 。 当发
生非全相分闸时, 应立即拉开故障开关控制电源, 手
动操作将拒动相分闸 。
（ 3）严禁将有拒跳或合闸不可靠的断路器投入运行。
10.4.2 高压断路器的异常运行
1,油断路器
（ 1） 油断路器声音异常
（ 2） 油断路器油位异常
（ 3） 油断路器油质发黑
（ 4） 断路器过热
（ 5） 跳合闸线圈冒烟
（ 6） 断路器跳合闸不同期
10.4.2 高压断路器的异常运行
2,真空断路器常见异常运行
（ 1） 电动合不上闸
（ 2） 合闸合空
（ 3） 电动不脱扣
（ 4） 分合闸不可靠
（ 5） 合闸线圈烧毁
（ 6） 分闸线圈烧毁
（ 7） 辅助开关烧毁
10.4.2 高压断路器的异常运行
3,六氟化硫断路器常见异常运行
（ 1） 泄漏气体
（ 2） 闪络放电 。
（ 3） 分合闸不可靠
10.4.3 高压断路器的故障
1,应停电处理的情况
（ 1） 严重漏油, 油标管中已看不见油位 。
（ 2） 本体或连接处过热变色或烧红 。
（ 3） 支持绝缘子断裂或套管炸裂 。
（ 4） 绝缘子严重放电 。
（ 5） SF6断路器的气体压力值低于闭锁值 。
（ 6） 液压机构的压力值低于闭锁值 。
（ 7） 弹簧机构和弹簧拉力不够, 闭锁信号不能
复归 。
（ 8） 气动机构的气压低于闭锁值 。
10.4.3 高压断路器的故障
2,10～ 35kV的少油断路器合闸后支持绝缘子断裂
3,10～ 35kV的少油断路器拉杆绝缘子断裂或拉杆
销子脱落
4,油断路器严重缺油
5,油断路器着火
6,断路器误跳闸
7,断路器拒绝合闸
8,真空断路器真空度下降
9,SF6断路器漏气
10,操作机构故障
10.5 低压断路器
低压断路器用作交, 直流线路的过载,
短路保护, 被广泛应用于建筑照明, 动
力配电线路, 用电设备作为控制开关和
保护设备, 也可用于不频繁起动电动机
以及操作或转换电路 。
10.5 低压断路器
1,种类
（ 1）万能式断路器
（ 2）塑料外壳式断路器
（ 3）电动斥力式限流断路器
（ 4）剩余电流保护断路器
（ 5）直流快速断路器
（ 6）灭磁断路器
10.5 低压断路器
2．低压断路器的选用要点
表示低压断路器性能的主要指标有分
断能力和保护特性 。
分断能力是指开关在指定的使用和工
作条件及在规定的电压下接通和分断的
最大电流值 （ kA） 。
保护特性主要分为过电流保护、过载
保护和欠电压保护三种。
10.5 低压断路器
（ 1） 额定电压
断路器的额定电压应大于线路额定电
压 。 主要是交流 380V或直流 220V的供电
系统 。 按线路额定电压进行选择时应满
足下列条件：
（ 4-10-5）
式中 —— 低压断路器的额定电压, V；
—— 线路的额定电压,V。
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10.5 低压断路器
（ 2） 额定电流
断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流
应大于线路计算负荷电流 。 当按线路的计算电流
选择时, 应能满足下式：
（ 4-10-6）
式中 —— 低压断路器的额定电流, A；
—— 线路的计算电流或实际电流, A。
如果环境温度低于 +40℃, 则电器产品温度每
低 1℃, 允许电流比额定电流值增加 0.5%。 但增
加总数不得超过 20％ 。
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10.5 低压断路器
断路器的保护定值
（ 1）长延时脱扣器的电流整定值，动
作时间可以不小于 10s；长延时脱扣器只
能作过载保护。
（ 2）短延时脱扣器的电流整定值，动
作时间约为 0.1～ 0.4s；短延时脱扣器可
以作短路保护，也可以作过载保护。
（ 3）瞬时脱扣器的电流整定值，其动
作时间约为 0.02s。瞬时脱扣器一般用作
短路保护。
10.5 低压断路器
（ 3） 瞬时过电流脱扣器的整定电流
瞬时脱扣器的动作时间为 0.02s左右 。
瞬时或短时过电流脱扣器的整定电流应能躲开线路的尖
峰电流 。
1） 负载是单台电动机, 整定电流按下式计算
（ 4-10-7）
式中 —— 瞬时或短时过电流脱扣器整定电流值, A；
—— 可靠系数, 对动作时间大于 0.02s的断路器, K
取 1.35,对动作时间小于 0.02s的断路器 K取
1.7～ 2.0；
—— 电动机的起动电流, A。
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K
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10.5 低压断路器
2） 当配电线路不考虑电动机的起动电流时, 按
下式计算整定值
（ 4-10-8）
式中 —— 配电线路的尖峰电流, A；
—— 可靠系数, 一般取 1.35。
3） 当配电线路考虑电动机的起动电流时, 按下
式计算整定值
（ 4-10-9）
式中 —— 正常工作电流和可能出现的自起动电机
的起动电流的总和, A。
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K
S M zszd KII ?
