隔離開關(guān)概述

1、高壓隔離開關(guān)概述第一部分 隔離開關(guān)基本知識(shí)第二部分 隔離開關(guān)分類及運(yùn)行要點(diǎn)第三部分 隔離開關(guān)型號(hào)表示方法及含義第四部分 隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)的基本組成第五部分 戶外隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)形式第一部分 隔離開關(guān)基本知識(shí)一、隔離開關(guān)設(shè)備術(shù)語1隔離開關(guān)在分位置時(shí)，觸頭間符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標(biāo)志；在合位置時(shí)，能承載正?；芈窏l件下的電流及規(guī)定時(shí)間內(nèi)異常條件(例如短路)下的電流開關(guān)設(shè)備。2接地開關(guān)釋放被檢修設(shè)備和回路的靜電荷以及為保證停電檢修時(shí)檢修人員人身安全的一種機(jī)械接地裝置。它可以在異常情況下(例如短路)耐受一定時(shí)間的電流，但在正常情況下不通過負(fù)載電流，它通常是隔離開關(guān)的一部分。3快分隔離開關(guān)分閘時(shí)間等于

2、或小于0.5s的隔離開關(guān)稱為快分隔離開關(guān)。4斷口距離隔離開關(guān)的主隔離開關(guān)在正常分閘位置時(shí)，同相兩極觸頭之間的最短距離，對(duì)多斷口隔離開關(guān)而言，最短距離是指全部斷口最短絕緣距離之和。5合閘不同期性合閘不同期性是指兩相或多相隔離開關(guān)的主隔離開關(guān)不同時(shí)接觸時(shí)的差異，通常以距離表示。6接線端機(jī)械負(fù)荷在考慮母線的自重、張力、風(fēng)力、覆冰和雪施加于隔離開關(guān)接線端的情況下的最大拉力。二、隔離開關(guān)作用 （1）將電氣設(shè)備與運(yùn)行中電網(wǎng)隔離，以保證被隔離的電氣設(shè)備能安全地進(jìn)行檢修維護(hù)。（2）改變運(yùn)行方式。在雙母線運(yùn)行的電路中，利用隔離開關(guān)可將電氣設(shè)備或線路從一組母線切換到另一組母線上運(yùn)行。（3）接通和斷開小電流電路。三

3、、隔離開關(guān)的基本要求（1）隔離開關(guān)應(yīng)具有明顯斷開點(diǎn)，便于確定被檢修的設(shè)備或線路是否與電網(wǎng)斷開。（2）隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有可靠的絕緣，以保證在惡劣的氣候條件下也能可靠工作，并在過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致從斷開點(diǎn)擊穿而危及人身安全。（3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性，尤其不能因電動(dòng)力的作用而自動(dòng)斷開，否則將引起嚴(yán)重事故。（4）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)要簡單，動(dòng)作要可靠。（5）帶有接地隔離開關(guān)的隔離開關(guān)必須有連鎖機(jī)構(gòu)，以保證先斷開隔離開關(guān)后，再合上接地隔離開關(guān)，先斷開接地隔離開關(guān)后，再合上隔離開關(guān)的操作順序。（6）隔離開關(guān)要裝有和斷路器之間的連鎖機(jī)構(gòu)，以保證正確的操作順序，杜絕隔離開關(guān)帶負(fù)荷操

4、作的事故發(fā)生。第二部分 隔離開關(guān)分類及運(yùn)行要點(diǎn)1、 隔離開關(guān)分類表2-1 隔離開關(guān)分類序號(hào)分類方式類別1按安裝場(chǎng)所戶內(nèi)，戶外2按有無接地開關(guān)不接地，單接地，雙接地3按用途一般輸配電用，快速分閘用，變壓器中性點(diǎn)接地用，大電流母線用4按結(jié)構(gòu)形式（具體見表2-2）按照支柱絕緣子數(shù)量劃分單柱式隔離開關(guān)、雙柱式隔離開關(guān)、三柱式隔離開關(guān)按照支柱絕緣子的數(shù)量和導(dǎo)電活動(dòng)臂開啟方式劃分單柱垂直伸縮式、雙柱水平旋轉(zhuǎn)式、雙柱水平伸縮式、三柱水平旋轉(zhuǎn)式四種型式5按機(jī)構(gòu)手動(dòng)式、電動(dòng)式、氣動(dòng)式和液壓式6按使用環(huán)境普通型和防污型表2-2 隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)序號(hào)結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)代表產(chǎn)品相間距離分閘后情況其他1水平斷口雙柱式平

