發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備第六章 高壓開關(guān)電器第七節(jié) 負(fù)荷開關(guān)

第六章高壓開關(guān)電器第七節(jié)負(fù)荷開關(guān)教學(xué)內(nèi)容本節(jié)教學(xué)內(nèi)容一、負(fù)荷開關(guān)概述二、負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型三、負(fù)荷開關(guān)的使用知識(shí)首頁(yè)一、負(fù)荷開關(guān)概述負(fù)荷開關(guān)是一種帶有簡(jiǎn)單滅弧裝置，能開斷和關(guān)合額定負(fù)荷電流的開關(guān)。負(fù)荷開關(guān)不能開斷短路電流。首頁(yè)一、負(fù)荷開關(guān)概述

1．開斷和關(guān)合作用2．替代作用

負(fù)荷開關(guān)有一定的滅弧能力，可用來(lái)開斷和關(guān)合負(fù)荷電流和小于一定倍數(shù)（通常為3～4倍）的過(guò)載電流；也可以用來(lái)開斷和關(guān)合比隔離開關(guān)允許容量更大的空載變壓器，更長(zhǎng)的空載線路，有時(shí)也用來(lái)開斷和關(guān)合大容量的電容器組。負(fù)荷開關(guān)與限流熔斷器串聯(lián)組合（負(fù)荷開關(guān)－熔斷器組合電器）可以代替斷路器使用，即由負(fù)荷開關(guān)承擔(dān)開斷和關(guān)合小于一定倍數(shù)的過(guò)載電流，而由限流熔斷器承擔(dān)開斷較大的過(guò)載電流和短路電流。熔斷器可以裝在負(fù)荷開關(guān)的電源側(cè)，也可以裝在負(fù)荷開關(guān)的受電側(cè)。目前，國(guó)內(nèi)外的環(huán)網(wǎng)供電單元和預(yù)裝式變電站，廣泛使用負(fù)荷開關(guān)＋熔斷器的結(jié)構(gòu)型式，用它保護(hù)變壓器比用斷路器更為有效，其切除故障時(shí)間更短，不易發(fā)生變壓器爆炸事故。一、負(fù)荷開關(guān)概述3負(fù)荷開關(guān)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足的要求負(fù)荷開關(guān)在分閘位置時(shí)要有明顯可見的間隙。負(fù)荷開關(guān)要能經(jīng)受盡可能多的開斷次數(shù)，而無(wú)需檢修觸頭和調(diào)換滅弧室裝置的組成元件。負(fù)荷開關(guān)要能關(guān)合短路電流，并承受短路電流的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的要求（對(duì)負(fù)荷開關(guān)－熔斷器組合電器無(wú)此要求）?，F(xiàn)代負(fù)荷開關(guān)有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)，一是具有三工位，即合閘－分閘－接地；二是滅弧與載流分開，滅弧系統(tǒng)不承受動(dòng)熱穩(wěn)定電流，而載流系統(tǒng)不參與滅弧。二、負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型

負(fù)荷開關(guān)按其滅弧方式可分為油負(fù)荷開關(guān)、磁吹負(fù)荷開關(guān)、壓氣式負(fù)荷開關(guān)、產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)、六氟化硫負(fù)荷開關(guān)和真空負(fù)荷開關(guān)。

1.產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)利用固體產(chǎn)氣材料在電弧作用下產(chǎn)生氣體來(lái)進(jìn)行滅弧的負(fù)荷開關(guān)，它屬于自能滅弧方式。在產(chǎn)氣式滅弧室中，滅弧材料氣化形成局部高壓力，電弧受到強(qiáng)烈吹弧和冷卻作用，產(chǎn)生去游離使電弧熄滅。當(dāng)電流較小時(shí)，主要靠產(chǎn)氣壁冷卻效應(yīng)或電動(dòng)力驅(qū)使電弧運(yùn)動(dòng)，拉長(zhǎng)并熄滅電弧。二、負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型