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10.5 低压断路器
（ 3） 短时过电流脱扣器的整定电流
确定本级断路器短延时过电流脱扣器
动作电流的整定，应与下一级开关整定
电流选择性配合。本级动作整定电流应
大于或等于下一级低压断路器短延时或
瞬时动作整定值的 1.2倍。若下一级有多
条分支线，则取各分支路低压断路器中
最大整定值的 1.2倍。
10.5 低压断路器
（ 4） 长延时过电流脱扣器整定电流
长延时过电流脱扣器整定电流应大于线路中
计算电流
（ 4-10-9）
式中 —— 过电流脱扣器的长延时动作整定电
流值, A；
—— 可靠系数, 一般取 1.1；
—— 线路的计算电流, 单台电动机是指
电动机的额定电流, A。
jsg zd KII ?
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K
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10.5 低压断路器
校验一：长延时过电流脱扣器在配电线路过载时的可
靠性。如对电动机进行保护，则电动机在过载 20％时
应使保护装置动作；
校验二：在配电线路出现尖峰负荷时或在电动机起动
时，长延时过电流脱扣器不误动。脱扣器在 3倍整定电
流值下的可返回时间，取决于线路中尖峰电流的持续时
间，也就是线路中最大容量的异步电动机直接起动的持
续时间。
一般情况下，电动机的轻载起动时间不超过 2.5～ 4s，
电动机满载起动时间不超过 6～ 8s，个别电动机重载起
动时间达 15s。返回时间越小，说明线路电流大于长延
时脱扣器整定电流值的倍数越高，保护装置的动作越快。
10.5 低压断路器
（ 5） 分断能力
1） 断路器额定短路分断能力应大于线路中最大短路
电流 。
2） 断路器的额定极限短路分断能力应大于断路器额
定运行短路分断能力 （ 对于直流电流线路, 两者的数
值相同 ） 。 分断能力是指低压断路器在规定的试验
（ 如电压, 频率, 线路其它参数等 ） 条件下, 能够接
通成切断短路电流的数值 。 分断能力用电流有效值
（ kA） 表示 。
3） 断路器额定运行短路分断能力应大于线路中最大
短路电流 。
4） 断路器的额定短时耐受电流 （ 0.5s,3s） 应大于
线路中短时持续短路电流 。
10.5 低压断路器
当分断能力不够，一般的线路，可用
有填料式熔断器（ RT0）来替代低压断路
器。对于特别重要的供电线路，应采用
更大容量的低压断路器
10.5 低压断路器
（ 6） 断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路
额定电压 。
（ 7） 直流快速断路器需考虑过电流脱扣器的
动作方向 （ 极性 ）, 短路电流上升率 。
（ 8） 剩余电流保护断路器需选择合理的剩余
电流动作电流和剩余电流不动作电流 。 注意能否
断开短路电流, 如不能断开短路电流则需要适当
的熔断器配合使用 。
（ 9） 灭磁断路器选择时需考虑发电机的强励
电压, 励磁线圈的时间常数, 放电电阻及断开强
励电流的能力 。
考试大纲
10.1 掌握断路器的作用、功能、分类
10.2 了解断路器的主要性能与参数的含
义
10.3 了解断路器常用的灭弧方法
10.4 了解断路器的运行和维护工作要点
10.1.1 断路器的作用
高压断路器在正常运行时用它接通或
切断负荷电流；
在电气设备或线路发生短路故障或严
重过负荷时，由继电保护装置控制其自
动迅速地切断故障电流，切断发生短路
故障的设备或线路，以防止扩大事故范
围。
10.1.2 断路器的功能
断路器开断电路时, 充分利用交流电弧
电流每半周过零一次自然熄弧的特点, 加