5、開式（中間開斷）大不占上部空間支持絕緣子兼受較大扭矩GW4型GW5型2三柱（雙斷口）平開式（水平回轉(zhuǎn)）較小不占上部空間縱向長度大，絕緣子分別受彎或扭矩GW7型3立開式（垂直伸縮）小占上部空間縱向長度大，隔離開關(guān)傳動(dòng)復(fù)雜瑞士產(chǎn)品4直臂式小上部占空間大適合較低電壓GW8，GN9，GN13型5伸縮插入式絕緣子轉(zhuǎn)動(dòng)（或拉動(dòng)）小適用于較高電壓或戶內(nèi)GW12型GW11型GW17型GN21型6垂 直 斷 口直臂式小一側(cè)占空間大隔離開關(guān)運(yùn)動(dòng)軌跡大GW3型7單柱式偏折式小一側(cè)占空間大適用于架空硬、軟母線GW10型GW16型8對(duì)折式小二側(cè)占空間觸頭鉗夾范圍大GW6型瑞士TFP二、運(yùn)行特點(diǎn)隔離開關(guān)處于分閘位置時(shí)的空

6、氣間隙長度，既要考慮在各種過電壓下隔離開關(guān)不致發(fā)生閃絡(luò)，還需要考慮檢修時(shí)人體活動(dòng)安全范圍的要求。通常人體活動(dòng)范圍為0.75m，故隔離開關(guān)打開后空氣間隙長度要求不小于最小安全凈距加0.75m。例如，220kV的隔離開關(guān)最小安全凈距為1.8m（相對(duì)地），220kV隔離開關(guān)分閘位置的空氣間隙長度通常不小于2.55m。隔離開關(guān)在電力系統(tǒng)中的具體作用與電氣主接線有關(guān)。例如，雙母線接線的母線隔離開關(guān)在正常運(yùn)行時(shí)起切換母線的作用，用以將某個(gè)回路接入運(yùn)行方式所規(guī)定的工作母線。在檢修斷路器時(shí)，打開母線及出線隔離開關(guān)，在被檢修的斷路器兩側(cè)形成明顯的空氣間隙斷開點(diǎn)，起隔離的作用。因此雙母線接線中的隔離開關(guān)，既有隔離

7、作用，又有操作功能。而在單母線接線或3/2接線中的隔離開關(guān)，則只在檢修斷路器時(shí)起隔離作用。此外，雙母線接線中的母線隔離開關(guān)在進(jìn)行切換母線倒閘操作的過程中，同一回路的兩組母線隔離開關(guān)與母線聯(lián)絡(luò)回路會(huì)形成環(huán)路，為此，母線隔離開關(guān)分閘時(shí)要具備切除環(huán)路電流的能力。第三部分 隔離開關(guān)型號(hào)表示方法及含義一、型號(hào)表示方法隔離開關(guān)和接地開關(guān)型號(hào)的表示方法如下所示：二、型號(hào)含義（1）產(chǎn)品名稱：“隔離開關(guān)”用第一個(gè)漢字漢語拼音的第一個(gè)字母，即“G”表示。“接地開關(guān)”用第一個(gè)漢字漢語拼音的第一個(gè)字母，即“J” 表示。（2）使用場(chǎng)所：對(duì)于戶內(nèi)場(chǎng)所，用“N”表示；對(duì)于戶外場(chǎng)所，用“W”表示。（3）設(shè)計(jì)序號(hào)：由行業(yè)管理部

