第7單元 高壓隔離開關(guān)

1、第7單元第四節(jié) 隔離開關(guān)隔離開關(guān)又稱隔離刀閘，是一種高壓開關(guān)電器。使用時(shí)應(yīng)與斷路器配合，只有在斷路器斷開時(shí)才能進(jìn)行操作。一、隔離開關(guān)的作用與要求在電力系統(tǒng)中，隔離開關(guān)的主要作用有：（1）隔離電源。（2）倒閘操作。（3）接通和斷開小電流電路。按照隔離開關(guān)所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，應(yīng)滿足以下要求：（1）隔離開關(guān)應(yīng)具有明顯的斷開點(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(guò)電壓及相間閃烙的情況下，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。（

2、4）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。（5）帶有接地閘刀的隔離開關(guān)必須有連鎖機(jī)構(gòu)，以保證先斷開隔離開關(guān)后，再合上接地閘刀，先斷開接地閘刀后，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)荷操作的事故發(fā)生。二、隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)、分類和型號(hào)1. 隔離開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)有：（1）額定電壓。指隔離開關(guān)長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)所能承受的工作電壓。（2）最高工作電壓。指隔離開關(guān)能承受的超過(guò)額定電壓的最高電壓。（3）額定電流。指隔離開關(guān)可以長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流。（4）熱穩(wěn)定電流。指隔離開關(guān)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的最大電流。（5）極限通過(guò)電流峰值。 指隔離開關(guān)所

3、能承受的最大瞬時(shí)沖擊短路電流。2. 按不同的分類方法分類如下：（1）按裝設(shè)地點(diǎn)的不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。（2）按絕緣支柱數(shù)目，可分為單柱式、雙柱式和三柱式三種。（3）按動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)方式，可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式等（4）按有無(wú)接地閘刀，可分為無(wú)接地閘刀、一側(cè)有接地閘刀、兩側(cè)有接地閘刀三種。（5）按操動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同，可分為手動(dòng)式、電動(dòng)式、氣動(dòng)式和液壓式等。（6）按極數(shù)，可分為單極、雙極、三極三種，以及按安裝方式分為平裝式和套管式等。3. 隔離開關(guān)的型號(hào)、規(guī)格一般由文字符號(hào)和數(shù)字按以下方式表示：/其代表意義為：第一單元：產(chǎn)品字母代號(hào)，隔離開關(guān)用G；第二單元：安裝場(chǎng)所代號(hào)，戶內(nèi)

4、用N，戶外用W；第三單元：設(shè)計(jì)序列順序號(hào)，用數(shù)字1、2、3、表示；第四單元：額定電壓，kV；第五單元：其他標(biāo)志，如T表示統(tǒng)一設(shè)計(jì)，G表示改進(jìn)型，D表示帶接地刀閘，K表示快分型等。 第六單元：額定電流，A。三、戶內(nèi)式隔離開關(guān)戶內(nèi)式隔離開關(guān)采用閘刀形式，有單極和三極兩種。閘刀的運(yùn)動(dòng)方式為垂直旋轉(zhuǎn)式。其基本結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電回路、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絕緣部分和底座等。1. GN6和GN8型隔離開關(guān)均為三極（三相）式， GN6型為平裝式，采用支柱瓷絕緣子，而GN8型為穿墻式，部分或全部采用套管絕緣子。導(dǎo)電回路主要由閘刀（動(dòng)觸頭）、靜觸頭和接線端等組成。這兩種隔離開關(guān)安裝使用方便，即可垂直、水平安裝，又可以傾斜甚至在天