强去游离使电弧不再复燃 。 其介质强度恢
复主要由断路器灭弧装置和介质特性所决
定 。
系统电压恢复过程可能是周期性的或非同
期性的 。 取决于被开断电路的参数 。
10.1.3 断路器的分类
- /
型号特征 额定断流容量, MVA
S─ 少油断路器 额定电流, A
D─ 多油断路器 派生标志
K─ 空气断路器 C─ 带有手车装置
Q─ 产气断路器 G─ 改进型
Z─ 真空断路器 D─ 带有电磁操作结构
L─ 六氟化硫断路器 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ─ 断流容量
C─ 磁吹断路器 额定电压, kV
安装条件 设计序号
N─ 户内
W─ 户外
10.1.3 断路器的分类
1,多油断路器：利用绝缘油作为灭弧介质, 相间及
相对地绝缘介质 。
2,少油断路器：绝缘油只作灭弧介质 。 载流部分是
借空气和陶器绝缘材料或有机绝缘材料来绝缘, 灭弧
方式多为横向吹动电弧 。
3,空气断路器：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的 。
和控制断路器的分合阐动作 。
4,SF6断路器：用 SF6气体作绝缘和灭弧介质 。
5,磁吹式断路器：当电弧电流通过吹弧线圈以产生
磁束来吹弧及消弧 。
6,真空断路器：利用真空灭弧和绝缘, 灭弧时间一
般只有半个周波 。
10.2 断路器的主要性能与参数
1,额定电压及额定电流
（ 1） 额定电压
指断路器长期工作的标准电压 （ 对三相系统指
线电压 ） 。 电力系统在运行中允许有 ± 5％ 的波
动, 断路器必须适应在电压变化范围内能长期工
作, 为此断路器出厂时都以最高工作电压进行鉴
定 。 如：对 3～ 220kV范围内, 其最高工作电压
较额定电压约高 15％ 左右；对 330kV以上, 规定
最高工作电压较额定电压高 10%。
10.2 断路器的主要性能与参数
（ 2） 额定电流
指在额定频率下长期通过此电流时, 断路
器无损伤, 且各部分发热不超过长期工作时
最高允许发热温度 。
我国规定额定电流为,200,400,630、
（ 1000）, 1250,1600,（ 1500）, 2000、
3150,4000,5000,6300,8000,10000、
12500,16000,20000A。
10.2 断路器的主要性能与参数
2,额定开断电流和额定断流容量
（ 1） 断路器在开断操作时, 首先起弧
的某相电流称为开断电流 。 在额定电压
下, 能保证正常开断的最大短路电流称
为额定开断电流 。 它是标志断路器开断
能力的一个重要参数 。
我国规定额定开断电流为,1.6,3.15、
6.3,8,10,12.5,16,20,25,31.5、
40,50,63,80,100kA等 。
10.2 断路器的主要性能与参数
（ 2）把额定条件下的开断能力称为额定
断流容量。三相电路的额定断流容量，以
（ MVA）表示。
我国根据国际电工委员会（ IEC）的规
定，现只把额定开断电流作为表征开断能
力的唯一参数，而断流容量仅作为描述断
路器特性的一个数值。
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10.2 断路器的主要性能与参数
3,关合能力
说明断路器关合短路故障能力的参数为额定关合电流 。
其数值以关合操作时, 瞬态电流第一个大半波峰值来表
示, 制造部门对关合电流一般取额定开断电流的 倍
即
（ 4-10-1）
式中 —— 额定关合电流, kA；
—— 额定开断电流, kA。
断路器关合短路电流的能力除与灭弧装置性能有关外,
还与断路器操动机构的合闸功率的大小有关 。
28.1
N k dN k dNg III 55.228.1 ??
