断路器，就是依据上述原理设计的。其具体的灭弧原理如图20所示。
断路器分闸时，动触头与静触头分离后，电弧在动触头与有弧的静触头间燃烧，并因电流通过磁吹线圈产生纵向磁场，使电弧在磁场作用下高速旋转。电弧旋转燃烧产生的大量热能使上部小室的气体压力骤增，当动触头移动到某一位置时，动触管的下部开放，气流由喷口向下部的低压室内排放，在喷口附近气流将电弧吹灭。当断路器分断小电流时，由于在HB系列断路器内装有辅助活塞，因而可利用机械能产生的压气熄灭电弧。 9．试述六氟化硫热膨胀式断路器灭弧原理。
热膨胀式利用电弧本身的能量，加热灭弧室内SF6气体，建立高压力，形成压差，从而达到吹灭电弧的目的。
这种断路器的膨胀吹弧分三步：
①被电弧加热的气体通过进气孔而进入压力室；
②热气与室内原有的冷气混合，形成高压力低温混合物；
③当电流过零时，混合气体通过进气孔而返回至断口，它与周围气体混合去电离并
熄灭电弧。
开断小电流时，由于电弧能量过小，不足以产生灭弧所需压力。为此，在压力室下面设置了一个辅助气缸。当动触头系统相对于固定活塞移动时，在辅助气缸内建立起压力。辅助气缸的阀门动作，受压力室和辅助室内的压力所控制。当小电流过零时，压力室内的压力低于辅助室内的压力，上阀开启，形成熄灭小电流电弧的助吹，从而增强了开断小电流的能力。 10． LN2-10型六氟化硫断路器是如何灭弧的？
LN2－10型六氟化硫断路器的内绝缘采用的是六氟化硫气体。其灭弧原理采用了旋弧纵吹式和压气式相配合的高效灭弧方式。当电弧从弧触指转移到环形电极上时，电弧电流通过环形电极流过线圈产生磁场，磁场和电弧电流相互作用使电弧旋转，同时加热气体，并使得其压力升高，从而在喷口形成高速气流，将电弧冷却。当介质绝缘恢复到一定程度时，电弧在电流过零瞬时熄灭。
二、填空题
1．六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的（堕性）气体。 2．六氟化硫气体总的导热能力比空气（好）。
3．六氟化硫气体（不易）导电、（不易）电离且热稳定性高。 4．六氟化硫分子的结构呈正（八）面体，属于完全对称形。
5．六氟化硫分子的硫原子和六个氟原子间以及强的（共价）键相连，化学性能稳定，不易导电，不易电离。
6．六氟化硫分子具有极强的（负）电性。
7．六氟化硫分子体积（大），容易捕获电子并吸收其能量，生成低活动性的稳定负离子，在电场力的作用下，其自由程（短），运动速度（慢），复合过程（强烈）。
8．六氟化硫在一个大气压下其绝缘性能超过空气的两倍，在三个大气压下其绝缘性能与（变压器油）相当。
9．六氟化硫气体介电强度恢复极（快）。
10．六氟化硫气体在（电弧的高温）作用下能产生有毒的氟化物。
11．在六氟化硫断路器中应避免使用（硅）材料。利用（吸附剂）可吸收和分解有害化合物，
将其减少到可以接受的水平。
12．SF6的电晕起始电压与击穿电压相（近），电晕放电容易发展成全间隙击穿。 13．SF6断路器结构上应尽量避免（棱角），采用（同轴圆柱体）结构。
14．实验证明，破坏臭氧层的主要是（氯）和（溴）原子，而六氟化硫分子中没有这两种元
素，因此人们不必担心六氟化硫气体对臭氧层的破坏。
15．六氟化硫气体单个分子对温室效应的影响约为二氧化碳气体分子的（2500）倍，它对温
室效应存在着潜在的危险。
16．世界上每年排放的CO2气体量为（200亿）吨，而SF6的排放量约为（5000）吨，又由于
SF6气体大部分可再生使用，属于自循环气体，所以SF6气体对温室效应的影响可忽略不计。
17．HPL145/20C1型SF6气体断路器是一种（定开距）、（单压力）、 （双向纵吹）瓷瓶支柱式高压开关。
18．HPL145/20C1型SF6气体断路器有（机构箱），（支持瓷套），（开断元件）三部分组成。
三、判断题