8、門根據(jù)鑒定及申領(lǐng)型號(hào)的先后順序確定，用阿拉伯?dāng)?shù)字“1、2、3”等表示。（4）改進(jìn)順序號(hào)：產(chǎn)品有重大改動(dòng)時(shí)，由行業(yè)管理部門確認(rèn)后，用拉丁字母“A、B、C”表示。（5）額定電壓：按照GB153-1993中確定的設(shè)備最高電壓的千伏（kV）數(shù)表示。（6）一般派生產(chǎn)品標(biāo)志：一般派生產(chǎn)品標(biāo)志的規(guī)定符號(hào)見JG/T8754-1998。（7）特殊條件使用的派生產(chǎn)品標(biāo)志：特殊條件使用的派生產(chǎn)品標(biāo)志的規(guī)定符號(hào)見JB/T8754-1998。（8）操動(dòng)機(jī)構(gòu)類別：S手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)；T彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)；J電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。（9）額定電流：以額定電流的安培（A）數(shù)表示。（10）額定短時(shí)耐受電流：以額定短時(shí)耐受電流的千安（kA）數(shù)表示

9、。（11）企業(yè)自定符號(hào)：根據(jù)需要，由企業(yè)自定，如無，則不標(biāo)注。第四部分 隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)的基本組成隔離開關(guān)的品種雖然較多，但都是由開斷元件、支撐絕緣件、傳動(dòng)元件、基座及操動(dòng)機(jī)構(gòu)五個(gè)基本部分組成，其方框圖如圖4-1所示，示意圖如圖4-2所示。開斷元件是這些基本組成部分中的核心元件，開關(guān)的導(dǎo)電及安全隔離等方面的任務(wù)，都需由它來完成。其他組成部分，都是配合開斷元件為完成上述任務(wù)而設(shè)置的。圖4-1 隔離開關(guān)組成方框圖圖4-2 隔離開關(guān)組成示意圖基本組成部分的主要零部件及功能見表4-3。表4-3 隔離開關(guān)基本組成部分的主要零部件及其功能名稱主要零部件功能開斷元件主觸頭系統(tǒng)、主導(dǎo)電回路開斷及關(guān)合電力線路、安全

10、隔離電源支撐絕緣件絕緣子等構(gòu)成的支柱式絕緣件保證開斷元件有可靠的對(duì)地絕緣、承受開斷元件的操作力及各種外力傳動(dòng)元件各連桿、齒輪、拐臂等元件將操作命令及操動(dòng)力傳遞給開斷元件的觸頭導(dǎo)桿及其他部件基座開關(guān)本體的底架底座等整臺(tái)產(chǎn)品的基礎(chǔ)操動(dòng)機(jī)構(gòu)電動(dòng)、彈簧及手動(dòng)機(jī)構(gòu)的本體及其配件等為開斷元件分合閘操作提供能量、并實(shí)現(xiàn)各規(guī)定的操作第五部分 戶外隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)形式戶外隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式很多，以支持絕緣子的數(shù)量來劃分，分為單柱式、雙柱式、三柱式。一、單柱式隔離開關(guān)單柱式隔離開關(guān)的支持絕緣子只有一個(gè)，其瓷柱結(jié)構(gòu)因廠家不同各有不同。支持絕緣子起絕緣作用，動(dòng)觸頭便能與懸掛在母線上的靜觸頭接觸或分開，完成分合閘動(dòng)作。隔離

11、開關(guān)的動(dòng)作方式可分為雙臂折架式、單臂折架式（半折架式）、伸縮式。圖5-3 雙臂折架式雙臂折架式在單柱式的發(fā)展初期較為廣泛采用。近年仍大量生產(chǎn)成系列產(chǎn)品，見圖5-3雙臂折架式。如西門子3DS1型、3DS2型，瑞士BBC公司的TFP型、日本富士的PDs型，中國的GW6型。半折架式（單臂折架式）與雙折架式的區(qū)別為，只用雙折架式的半邊折架，減輕了導(dǎo)電系統(tǒng)的質(zhì)量，減小了分閘沖擊力，在這基礎(chǔ)上形成新的伸縮式隔離開關(guān)，見圖5-4單臂折架式。如法國MG公司SSP系列、國內(nèi)GW10系列和GW16系列。圖5-4 單臂折架式單柱半折架或垂直伸縮式隔離開關(guān)，因折架臂或伸縮式導(dǎo)管采用高機(jī)械強(qiáng)度的鋁合金管制成，機(jī)械強(qiáng)度高