NgI
NkdI
10.2 断路器的主要性能与参数
4,耐受性能
断路器应具有足够的耐受短时短路电流作用的能力,
简称耐受能力 。
（ 1） 短时热电流 （ 热稳定电流 ） 在规定的时间内
（ 规定标准时间为 2s,需要大于 2s时推荐 4s） 断路器在
合闸位置, 可能经受的短时热电流有效值 （ kA）, 称为
短时热电流 （ 或短时耐受电流 ）, 断路器标准中规定
（ 4-10-2）
短时热电流通过断路器时, 各零部件的温度不应超过
短时发热最高允许温度, 且不致出现触头熔接或软化变
形, 以及其它妨碍正常运行的异常现象 。 允许发热最高
温度数值随材料而异 。
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10.2 断路器的主要性能与参数
（ 2） 峰值耐受电流 峰值耐受电流亦称动稳定电流,
即在规定的使用条件和性能下, 断路器在合闸位置时所
能经受的电流峰值 。 它与关合电流不同的是, 峰值耐受
电流是断路器处于合闸位置时通过的短路电流, 而关合
电流则是由于断路器关合短路故障所产生的短路电流 。
峰值耐受电流也是以短路电流的第一个大半波峰值电流
来表示, 且
（ 4-10-3）
峰值耐受电流反映了断路器承受由于短路电流产生电
动力的耐受性能，它决定断路器的导电部分和绝缘支撑
件的机械强度以及触头的结构形式。
N k dNgdw III 55.2??
10.2 断路器的主要性能与参数
5,操作性能
（ 1） 全开断时间 是指断路器接到分闸命令瞬间起到
电弧熄灭为止的时间间隔 。 即
（ 4-10-4）
式中 —— 全开断时间, s；
—— 分闸时间, s；从断路器接到分闸命令瞬间到
所有相的触头都分离的时间间隔, 亦称为断
路器固有分闸时间；
—— 燃弧时间, s；是指某一相首先起弧瞬间到所
有相电弧全部熄灭的时间间隔 。
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kdt
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10.2 断路器的主要性能与参数
全开断时间是说明断
路器开断过程快慢的主
要参数，它直接影响故
障对设备的损坏程度、
故障范围、传输容量和
系统的稳定性。 断路器开断时间示意图
（ 2）合闸时间 处于分闸位置的断路器，从接
到合闸命令瞬间起到所有相的触头均接触为止的
时间称为合闸时间。
10.2 断路器的主要性能与参数
6．自动重合闸性能
自动重合闸的操作循环：分 — — 合分 — —
合分 。 为断路器开断故障电路, 从电弧熄灭起
到电路重新接通的时间, 称为无电流间隔时间,
一般为 0.3s或 0.5s； 为强送电时间, 一般为
180s。
断路器开断时间与无电流间隔时间之和称为自
动重合闸时间。
金属短接时间系指断路器重合闸操作后, 触头
闭合到第二次触头分开所需用的时间 。
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10.3 灭弧方法
当高压断路器开断高压有载电路时之所以产
生电弧, 原因在于触头本身及其周围的介质中
含有大量可被游离的电子 。 当分断的触头间存
在足够大的外施电压条件下, 电路电流也达到
最小生弧电流时, 会因强烈的游离而产生电弧 。
工业配电系统主要是交流系统，所以电弧也
主要是交流电弧，其性质是半个周期要经过零
值一次，而电流过零时，电弧要暂时熄灭。因
此，大多数交流开关电器的灭弧方法中，都利
用了交流电流过零时电弧暂时熄灭这一特性。
10.3 灭弧方法
1,速拉灭弧
当交流电流经过零值的瞬间，拉大触
头间距离，当触头间所加电压不足以击
穿其间距时，电弧就不会重新点燃。触
头的分离速度越快，电弧熄灭就越快，
通常在高压断路器中装设强力的跳脱弹
簧来加快触头分开的速度。
10.3 灭弧方法
2,吹弧灭弧法
利用外力 （ 如气流, 油流或电磁力 ）
来吹动电弧, 使电弧加速冷却, 同时拉
长电弧, 降低电弧中的电场强度, 加速
电弧的熄灭, 按吹弧的方向来分, 有横