5、花板上安裝。2. GN19系列隔離開關(guān)GN19型隔離開關(guān)按其結(jié)構(gòu)特征分為GN19-10型（平裝型）和GN19-10C型（穿墻型）兩類。GN19-10型隔離開關(guān)的每相導(dǎo)電部分通過(guò)兩個(gè)支柱絕緣子固定在底架上；GN19-10C型又分為C1、C2、C3三種穿墻形式，其中，C1、C2型的一側(cè)為支柱絕緣子，另一側(cè)為瓷套管，C3則兩側(cè)均為瓷套管。隔離開關(guān)和配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)（CS6-1T（G）型）可以水平、垂直或傾斜安裝在開關(guān)柜內(nèi)，也可以安裝在支柱、墻壁、橫梁、天花板及金屬構(gòu)架上。GN19系列隔離開關(guān)在結(jié)構(gòu)上與GN6和GN8型隔離開關(guān)基本相同。主要區(qū)別是每相刀閘改用兩片槽形銅片組成，這不僅增大了刀閘散熱面積，對(duì)

6、降低溫度有利，而且提高了刀閘的機(jī)械強(qiáng)度，使開關(guān)的穩(wěn)定性提高。四、戶外隔離開關(guān)戶外隔離開關(guān)分為單柱式、雙柱式、V型式和三柱式等。下面介紹GW5-35D型隔離開關(guān)。圖3-23為GW5-35D型隔離開關(guān)外形圖。它采用雙柱式結(jié)構(gòu)，制成單極形式，借助連桿構(gòu)成三相連動(dòng)。每極有兩個(gè)棒式絕緣子，并組成“V”形裝在同一個(gè)底座內(nèi)的兩個(gè)軸承座上。閘刀做成兩段式，各固定在棒式絕緣子的頂端，可動(dòng)觸頭成楔形連接。操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，兩個(gè)棒式絕緣子同速反向旋轉(zhuǎn)90°，使隔離開關(guān)斷開或接通。第五節(jié) 高壓熔斷器一、熔斷器的作用與特點(diǎn)熔斷器是最簡(jiǎn)單和最早使用的一種保護(hù)電器。熔斷器的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、布置緊湊、使用方

7、便；動(dòng)作直接，不需要繼電保護(hù)和二次回路相配合；價(jià)格低。熔斷器的缺點(diǎn)是：每次熔斷后須停電更換熔件才能再次使用，增加了停電時(shí)間；保護(hù)特性不穩(wěn)定，可靠性低；保護(hù)選擇性不易配合。熔斷器按電壓等級(jí)可分為高壓熔斷器和低壓熔斷器。二、高壓熔斷器的的基本結(jié)構(gòu)、工作原理1. 基本結(jié)構(gòu)熔斷器主要由金屬熔件（熔體）、支持熔件的觸頭、滅弧裝置和絕緣底座等部分組成。其中決定其工作特性的主要是熔體和滅弧裝置。熔體是熔斷器的主要部件。熔體應(yīng)具備材料熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性能好、不易氧化和易于加工等特點(diǎn)。一般選用鉛、鉛錫合金、鋅、銅、銀等金屬材料。銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能良好，可以制成截面較小的熔體，熔斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸氣少，有利于提高熔斷器

8、的切斷能力。但銅的熔點(diǎn)高，易損壞觸頭系統(tǒng)或其他部件。通常采用熔體的表面上焊上小錫（鉛）球的辦法，即當(dāng)熔體溫度升高到錫或鉛的熔點(diǎn)時(shí)，錫或鉛熔化并滲入銅熔體內(nèi)，形成電阻大、熔點(diǎn)低的銅錫（鉛）合金。結(jié)果在熔體的錫（鉛）球處率先熔斷，繼而產(chǎn)生電弧使銅熔體在電弧的高溫下熔化和氣化。銀的熔點(diǎn)為960，略低于銅的熔點(diǎn)，其導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能更好，而且不易氧化，但因價(jià)格較高只使用在高壓小電流的熔斷器中。熔斷器必須采取措施熄滅熔體熔斷時(shí)產(chǎn)生的電弧，否則，會(huì)引起事故的擴(kuò)大。熔斷器的滅弧措施可分為兩類：一類是在熔斷器內(nèi)裝有特殊的滅弧介質(zhì)，如產(chǎn)氣纖維管、石英砂等，它利用了吹弧、冷卻等滅弧原理；另一類是采用特殊形狀的熔體，如