產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)的滅弧室有管式和板式兩種結(jié)構(gòu)。（1）管式滅弧室結(jié)構(gòu)1－開關(guān)主軸；2－絕緣拉桿；3－隔離閘刀；4－保持觸頭；5－隨動(dòng)弧刀；6－隨動(dòng)銷；7－彈簧；8－滅弧室滅弧室本身不動(dòng)，只有隔離閘刀和弧觸刀運(yùn)動(dòng)。當(dāng)主觸頭達(dá)到規(guī)定的開距后，保持觸頭處的隨動(dòng)弧刀脫扣，通過(guò)此間儲(chǔ)能的彈簧就可以快速地加速運(yùn)動(dòng)到分閘位置。在保持觸頭和隨動(dòng)弧刀尖端產(chǎn)生的電弧在滅弧室中熄滅。當(dāng)開斷大電流時(shí)，采用氣吹方法及通過(guò)對(duì)流原理，耗散電弧能量；開斷小電流時(shí)，利用大面積的塑料壁冷卻效應(yīng)即電弧能量塑料最外層的分解熱或吸收熱。動(dòng)畫鏈接二、負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型（2）板式滅弧室結(jié)構(gòu)FN5－10RD型板式產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)由負(fù)荷開關(guān)和熔斷器組成。1）導(dǎo)電回路：包括動(dòng)觸頭、靜觸頭、滅弧管和熔斷器等。2）絕緣支柱：9個(gè)，分別支撐著各相導(dǎo)電回路和熔斷器。3）操動(dòng)機(jī)構(gòu)：底座旁邊裝有分、合閘機(jī)構(gòu)，分閘彈簧裝在底座中部，另外還設(shè)有脫扣裝置和自動(dòng)聯(lián)鎖裝置。機(jī)械聯(lián)鎖可靠：負(fù)荷開關(guān)合閘位置，接地開關(guān)拒絕合閘；接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)，負(fù)荷開關(guān)拒絕合閘。采用電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，接地開關(guān)處于合閘位置，控制系統(tǒng)自動(dòng)斷電，拒絕負(fù)荷開關(guān)合閘；接地開關(guān)處在分閘位置，控制系統(tǒng)自動(dòng)通電，操作負(fù)荷開關(guān)合閘。1－底架；2－絕緣支柱；3－熔管；4－脫扣裝置；5－動(dòng)觸頭；6－滅弧管；7－導(dǎo)向片；8－靜觸頭；9－分合閘機(jī)構(gòu)；10－CJ□型電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)二、負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型2.壓氣式負(fù)荷開關(guān)

利用活塞和氣缸在開斷過(guò)程中相對(duì)運(yùn)動(dòng)將空氣壓縮，再利用被壓縮的空氣而熄弧的負(fù)荷開關(guān)。

分類：轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)和直動(dòng)式結(jié)構(gòu)。（1）轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)的負(fù)荷開關(guān)

轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)的負(fù)荷開關(guān)是通過(guò)閘刀擺動(dòng)完成關(guān)合和隔離。關(guān)合時(shí)，弧刀擺動(dòng)插入壓氣室內(nèi)；開斷時(shí)，靠壓氣而熄弧。由于它的氣缸出口為一狹縫，且動(dòng)觸刀為一寬度僅為20mm左右的刀片，觸頭分開后，電弧在一狹縫中燃燒，氣壓較集中，對(duì)熄弧有利，因而開斷能力也較強(qiáng)。二、負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)：隔離開關(guān)、熔斷器絕緣部分：滅弧功能，支持絕緣子，裝設(shè)有由操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸傳動(dòng)的活塞，上部裝有絕緣噴嘴和弧靜觸頭。當(dāng)負(fù)荷開關(guān)分閘時(shí)，在閘刀一端的弧動(dòng)觸頭與絕緣子上的弧靜觸頭之間產(chǎn)生電弧，由于分閘時(shí)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)活塞，壓縮氣缸內(nèi)空氣而從噴嘴噴出，對(duì)電弧形成縱吹，使之迅速熄滅。1－框架；2－上絕緣子；3－下絕緣子；4－閘刀；5－下觸座；6－滅弧動(dòng)觸頭；7－工作靜觸頭；8－絕緣拉桿；9－拐臂；10－接地螺栓；11－小拐臂；12－絕緣拉桿；13－熔斷器動(dòng)畫鏈接二、負(fù)荷開關(guān)關(guān)的結(jié)構(gòu)類型型（2）直動(dòng)式式結(jié)構(gòu)的負(fù)荷荷開關(guān)特點(diǎn)：載流和和滅弧分開，，壓縮空氣由由操動(dòng)機(jī)構(gòu)提提供壓縮功，，導(dǎo)電桿上下下直動(dòng)而壓氣氣熄弧?；颈窘Y(jié)構(gòu)：導(dǎo)電電部分、絕緣緣部分和操動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)部分。。其下半部分分是熔斷器，，而上半部是是負(fù)荷開關(guān)本本身。1—框架；2—絕緣支持持件；3—導(dǎo)電裝置置；4—熔斷器；；5—自動(dòng)脫扣扣機(jī)構(gòu)；6—接地開關(guān)關(guān)；7—拐臂；8—合閘彈簧簧；9—操動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)；10—分閘彈彈簧動(dòng)畫鏈接二、負(fù)荷開關(guān)關(guān)的結(jié)構(gòu)類型型3.真空負(fù)荷荷開關(guān)利利用真空滅滅弧室作為滅滅弧裝置的負(fù)負(fù)荷開關(guān)，開開斷電流大，，適宜于頻繁繁操作。（1）聯(lián)動(dòng)式式結(jié)構(gòu)的負(fù)荷荷開關(guān)ZFN－□－－RD型真空空負(fù)荷開關(guān)采采用聯(lián)動(dòng)式結(jié)結(jié)構(gòu)，將開斷斷時(shí)的滅弧與與絕緣功能分分開。隔離刀刀承擔(dān)絕緣功功能。由一個(gè)個(gè)操作手柄，，通過(guò)特殊設(shè)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系系統(tǒng)同時(shí)操作作真空滅弧室室和串聯(lián)的外外隔離刀，以以保證這兩個(gè)個(gè)斷口按正確確程序動(dòng)作。。二、負(fù)荷開關(guān)關(guān)的結(jié)構(gòu)類型型為了減小負(fù)荷荷開關(guān)的高度度，真空滅弧弧室2固定在在隔離刀1上上。主軸4可可操動(dòng)隔離操操作軸3和真真空滅弧室操操作軸5。合合閘時(shí)，軸3帶動(dòng)隔離刀刀先合，真空空滅弧室在過(guò)過(guò)中彈簧的作作用下后合；；分閘時(shí)，真真空滅弧室在在過(guò)中彈簧的的作用下快速速分閘后，隔隔離刀接著分分開。1－隔離刀；；2－真空滅弧弧室；3－隔離操作作軸；4－機(jī)構(gòu)主軸軸5－真空滅弧弧室操作軸動(dòng)畫鏈接二、負(fù)荷開關(guān)關(guān)的結(jié)構(gòu)類型型（2）聯(lián)鎖式式結(jié)構(gòu)的負(fù)荷荷開關(guān)FZN21－－12D（R）系列戶內(nèi)內(nèi)式真空負(fù)荷荷開關(guān)采用聯(lián)聯(lián)鎖式結(jié)構(gòu)，，將真空滅弧弧室與隔離刀刀兩功能元件件通過(guò)機(jī)械聯(lián)聯(lián)鎖保證兩元元件按正確程程序動(dòng)作。