吹和纵吹两种 。
a）横吹 b）纵吹
10.3 灭弧方法
当低压刀开关迅速拉开刀阐时, 不仅迅速拉长
了电弧, 同时使本身回路电流产生的电动力作用
于电弧, 吹动电弧, 使其拉长电弧直到电弧熄灭 。
如果开关利用专门吹弧线圈来吹动电弧, 使电
弧移动, 电弧移动的力实际上是电弧电流在线圈
磁场中产生的电动力 。
也有的开关利用铁磁物质 （ 钢片等 ）, 来吸动
电弧 。
10.3 灭弧方法
3,冷却灭弧法
降低电弧的温度, 使正负离子的复合增强, 有
助于电弧迅速熄灭, 这是一种基本的灭弧方法 。
4,短弧灭弧法
利用金属片将长弧切成若干短弧, 则电弧上的
压降将近似地增大若干倍 。 当外施电压小于电弧
上的压降时, 则电弧就不能维持而迅速熄灭 。 通
常采用钢灭弧栅, 让电弧进入钢片, 一是利用了
电动力吹弧, 二是利用了铁磁吸弧, 同时钢片对
电弧还有冷却作用 。
10.3 灭弧方法
5,狭缝灭弧法
电弧在固体介质所形成的窄沟内燃烧,
将电弧冷却, 同时电弧在狭缝窄沟中燃
烧, 压力增大, 有利于电弧的熄灭 。 有
的熔丝在熔管内充填石英砂, 就是利用
这种狭沟灭弧原理, 还有一种用耐弧的
绝缘材料 （ 陶瓷类 ） 制成灭弧栅, 也是
利用了这种灭弧原理 。
10.3 灭弧方法
6,真空灭弧法
真空具有较高的绝缘强度，如果将开
关触头装置置于真空容器，则在电流过
零时，即能熄灭电弧。为防止产生过电
压，应当不使触头分开时，电流突变为
零。一般应在触头间产生少量金属蒸汽，
形成电弧通道。当交流电流自然下降过
零前后，这些等离子态的金属蒸汽便在
真空中迅速飞散而熄灭电弧。
10.4.1 高压断路器的操作要求
1,正常操作的要求
（ 1） 新装或大修后的断路器, 投运前必须验收合格才能施加运
行电压 。
（ 2） 断法器的分, 合闸指示器应指示正确, 且与当时实际运行
相符 。
（ 3） 断路器接线板的连接处或其它必要的地方应有监视运行温
度的措施, 如示温蜡片等 。
（ 4） 断路器金属外壳接地良好且有明显的接地标志, 接地体的
截面积符合规程要求 。
（ 5） 油断路器的油色应正常, 油位应在油位指示的上, 下限油
位监视线中, 绝缘油牌号和性能应满足当地最低气温的要来, 油
质合格 。
（ 6） 六氟化硫断路器, 为监视其气体压力, 应装有密度继电器
或压力表, 并附有压力表和压力温度关系曲线, 其有 SF6气体补
气接口 。
（ 7） 真空断路器应配有限制操作过电压的保护装置 。
10.4.1 高压断路器的操作要求
2,断路器操作机构的要求
（ 1） 操作机构动作电压应满足：低于额定电压的 30
％ 时不动作；高于额定电压的 65％ 时可靠动作 。
（ 2） 机构箱应具有防尘, 防潮, 防小动物进入及通
风措施, 液压与气动机构应有加热装置和恒温控制措施 。
（ 3） 电磁操作机构的合闸电源应保持稳定 。 运行中
电源电压如有变化, 其电压不低于额定电压的 80％, 最
高不得高于额定电压的 110％ 。
（ 4） 液压操作机构应具有防, 失压慢分, 装置, 并
用有防, 失压慢分, 的机构卡具 。 所谓, 失压慢分, 是
指液压操作机因某种原因压力降到零, 然后重新启动油
泵打压时, 造成断路器缓慢分闸, 采用液压或气动机构
时, 其工作压力大于 1MPa（ 表压 ） 时, 应有压力释放
装置 。
（ 5）弹簧操作机构在断路器合闸释放能量后，应能
自动再次储能。
10.4.1 高压断路器的操作要求
3,故障状态下的操作要求：
（ 1） 断路器在运行中, 由于某种原因造成油断路器
严重缺油, 六氟化硫断路器气体压力异常 （ 如突然降
至零等 ）, 严禁对断路器进行停, 送电操作, 应立即
断开故障断路器的控制电源, 及时采取措施, 将故障
断路器退出运行 。
（ 2） 分相操作的断路器操作时, 发生非全相合闸,
应立即将已合上相拉开, 重新操作合闸一次, 如仍不
正常, 则应拉开合上相后汇报, 上级派员处理 。 当发
生非全相分闸时, 应立即拉开故障开关控制电源, 手
动操作将拒动相分闸 。
（ 3）严禁将有拒跳或合闸不可靠的断路器投入运行。