9、上述焊有小錫（鉛）球的熔體、變截面的熔體、網(wǎng)孔狀的熔體等，其目的在于減小熔體熔斷后的金屬蒸氣量，或者把電弧分成若干串、并聯(lián)的小電弧，并與石英砂等滅弧介質(zhì)緊密接觸，提高滅弧效果。2. 工作原理和保護(hù)特性熔斷器安裝在被保護(hù)設(shè)備或線路的電源側(cè)。熔體熔化時(shí)間的長(zhǎng)短，取決于熔體熔點(diǎn)的高低和所通過(guò)的電流的大小。熔體材料的熔點(diǎn)越高，熔體熔化就越慢，熔斷時(shí)間就越長(zhǎng)。熔體熔斷電流和熔斷時(shí)間之間呈現(xiàn)反時(shí)限特性，即電流越大，熔斷時(shí)間就越短，其關(guān)系曲線稱為熔斷器的保護(hù)特性，也稱安秒特性。 熔斷器的工作全過(guò)程有以下三個(gè)階段組成：（1）正常工作階段，熔體通過(guò)的電流小于其額定電流，熔斷器長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行不應(yīng)發(fā)生誤熔斷現(xiàn)象。（

10、2）過(guò)負(fù)荷或短路時(shí)，熔體升溫并導(dǎo)致熔化、氣化而開斷。（3）熔體熔斷氣化時(shí)發(fā)生電弧，又使熔體加速熔化和氣化，并將電弧拉長(zhǎng)；這時(shí)高溫的金屬蒸氣向四周噴濺并發(fā)出爆炸聲。熔體熔斷產(chǎn)生電弧的同時(shí)，也開始了滅弧過(guò)程。直到電弧被熄滅，電路才真正被斷開。按照保護(hù)特性選擇熔體才能獲得熔斷器動(dòng)作的選擇性。所謂選擇性，是指當(dāng)電網(wǎng)中有幾級(jí)熔斷器串聯(lián)使用時(shí)，分別保護(hù)各電路中的設(shè)備，如果某一設(shè)備發(fā)生過(guò)負(fù)荷或短路故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)由保護(hù)該設(shè)備（離該設(shè)備最近）的熔斷器熔斷，切斷電路，即為選擇性熔斷；如果保護(hù)該設(shè)備的熔斷器不熔斷，而由上級(jí)熔斷器熔斷或者斷路器跳閘，即為非選擇性熔斷。發(fā)生非選擇性熔斷時(shí)，擴(kuò)大停電范圍，造成不應(yīng)有的損失。

11、三、高壓熔斷器的分類和技術(shù)參數(shù)高壓熔斷器按使用地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。按照是否有限流作用又可分為限流式和非限流式。1. 分類及用途（1）RN1型。 戶內(nèi)管式，充石英砂，作為電力線路及設(shè)備的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用。（2）RN2型。 戶內(nèi)管式，充有石英砂，作為電壓互感器的短路保護(hù)使用。（3）RN5型。 戶內(nèi)管式，充有石英砂，是RN1型的改進(jìn)型，性能優(yōu)于RN1型，作為電力線路及設(shè)備的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用。（4）RN6型。 戶內(nèi)管式，充有石英砂，是RN2型的改進(jìn)型，性能優(yōu)于RN2型，作為電壓互感器的短路保護(hù)使用。（5）RW1型。 戶外式，與負(fù)荷開關(guān)配合可代替斷路器。RW1-35Z（或60Z）型戶外自動(dòng)

