配電系統(tǒng)常用開關(guān)設(shè)備

配電系統(tǒng)慣用開關(guān)設(shè)備10/2/1第1頁

內(nèi)容介紹1了解慣用開關(guān)設(shè)備作用、功效、分類2了解慣用開關(guān)設(shè)備主要性能與參數(shù)含義3了解慣用開關(guān)設(shè)備工作原理10/2/2第2頁第一節(jié)高壓斷路器1用途和結(jié)構(gòu)

斷路器在電力系統(tǒng)中起著兩方面作用：一是控制作用，即依據(jù)電力系統(tǒng)運行需要，將一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行；二是保護(hù)作用，即在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時，經(jīng)過繼電保護(hù)裝置作用于斷路器，將故障部分從電力系統(tǒng)中快速切除，確保電力系統(tǒng)無故障部分正常運行。高壓斷路器類型很多，但就其結(jié)構(gòu)來講，都是由開斷元件、支撐絕緣件、傳動元件、基座及操動機構(gòu)五個基本部分組成，開斷元件是斷路器關(guān)鍵元件，控制、保護(hù)等方面任務(wù)都需由它來完成。其它組成部分都是配合開斷元件，為完成上述任務(wù)而設(shè)置。

10/2/3第3頁第一節(jié)高壓斷路器2類型和適用場所

斷路器按其所采取滅弧介質(zhì)，可分為以下幾個類型：（1）油斷路器：采取變壓器油作滅弧介質(zhì)斷路器，稱為油斷路器，如斷路器油還兼作開斷后絕緣和帶電部分與接地外殼之間絕緣介質(zhì)，稱為多油斷路器；油僅作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后絕緣介質(zhì)，而帶電部分對地之間絕緣介質(zhì)采取瓷或其它介質(zhì)，稱為少油斷路器。主要用在不需頻繁操作及不要求高速開斷各級電壓電網(wǎng)中。10/2/4第4頁第一節(jié)高壓斷路器2類型和適用場所（2）六氟化硫（SF6）斷路器：采取含有優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能SF6氣體作為滅弧介質(zhì)斷路器，稱為SF6斷路器，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。適合用于頻繁操作及要求高速開斷場所，在我國推薦在7.2—40.5選取SF6斷路器，尤其是126KV以上幾乎全部選取SF6斷路器。但不適合用于高海拔地域。（3）真空斷路器：利用真空高介質(zhì)強度來滅弧斷路器，稱為真空斷路器，現(xiàn)已大量應(yīng)用在7.2—40.5KV電壓等級供（配）電網(wǎng)絡(luò)上也主要用于頻繁操作及要求高速開斷場所，但在海邊地域使用時，應(yīng)注意防凝露，因為會使斷路器滅弧室滅弧能力下降。當(dāng)前，在電力系統(tǒng)中主要使用以上三種形式斷路器，而一些舊式斷路器，如空氣斷路器等，已逐步被淘汰。10/2/5第5頁第一節(jié)高壓斷路器3型號表示方法（GB標(biāo)準(zhǔn)）高壓斷路器型號是由字母和數(shù)字組成，表示以下：10/2/6第6頁第一節(jié)高壓斷路器4主要技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓。額定電壓是指斷路器能承受正常工作線電壓。當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)中止路器采取額定電壓等級為（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。（2）額定電流。額定電流是指斷路器能夠長久經(jīng)過工作電流。斷路器長久經(jīng)過額定電流時，其各部分發(fā)燒溫度不超出允許值。我國要求額定電流為：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、0A（3）額定開斷電流。在額定電壓下，要求時間內(nèi)斷路器能可靠切斷最大電流有效值，稱為額定開斷電流Ik，它表示斷路器斷路能力。我國要求額定開斷電流為：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等10/2/7第7頁第一節(jié)高壓斷路器5主要技術(shù)參數(shù)（4）動穩(wěn)定電流。斷路器在閉合位置時，所能經(jīng)過最大短路電流，稱為動穩(wěn)定電流，亦稱額定峰值耐受電流，它表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力能力。這個值大小由導(dǎo)電及絕緣等部分機械強度所決定（5）熱穩(wěn)定電流。熱穩(wěn)定電流是斷路器在要求時間內(nèi)，允許經(jīng)過最大電流，它表示斷路器承受短路電流熱效應(yīng)能力。以短路電流有效值表示。斷路器銘牌要求一定時間（1、2、4秒）熱穩(wěn)定電流。10/2/8第8頁第一節(jié)高壓斷路器6滅弧原理(1)、油斷路器滅弧