10.4.2 高压断路器的异常运行
1,油断路器
（ 1） 油断路器声音异常
（ 2） 油断路器油位异常
（ 3） 油断路器油质发黑
（ 4） 断路器过热
（ 5） 跳合闸线圈冒烟
（ 6） 断路器跳合闸不同期
10.4.2 高压断路器的异常运行
2,真空断路器常见异常运行
（ 1） 电动合不上闸
（ 2） 合闸合空
（ 3） 电动不脱扣
（ 4） 分合闸不可靠
（ 5） 合闸线圈烧毁
（ 6） 分闸线圈烧毁
（ 7） 辅助开关烧毁
10.4.2 高压断路器的异常运行
3,六氟化硫断路器常见异常运行
（ 1） 泄漏气体
（ 2） 闪络放电 。
（ 3） 分合闸不可靠
10.4.3 高压断路器的故障
1,应停电处理的情况
（ 1） 严重漏油, 油标管中已看不见油位 。
（ 2） 本体或连接处过热变色或烧红 。
（ 3） 支持绝缘子断裂或套管炸裂 。
（ 4） 绝缘子严重放电 。
（ 5） SF6断路器的气体压力值低于闭锁值 。
（ 6） 液压机构的压力值低于闭锁值 。
（ 7） 弹簧机构和弹簧拉力不够, 闭锁信号不能
复归 。
（ 8） 气动机构的气压低于闭锁值 。
10.4.3 高压断路器的故障
2,10～ 35kV的少油断路器合闸后支持绝缘子断裂
3,10～ 35kV的少油断路器拉杆绝缘子断裂或拉杆
销子脱落
4,油断路器严重缺油
5,油断路器着火
6,断路器误跳闸
7,断路器拒绝合闸
8,真空断路器真空度下降
9,SF6断路器漏气
10,操作机构故障
10.5 低压断路器
低压断路器用作交, 直流线路的过载,
短路保护, 被广泛应用于建筑照明, 动
力配电线路, 用电设备作为控制开关和
保护设备, 也可用于不频繁起动电动机
以及操作或转换电路 。
10.5 低压断路器
1,种类
（ 1）万能式断路器
（ 2）塑料外壳式断路器
（ 3）电动斥力式限流断路器
（ 4）剩余电流保护断路器
（ 5）直流快速断路器
（ 6）灭磁断路器
10.5 低压断路器
2．低压断路器的选用要点
表示低压断路器性能的主要指标有分
断能力和保护特性 。
分断能力是指开关在指定的使用和工
作条件及在规定的电压下接通和分断的
最大电流值 （ kA） 。
保护特性主要分为过电流保护、过载
保护和欠电压保护三种。
10.5 低压断路器
（ 1） 额定电压
断路器的额定电压应大于线路额定电
压 。 主要是交流 380V或直流 220V的供电
系统 。 按线路额定电压进行选择时应满
足下列条件：
（ 4-10-5）
式中 —— 低压断路器的额定电压, V；
—— 线路的额定电压,V。
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10.5 低压断路器
（ 2） 额定电流
断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流
应大于线路计算负荷电流 。 当按线路的计算电流
选择时, 应能满足下式：
（ 4-10-6）
式中 —— 低压断路器的额定电流, A；
—— 线路的计算电流或实际电流, A。
如果环境温度低于 +40℃, 则电器产品温度每
低 1℃, 允许电流比额定电流值增加 0.5%。 但增
加总数不得超过 20％ 。
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10.5 低压断路器
断路器的保护定值
（ 1）长延时脱扣器的电流整定值，动
作时间可以不小于 10s；长延时脱扣器只
能作过载保护。
（ 2）短延时脱扣器的电流整定值，动
作时间约为 0.1～ 0.4s；短延时脱扣器可
以作短路保护，也可以作过载保护。
（ 3）瞬时脱扣器的电流整定值，其动
作时间约为 0.02s。瞬时脱扣器一般用作
短路保护。
10.5 低压断路器
（ 3） 瞬时过电流脱扣器的整定电流
瞬时脱扣器的动作时间为 0.02s左右 。
瞬时或短时过电流脱扣器的整定电流应能躲开线路的尖
峰电流 。
1） 负载是单台电动机, 整定电流按下式计算
（ 4-10-7）
式中 —— 瞬时或短时过电流脱扣器整定电流值, A；