1．HPL型断路器的机构箱由轻型铝合金铸成，在三相断路器中，A相机构箱下部装有缓冲装置，C相机构下部装有分闸弹簧装置。 （ +） 2．HPL型断路器的机构箱由轻型铝合金铸成，在三相断路器中，A相机构箱下部装有分闸弹簧装置，C相机构下部装有缓冲装置。 （ ） 3．六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体。 （ +） 4．六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、可燃气体。 （ ） 5．HPL145/20C1型断路器额定电压为145kV。 （ +） 6．HPL145/20C1型断路器额定电压为20kV。 （ ） 7．HPL145/20C1型断路器额定电流为2kA。 （ +） 8．HPL145/20C1型断路器额定电流为20kA。 （ ） 9．六氟化硫热膨胀式断路器，属自能吹弧式原理。 （ +） 10．六氟化硫热膨胀式断路器，属外能吹弧式原理。 （ ） 11．六氟化硫气体单个分子对温室效应的影响约为二氧化碳气体分子的2500倍，它对温室
效应存在着潜在的危险。 （ +）
12．六氟化硫气体单个分子对温室效应的影响约为二氧化碳气体分子的25倍，它对温室效
应存在着一定的危险。 （ ）
13．世界上每年排放的CO2气体量为200亿吨，而SF6的排放量约为5000吨，又由于SF6气
体大部分可再生使用，所以SF6气体对温室效应的影响可忽略不计。 （ +） 14．世界上每年排放的CO2气体量为2亿吨，而SF6的排放量约为5000万吨，又由于SF6气
体大部分不可再生使用，所以SF6气体对温室效应的影响不可忽略不计。（ ）
四、选择题
1．关于SF6气体的叙述正确的是
A、SF6是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体 * B、SF6是一种有色、有味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体。 C、SF6是一种无色、有味、无嗅、可燃的气体。 D、SF6是一种无色、无味、无嗅、但可助燃的气体。 2．关于SF6气体的叙述错误的是 A、六氟化硫气体的导热能力比空气好
B、六氟化硫气体的热导率（导热系数），在常温下比空气低
C、SF6气体的热导率（导热系数），在常温下比空气低，但其分子量大，热容量大* D、SF6气体的热导率（导热系数），在常温下比空气高，且分子量大，热容量大 3．关于SF6气体的叙述正确的是 A、六氟化硫气体易导电、易电离
B、六氟化硫气体易导电、但不易电离、热稳定性高 C、六氟化硫气体不易导电、不易电离且热稳定性高 * D、六氟化硫气体化学性能活泼，易溶于水和变压器油中 4．关于SF6气体的叙述错误的是 A、六氟化硫分子具有极强的负电性、
B、六氟化硫分子体积大，容易捕获电子并吸收其能量，生成低活动性的稳定负离子 C、六氟化硫气体介电强度恢复极快
D、六氟化硫气体即使在电弧的高温作用下也不能产生有毒的氟化物 * 5．HPL145/20C1型断路器的机构箱由轻型铝合金铸成，在三相断路器中 A、A相机构箱下部装有缓冲装置，C相机构箱下部装有分闸弹簧装置。 * B、A相机构箱下部装有分闸弹簧装置，C相机构箱下部装有缓冲装置。 C、A相机构箱下部装有缓冲装置，B和C相机构箱下部装有分闸弹簧装置。 D、A相机构箱下部装有分闸弹簧装置，B和C相机构箱下部装有缓冲装置。 6．HPL145/20C1型断路
A、额定电压145kV、额定开断电流250A、额定关合电流（峰值）62.5kA
B、额定电压145kV、额定开断电流2500A、额定关合电流（峰值）62.5kA * C、额定电压145kV、额定开断电流2000A、额定关合电流（峰值）62.5kA D、额定电压145kV、额定开断电流20kA、额定关合电流（峰值）62.5kA
五、真空断路器
一、简答题
1．简述真空断路器的基本结构及真空灭弧室的灭弧原理。