它它主要由隔離離刀1、真空空滅弧室2、、接地刀4組組成。真空滅弧室配配裝有電動(dòng)和和手動(dòng)彈簧操操動(dòng)機(jī)構(gòu)，整整臺(tái)真空負(fù)荷荷開關(guān)具有兩兩個(gè)操作手柄柄，既可電動(dòng)動(dòng)，也可手動(dòng)動(dòng)。彈簧機(jī)構(gòu)構(gòu)采用了電動(dòng)動(dòng)彈簧過(guò)中合合閘、電磁線線圈分閘。特點(diǎn)：隔離刀刀與熔斷器結(jié)結(jié)合在一起，，使組合電器器的高度尺寸寸大大減小，，同時(shí)，也使使負(fù)荷開關(guān)與與組合電器在在外形和安裝裝尺寸上一致致，便于組合合拼柜。1－隔離刀（（熔斷器）；；2真空滅弧室室；3－彈簧機(jī)構(gòu)構(gòu)；4－接地刀二、負(fù)荷開關(guān)關(guān)的結(jié)構(gòu)類型型4.SF6負(fù)負(fù)荷開關(guān)SF6負(fù)荷開開關(guān)：利用SF6氣體作作為絕緣和滅滅弧介質(zhì)的負(fù)負(fù)荷開關(guān)。在在城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)中已大量使使用。按照滅弧原理理可分為，滅滅弧柵式、吸吸氣＋去離子子?xùn)攀?、永磁磁旋弧式、壓壓氣式等，其其中壓氣式使使用較多；按按動(dòng)作特點(diǎn)又又分直動(dòng)式和和回轉(zhuǎn)式。（1）滅弧柵柵式。常采用用回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)構(gòu)，以滅弧柵柵熄滅電弧，，以回轉(zhuǎn)達(dá)到到開斷、隔離離和接地三工工位，結(jié)構(gòu)緊緊湊。（2）吸氣＋＋去離子?xùn)攀绞?。滅弧室為為單?dú)的殼體體，即滅弧介介質(zhì)和絕緣介介質(zhì)在設(shè)備內(nèi)內(nèi)分開。其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是即使外外面的殼體被被損壞，仍能能保持全開斷斷能力。（3）旋弧式式。利用電流流與永久磁鐵鐵結(jié)合，使電電弧圍繞靜觸觸頭旋轉(zhuǎn)，電電弧被拉長(zhǎng)和和冷卻，在電電流過(guò)零時(shí)電電弧熄滅。結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠靠，觸頭磨損損少，電氣壽壽命長(zhǎng)。（4）上下直直動(dòng)壓氣式。。將滅弧室裝裝在充有SF6氣體的密密封殼體內(nèi)，，在金屬殼體體底部裝有安安全閥。動(dòng)觸觸頭由快速操操動(dòng)機(jī)構(gòu)操作作，不受操作作人員的影響響，接地閘刀刀具有短路關(guān)關(guān)合能力。（5）回轉(zhuǎn)壓壓氣式。通過(guò)過(guò)動(dòng)觸頭回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)壓氣形成雙雙斷口，完成成開斷、隔離離，有的還完完成接地功能能。動(dòng)觸頭回回轉(zhuǎn)形成雙斷斷口。三、負(fù)荷開關(guān)關(guān)的使用知識(shí)識(shí)（1）負(fù)荷開開關(guān)合閘時(shí)，，應(yīng)使輔助刀刀閘先閉合，，主刀閘后閉閉合；分閘時(shí)時(shí)，應(yīng)使主刀刀閘先斷開，，輔助刀閘后后斷開。（2）在負(fù)荷荷開關(guān)合閘時(shí)時(shí)，主固定觸觸頭應(yīng)可靠地地與主刀片接接觸；分閘時(shí)時(shí)，三相滅弧弧刀片應(yīng)同時(shí)時(shí)跳離固定滅滅弧觸頭。（3）滅弧筒筒內(nèi)產(chǎn)生氣體體的有機(jī)絕緣緣物應(yīng)完整無(wú)無(wú)裂紋，滅弧弧觸頭與滅弧弧筒的間隙應(yīng)應(yīng)符合要求。。（4）三相觸觸頭接觸同期期性和分閘狀狀態(tài)時(shí)觸頭間間凈距及拉開開角度應(yīng)符合合產(chǎn)品的技術(shù)術(shù)規(guī)定。刀閘閘打開的角度度，可通過(guò)改改變操作桿的的長(zhǎng)度和操作作桿在扇形板板上的位置來(lái)來(lái)達(dá)到。（5）合閘時(shí)時(shí)，在主刀閘閘上的小塞子子應(yīng)正好插人人滅弧裝置的的噴嘴內(nèi)，不不應(yīng)對(duì)噴嘴有有劇烈碰撞的的現(xiàn)象。思考習(xí)題思考習(xí)題負(fù)荷開關(guān)和隔隔離開關(guān)在結(jié)結(jié)構(gòu)和作用上上有什么區(qū)別別？負(fù)