—— 可靠系数, 对动作时间大于 0.02s的断路器, K
取 1.35,对动作时间小于 0.02s的断路器 K取
1.7～ 2.0；
—— 电动机的起动电流, A。
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K
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10.5 低压断路器
2） 当配电线路不考虑电动机的起动电流时, 按
下式计算整定值
（ 4-10-8）
式中 —— 配电线路的尖峰电流, A；
—— 可靠系数, 一般取 1.35。
3） 当配电线路考虑电动机的起动电流时, 按下
式计算整定值
（ 4-10-9）
式中 —— 正常工作电流和可能出现的自起动电机
的起动电流的总和, A。
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K
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10.5 低压断路器
（ 3） 短时过电流脱扣器的整定电流
确定本级断路器短延时过电流脱扣器
动作电流的整定，应与下一级开关整定
电流选择性配合。本级动作整定电流应
大于或等于下一级低压断路器短延时或
瞬时动作整定值的 1.2倍。若下一级有多
条分支线，则取各分支路低压断路器中
最大整定值的 1.2倍。
10.5 低压断路器
（ 4） 长延时过电流脱扣器整定电流
长延时过电流脱扣器整定电流应大于线路中
计算电流
（ 4-10-9）
式中 —— 过电流脱扣器的长延时动作整定电
流值, A；
—— 可靠系数, 一般取 1.1；
—— 线路的计算电流, 单台电动机是指
电动机的额定电流, A。
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K
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10.5 低压断路器
校验一：长延时过电流脱扣器在配电线路过载时的可
靠性。如对电动机进行保护，则电动机在过载 20％时
应使保护装置动作；
校验二：在配电线路出现尖峰负荷时或在电动机起动
时，长延时过电流脱扣器不误动。脱扣器在 3倍整定电
流值下的可返回时间，取决于线路中尖峰电流的持续时
间，也就是线路中最大容量的异步电动机直接起动的持
续时间。
一般情况下，电动机的轻载起动时间不超过 2.5～ 4s，
电动机满载起动时间不超过 6～ 8s，个别电动机重载起
动时间达 15s。返回时间越小，说明线路电流大于长延
时脱扣器整定电流值的倍数越高，保护装置的动作越快。
10.5 低压断路器
（ 5） 分断能力
1） 断路器额定短路分断能力应大于线路中最大短路
电流 。
2） 断路器的额定极限短路分断能力应大于断路器额
定运行短路分断能力 （ 对于直流电流线路, 两者的数
值相同 ） 。 分断能力是指低压断路器在规定的试验
（ 如电压, 频率, 线路其它参数等 ） 条件下, 能够接
通成切断短路电流的数值 。 分断能力用电流有效值
（ kA） 表示 。
3） 断路器额定运行短路分断能力应大于线路中最大
短路电流 。
4） 断路器的额定短时耐受电流 （ 0.5s,3s） 应大于
线路中短时持续短路电流 。
10.5 低压断路器
当分断能力不够，一般的线路，可用
有填料式熔断器（ RT0）来替代低压断路
器。对于特别重要的供电线路，应采用
更大容量的低压断路器
10.5 低压断路器
（ 6） 断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路
额定电压 。
（ 7） 直流快速断路器需考虑过电流脱扣器的
动作方向 （ 极性 ）, 短路电流上升率 。
（ 8） 剩余电流保护断路器需选择合理的剩余
电流动作电流和剩余电流不动作电流 。 注意能否
断开短路电流, 如不能断开短路电流则需要适当
的熔断器配合使用 。
（ 9） 灭磁断路器选择时需考虑发电机的强励
电压, 励磁线圈的时间常数, 放电电阻及断开强
励电流的能力 。