12、重合閘熔斷器，具有一次自動(dòng)重合閘功能。（6）RW3RW7型。 戶外自動(dòng)跌落式，作為電力輸電線路和電力變壓器的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用。（7）RW10-10型。 戶外自動(dòng)跌落式，包括普通型和防污型兩種，作為電力輸電線路和電力變壓器的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用，同時(shí)亦可作為分、合空載及小負(fù)荷電路使用。（8）RW11型。 戶外自動(dòng)跌落式，作為電力輸電線路和電力變壓器的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用。（9）PRWG1型。 戶外自動(dòng)跌落式，作為電力輸電線路和電力變壓器的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用，同時(shí)亦可作為分、合空載及小負(fù)荷電路使用。（10）PRWG3型。 戶外自動(dòng)跌落式，作為配電線路和配變壓器的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)及隔離電源使用

13、，負(fù)荷型還可作為分、合1.3倍負(fù)荷電流的開關(guān)使用。（11）RXW0-35/0.5型、RW10-35/0.5型。 戶外高壓限流式熔斷器，作為電壓互感器的短路保護(hù)使用。（12）RXW0-35/210型、RW10-35/210型。 戶外高壓限流式熔斷器，作為戶外用電負(fù)荷的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用。2. 技術(shù)參數(shù)熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)有：（1）熔斷器額定電壓。既是絕緣所允許的電壓等級(jí)，又是熔斷器允許的滅弧電壓等級(jí)。（2）熔斷器額定電流。它指一般環(huán)境溫度（不超過(guò)40）下熔斷器殼體的載流部分和接觸部分允許通過(guò)的長(zhǎng)期最大工作電流。（3）熔體的額定電流。熔體允許長(zhǎng)期通過(guò)而不致發(fā)生熔斷的最大有效電流。（4）熔斷器的開

14、斷電流。熔斷器所能正常開斷的最大電流。四、戶內(nèi)式高壓熔斷器如圖3-25所示為RN5型熔斷器的外型圖，這種熔斷器主要由熔管、接觸座支柱絕緣子和底座組成。熔體管由熔管（瓷管）、端蓋、頂蓋、陶瓷芯、熔體和石英砂等組成。熔管用滑石陶瓷或高頻陶瓷制成，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能。熔管不僅是滅弧裝置的主要組成部分，而且還起著支持和保護(hù)熔體的作用。端蓋用銅制成，熔體通過(guò)端蓋與接觸座接觸組成導(dǎo)電回路。頂蓋也用銅制成，用來(lái)封閉熔管。充入熔管的石英砂形成大量細(xì)小的固體介質(zhì)狹縫狹溝，對(duì)電弧起分割、冷卻和表面吸附（帶電粒子）作用，同時(shí)縫隙內(nèi)驟增的氣體壓力也對(duì)電弧起強(qiáng)烈的去游離作用，所以電弧被迅速熄滅。四、戶外式高壓

15、熔斷器1 RW3-10型跌落式熔斷器戶外跌落式熔斷器主要作用是作為電力輸電線路和電力變壓器的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用，近年來(lái)，出現(xiàn)了一些也可作為分、合空載及小負(fù)荷電路使用的熔斷器，如RW10-10型、PRWG1型等。如圖3-27所示為RW3-10型跌落式熔斷器的結(jié)構(gòu)原理圖。上靜觸頭和下靜觸頭分別固定在瓷絕緣子的上下端。鴨嘴罩可繞銷軸O1轉(zhuǎn)動(dòng)，合閘時(shí)，鴨嘴罩里的抵舌（搭鉤）卡住上動(dòng)觸頭同時(shí)并施加接觸壓力。一旦熔體熔斷，熔管上端的上動(dòng)觸頭就失去了熔體的拉力，在銷軸彈簧的作用下，繞銷軸O2向下轉(zhuǎn)動(dòng)，脫開鴨嘴罩里的抵舌，熔管在自身重力的作用下繞軸O3轉(zhuǎn)動(dòng)而跌落。熔管由層卷紙板或環(huán)氧玻璃鋼制成，兩端開口，內(nèi)壁襯以石棉套，既防止電弧燒傷熔管，還具有吸濕性。熔體熔斷后，在電弧高溫作用下，熔管內(nèi)壁分解產(chǎn)生