這類斷路器用油作滅弧介質(zhì)，電弧在油中燃燒時，油受電弧高溫作用而快速分解、蒸發(fā)，并在電弧周圍形成氣泡。能有效地冷卻電弧，降低弧隙電導(dǎo)率，促使電弧熄滅。在油斷路器中設(shè)置了滅弧裝置（室），使油和電弧接觸緊密，氣泡壓力得到提升。當(dāng)滅弧室噴口打開后，氣體、油和油蒸氣本身形成一股氣流和液流，按照詳細(xì)滅弧裝置結(jié)構(gòu)，可垂直于電弧橫向吹弧，平行于電弧縱向吹弧或縱橫結(jié)合等方式吹向電弧，對電弧實施強力有效吹弧，這么，就加速去游離過程，縮短燃弧時間，從而提升了斷路器開斷能力，電流過零時滅弧。10/2/9第9頁第一節(jié)高壓斷路器(2)、SF6斷路器滅弧原理

SF6斷路器用SF6氣體作為滅弧介質(zhì)。SF6氣體是理想滅弧介質(zhì)，它含有良好熱化學(xué)性與強負(fù)電性。（a）熱化學(xué)性，即SF6氣體有良好熱傳導(dǎo)特征因為SF6氣體有較高導(dǎo)熱率，電弧燃燒時，弧心表面含有很高溫度梯度，冷卻效果顯著，所以電弧直徑比較小，有利于滅弧。同時SF6在電弧中熱游離作用強烈，熱分解充分，弧心存在著大量單體S、F及其離子等，電弧燃燒過程中，電網(wǎng)注入弧隙能量比空氣和油等作滅弧介質(zhì)斷路器低得多。所以，觸頭材料燒損較少，電弧也就比較輕易熄滅。10/2/10第10頁第一節(jié)高壓斷路器（b）SF6氣體強負(fù)電性

就是這種氣體分子或原子生成負(fù)離子傾向性強。由電弧電離所產(chǎn)生電子，被SF6氣體和由它分解產(chǎn)生鹵族分子和原子強烈吸附，因而帶電粒子移動性顯著降低，并因為負(fù)離子與正離子極易復(fù)合還原為中性分子和原子。所以，弧隙空間導(dǎo)電性消失過程非?？焖佟；∠峨妼?dǎo)率很快降低，從而促使電弧熄滅。10/2/11第11頁第一節(jié)高壓斷路器(3)真空斷路器滅弧原理

真空斷路器應(yīng)用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)。斷路器開斷時，電弧在真空滅弧室觸頭材料所產(chǎn)生金屬蒸氣中燃燒，簡稱為真空電弧。當(dāng)開斷真空電弧時，因為弧柱內(nèi)外壓力與密度差異都很大，所以弧柱內(nèi)金屬蒸氣與帶電質(zhì)點會不停向外擴散?；≈鶅?nèi)部處于一面向外擴散，一面處于電極不停蒸發(fā)出新質(zhì)點動態(tài)平衡中。伴隨電流減小，金屬蒸氣密度與帶電質(zhì)點密度都下降，最終在電流靠近零點時消失，電弧隨之熄滅。此時，弧柱殘余質(zhì)點繼續(xù)向外擴散，斷口間介質(zhì)絕緣強度快速恢復(fù)，只要介質(zhì)絕緣強度恢復(fù)速度大于電壓恢復(fù)上升速度，電弧最終熄滅。10/2/12第12頁第一節(jié)高壓斷路器斷路器介紹國產(chǎn)ZN28，ZN28A系列戶內(nèi)真空斷路器

10/2/13第13頁第二節(jié)隔離開關(guān)1用途和結(jié)構(gòu)

高壓隔離開關(guān)主要是用來隔離高壓電源、以確保安全檢修，所以其結(jié)構(gòu)特點是斷開后含有顯著可見斷開間隙。它另一結(jié)構(gòu)特點是沒有專門滅弧裝置，所以它不能帶負(fù)荷操作。但它允許通斷一定小電流，如勵磁電流小于2A空載變壓器，充電電容電流小于5A空載線路以及電壓互感器回路等。開關(guān)柜用戶內(nèi)隔離開關(guān)主要有GN19系列、GN6、GN9系列。隔離開關(guān)主要由導(dǎo)電部分、絕緣部分、傳動部分和底座部分組成。