真空断路器的基本结构是由导电部分、绝缘支持件、底座、真空灭孤室、操动机构和传动部分等所组成。它分为固定式和手车式两种。
真空断路器与操动机构有两种布置方式，即前后布置和上下布置。
前后布置时，操动机构在前，真空灭弧室在后，通过转轴拐臂等部件实现联动操作；而上下布置时，真空断路器在上，操动机构在下。
电磁操动机构主要由分、合闸电磁铁、支架和锁扣等部件所组成。 真空灭弧室是真空断路器的灭弧和绝缘部件。
主要有动触头、静触头、动端跑弧面、动端法兰、静端法兰、瓷柱、不锈钢支撑法兰、屏蔽罩、动静导电杆、玻壳和波纹管等，经过清洗由玻璃封装、真空焊、亚弧焊、排气等工艺程序处理后封装而成。各主要零部件均密封在玻壳中，玻壳不仅通过动静法兰起到密封作用，还能起到绝缘作用。波纹管系一动态密封的弹性元件，通过真空灭弧室在操动机构的作用下可完成分合闸动作，而又不会破坏其真空度。
真空灭弧室制造成一个整体，不能拆装，损坏后应整体更换。
真空电弧的熄灭是基于利用高真空介质（一般为压强低于10-4mm汞柱的稀薄气体）的绝缘强度及在这种气体中的电弧生成物（带电粒子和金属蒸汽）具有极高的扩散速度，在电弧电流过零后，触头间隙的介质强度可以迅速恢复起来的原理而实现的。燃弧过程中的金属蒸汽和带电粒子在强烈的扩散中为屏蔽罩所冷凝，带三条阿基米德螺旋槽的跑弧面使电弧电流在其流经路线上的触头间产生一个横向磁场，这时电弧电流在主触头上沿切线方向快速移动，从而降低了主触头表面的温度，减少了主触头的烧损，稳定了断路器的开断性能，提高了断路器的寿命。
2．用什么方法可以检查真空断路器中真空灭弧室的好坏？
真空灭弧室的好坏直接影响到真空断路器的技术性能和使用寿命。如果真空灭弧室存在漏气现象，将会使得其真空度下降，从而使得断路器的开断性能劣化，寿命缩短。因此在断路器运行一段时间后，必须认真检查。在不具备测量真空度的情况下，一般生产厂家均采用工频耐压试验的方法来检测：即将真空断路器退出运行，作好安全技术措施。在断路器分闸的状态下，在真空灭弧室的动、静触头两端加以工频电压（一般10kV断路器施加工频42kV、lmin），如没有发现放电和击穿现象，就可以认为断路器真空灭孤室的真空度没有下降。可
以继续投入运行。
3．如何调整真空断路器的超程和行程？
真空断路器的超程与油断路器的超程不同，一般设置在主拐臂上，通过连杆使压力传到触头上，以增加触头的压力。真空断路器在检修时必须检查超程。如达不到标准，必须调整。调整的方法是反复调整绝缘拉杆的长度，并利用专用的卡板来测量。
由于真空断路器的触头多为对接式，而且触头材料较软。当真空断路器经过数百次分、合闸后，触头极易变形，有可能使超程减小。因此在检修时，当灭弧室更新或损坏后，必须进行空载分、合闸操作试验，以保证超程的相对稳定。
在真空断路器检修中，除须测量其超程并确保其合格的前提下，还须测量行程，以满足其运行的可靠性。行程的调整是通过调整分闸定位件的垫片来实现。调整后必须能满足三相同步的要求。
4．测量真空断路器的主回路电阻有何意义？
真空断路器在长期运行中，其导电部分的温升不允许超过规定值。因为断路器的主回路通以额定电流时，导电部分必然会产生热量。为保证断路器的使用安全，断路器标准中一般都规定了导电部分的温升。其具体的考核方法，是利用测量真空断路器的主回路电阻值的方法来实现。如能满足阻值要求，就可以保证断路器的温升不超出允许范围。 5．真空断路器分、合闸失灵的原因有哪些？
真空断路器分合闸失灵的原因可以从电气回路和机械传动两方面来查找： 合闸失灵的原因如下 （1）电气回路方面的故障
1）电源电压过低或整流部分故障； 2）合闸电源的容量不足； 3）合闸线圈出现匝间短路； 4）回路接线错误等。 （2）机械传动方面的故障 1）在合闸时分闸锁扣未扣住； 2）辅助开关触头的行程太大； 3）分闸锁扣的尺寸不对； 4）合闸铁心与拉杆松动。
分闸失灵的原因如下。 （1）电气回路方面的故障 1）电源电压过低； 2）分闸线圈断线；
3）辅助开关触头接触不良。