12、、質(zhì)量小。單柱式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）單柱式不需笨重而龐大的底座，因而滿足電力建設(shè)中占地面積小的要求，能有效地利用變電站的安裝面積，對(duì)變電站設(shè)計(jì)易于做出滿意的布置方案，有較好的經(jīng)濟(jì)效果。（2）用于架空母線，可在架空母線下面直接將垂直空間用作電氣隔離斷口。作為母線隔離開關(guān)，除節(jié)省占地面積外，還可減少引接導(dǎo)線，分合狀態(tài)特別清晰。（3）節(jié)省有色金屬。（4）分合閘時(shí)折架上部受力較大，另外在半折架中，由于重心偏移、分閘位置對(duì)支柱產(chǎn)生附加彎矩，因此必須提高絕緣支柱強(qiáng)度。二、雙柱式隔離開關(guān)雙柱式隔離開關(guān)由兩個(gè)支持絕緣子組成，一個(gè)斷口。按導(dǎo)電系統(tǒng)隔離開關(guān)的動(dòng)作方式分為水平回轉(zhuǎn)式（亦稱中心斷路式）、單刀垂直回轉(zhuǎn)式（亦

13、稱垂直斷路式）、雙刀垂直回轉(zhuǎn)式和水平伸縮式。 1 水平回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)水平回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)由同時(shí)起支撐和轉(zhuǎn)動(dòng)作用的兩根絕緣支柱組成。隔離開關(guān)分成兩段，固定在支柱上，見圖5-5和圖5-6。分閘時(shí)，水平回轉(zhuǎn)形成隔離間隙。此結(jié)構(gòu)除承受母線拉力和電動(dòng)力外，還承受隔離開關(guān)在終點(diǎn)位置制動(dòng)時(shí)的重力。如，法國DA公司SPE形、MG公司DR形、瑞士ABB公司SDF型、德國3DP2型、日本高岳THBE型、中國GW4（5）型、都已成系列生產(chǎn)。圖5-5 GW4型圖5-6 GW5型圖2-5 GW4型2垂直回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)垂直回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)的支撐導(dǎo)電部分的兩支持絕緣子是靜止的，隔離開關(guān)做成一整根，由一根支徑較大的瓷柱來轉(zhuǎn)動(dòng)，見

14、圖5-7垂直回轉(zhuǎn)式。分閘時(shí)，隔離開關(guān)沿垂直方向回轉(zhuǎn)。瑞士S&SEV型、EV-1型也為單刀垂直回轉(zhuǎn)式。 圖5-7 垂直伸縮式 圖5-8 水平伸縮式3水平伸縮式隔離開關(guān)水平伸縮式隔離開關(guān)是在單柱垂直斷口伸縮式基礎(chǔ)上發(fā)展的，見圖5-8水平伸縮式。如法MG公司的OH型系列，中國的GW11、GW12、GW17系列產(chǎn)品。當(dāng)相間距離受到限制，而且不宜采用具有橫向運(yùn)動(dòng)的水平回轉(zhuǎn)式時(shí)，可采用垂直回轉(zhuǎn)式或伸縮式。雙柱式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠。垂直回轉(zhuǎn)式、雙柱伸縮式相間距離小，易于向高電壓發(fā)展。（2）適宜用作變電站的出線隔離開關(guān)。（3）單刀垂直回轉(zhuǎn)式及伸縮式在整個(gè)操作范圍內(nèi)，電流通路均受到嚴(yán)格導(dǎo)向，可達(dá)到極高的開關(guān)安全性。三、三柱式隔離開關(guān)三柱式隔離開關(guān)按隔離開關(guān)回轉(zhuǎn)方向分為水平回轉(zhuǎn)式和垂直回轉(zhuǎn)式，其共同點(diǎn)是兩端支柱都靜止的，轉(zhuǎn)動(dòng)的中間支柱單獨(dú)做傳動(dòng)用。1水平回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)水平回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)由中間絕緣支柱帶動(dòng)隔離開關(guān)回轉(zhuǎn)，隔離開關(guān)對(duì)稱地裝在中間支柱頂部，見圖5-9水平回轉(zhuǎn)式。分合閘時(shí)，隔離開關(guān)在水平方向回轉(zhuǎn)，分閘后形成兩個(gè)串聯(lián)斷口。如法國MG公司SA型和SR1型，日本日立公司PHL型、中國GW7型。2垂直回轉(zhuǎn)式隔