GCB（发电机保护用断路器）是发电机出口专用断路器，完全是针对发电机出口回路的特殊技术要求而产生。与普通配电型断路器相比，具有极强的开断短路电流直流分量的能力和失步开断的能力，极高的机械和电气操作寿命，其三相联动操作机构能提供安全的同步操作，应用GCB还可以减小升压变压器的故障平均恢复时间和发电机的故障平均恢复时间，使电厂的可利用率增加，从而提高电厂的效益，尤其是GCB开断发电机出口延迟过零短路电流的能力，是普通配电型断路器所不具备的.

       每一种交流断路器的开断都需要有一个电流过零点，电弧会在电流过零点自动地分开。在某些条件下，来自发电机的短路电流可能具有100ms或更长的延时电流零点。在发电机空载状态下，如果短路发生在电压最低状态，那么就会出现具有直流分量的非对称短路电流。尤其是在故障前，当发电机在欠砺磁状态下且具有超前功率因数时出现最高非对称值。在此条件下，短路电流的直流分量将高于对称分量，并一直保持到延时电流零点。

       短路电流的交流分量和直流分量的衰减规律不同，交流分量随着发电机短路次暂态和暂态时间常数按指数递减，直流分量随着短路时间常数按指数规律衰减。根据发电机不同尺寸和设计结构，这些时间常数值变化很大，当短路电流的交流分量比直流分量衰减得快时，在某段时间内就产生了延时电流零点。小容量发电机因电感与电阻的比值小，短路时间常数小，直流分量衰减很快，短路一般经数十毫秒，即通过零点，灭弧较易。而35MW发电机短路时间常数较大，超过150ms，直流分量衰减慢，短路电流有经数百毫秒也不通过零点的情况。若发电机出口选用常规配电断路器，断路器动作切断短路故障时会产生异常过电压，灭弧不易。而需选用GCB，利用断路器触头分离产生很高的电弧电压，来增大与Ra相串联的电弧电阻，使短路电流直流分量快速衰减，从而强迫过零。也就是说，只有GCB才能满足不过零时切断短路电流，而不致产生危险的过电压。

       GCB除了适用于开断不过零的电流外,还具有极高的绝缘水平、极强的失步开断能力、开断小电感和小电容电流的能力等，其保护发电机和主变压器的功效是普通配电型断路器所不可取代的。近几年来已有一些小水电机组相继选用了成套的普通配电型真空断路器柜替代作GCB用，虽然这些用户装设了过电压保护装置(有些用户甚至仅在真空断路器的两侧配置了氧化锌避雷器)，但从长期看却存在着隐患。一是新机组刚投运时绝缘水平相对较高，绝缘尚能配合，而机组绝缘水平随着运行时间增加在逐步下降，绝缘配合就成了问题；二是普通配电型断路器的性能毕竟与发电机出口专用断路器的性能要求相差较大，难以胜任苛刻的使用条件，故存在着随机性损坏机组的可能和不安全因素.

摘自《发电机断路器在中型水电站中的应用与探讨》