10/2/14第14頁一隔離開關(guān)10/2/15第15頁第二節(jié)隔離開關(guān)3主要技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓。額定電壓是指隔離開關(guān)能承受正常工作線電壓。當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)中隔離開關(guān)采取額定電壓等級為（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。（2）額定電流。額定電流是指隔離開關(guān)能夠長久經(jīng)過工作電流。隔離開關(guān)長久經(jīng)過額定電流時，其各部分發(fā)燒溫度不超出允許值。我國要求額定電流為：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、0A10/2/16第16頁第二節(jié)隔離開關(guān)3主要技術(shù)參數(shù)（3）動穩(wěn)定電流。隔離開關(guān)在閉合位置時，所能經(jīng)過最大短路電流，稱為動穩(wěn)定電流，亦稱額定峰值耐受電流，它表明隔離開關(guān)在沖擊短路電流作用下，承受電動力能力。這個值大小由導(dǎo)電及絕緣等部分機械強度所決定（4）熱穩(wěn)定電流。熱穩(wěn)定電流是隔離開關(guān)在要求時間內(nèi)，允許經(jīng)過最大電流，它表示隔離開關(guān)承受短路電流熱效應(yīng)能力。以短路電流有效值表示。隔離開關(guān)銘牌要求一定時間（1、2、4秒）熱穩(wěn)定電流。10/2/17第17頁第二節(jié)隔離開關(guān)4慣用隔離開關(guān)介紹(1)GW4—12~252系列隔離開關(guān)10/2/18第18頁第二節(jié)隔離開關(guān)4慣用隔離開關(guān)介紹(1)GW4—12~252系列隔離開關(guān)10/2/19第19頁第二節(jié)隔離開關(guān)4慣用隔離開關(guān)介紹(1)GN19系列隔離開關(guān)10/2/20第20頁第三節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān)

內(nèi)容介紹1了解負(fù)荷開關(guān)作用、功效、分類了解負(fù)荷開關(guān)主要性能與參數(shù)含義10/2/21第21頁第三節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān)1用途和結(jié)構(gòu)

負(fù)荷開關(guān)用途與它結(jié)構(gòu)特點是相對應(yīng)，從結(jié)構(gòu)上看，負(fù)荷開關(guān)主要有兩種類型，一個是獨立安裝在墻上、架構(gòu)上，其結(jié)構(gòu)類似于隔離開關(guān)；一個是安裝在高壓開關(guān)柜中，尤其是采取真空或SF6氣體，則更靠近于斷路器?！?fù)荷開關(guān)用途主要包含了這兩種類型負(fù)荷開關(guān)綜適用途。

1）負(fù)荷開關(guān)在斷開位置時，像隔離開關(guān)一樣有顯著斷開點，所以可起電氣隔離作用。對于停電設(shè)備或線路提供可靠停電必要條件。

10/2/22第22頁第三節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān)1用途和結(jié)構(gòu)

2）負(fù)荷開關(guān)含有簡易滅弧裝置，因而可分、合負(fù)荷開關(guān)本身額定電流之內(nèi)負(fù)荷電流。它可用來分、合一定容量變壓器、電容器組，一定容量配電線路。有車間變壓器距高壓配電室斷路器較遠(yuǎn)，停電時在車間變壓器室中看不到顯著斷開點，往往在變壓器室墻上加裝一臺高壓負(fù)荷開關(guān)，既能夠就近操作變壓器空載電流，又能夠提供顯著斷開點，確保停電安全可靠。3）配有高壓熔斷器負(fù)荷開關(guān)，可作為斷流能力有限斷路器使用。這時負(fù)荷開關(guān)本身用于分、合正常情況下負(fù)荷電流，高壓熔斷器則用來切斷短路故障電流。但這里負(fù)荷開關(guān)多為真空式或六氟化硫式，整個環(huán)網(wǎng)柜體積不大，最大可帶容量為1250KVA變壓器。10/2/23第23頁第三節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān)2分類

負(fù)荷開關(guān)種類較多，從使用環(huán)境上分，有戶內(nèi)式、戶外式；從滅弧形式和滅弧介質(zhì)上分，有壓氣式、產(chǎn)氣式、真空式、六氟化硫式等。對于10KV高壓用戶來說，老用戶用多為戶內(nèi)型壓氣式或產(chǎn)氣式；新用戶采取環(huán)網(wǎng)柜，用多為六氟化硫式。而10KV架空線路上用則為戶外式。10/2/24第24頁第三節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān)3型號

負(fù)荷開關(guān)型號，如FN2—10RS/400，由七個部分組成。從左至右：第一位，是該設(shè)備名稱，F(xiàn)代表負(fù)荷開關(guān)。第二位，表示該設(shè)備使用環(huán)境，W代表戶外，N代表戶內(nèi)。第三位，設(shè)計序號。第四位代表該設(shè)備額定工作電壓，以KV為單位。第五位表示是否帶高壓熔斷器，用R表示帶有熔斷器，不帶熔斷器就不注。第六位是深入表明帶熔斷器負(fù)荷開關(guān)其熔斷器是裝在負(fù)荷開關(guān)上面還是下面，S表示裝在上面，如裝在下面就不注。第七位，表示其規(guī)格，即額定電流，以A為單位。10/2/25第25頁第三節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān)4主要技術(shù)參數(shù)

10/2/26第26頁第三節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān)5部分慣用負(fù)荷開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)

10/2/27第27頁第四節(jié)高壓熔斷器1用途和型號

高壓熔斷器是一個保護(hù)電器，當(dāng)系統(tǒng)或電氣設(shè)備發(fā)生短路故障或過負(fù)荷時，故障電流或過負(fù)荷電流使熔體發(fā)燒熔斷、切斷電源起到保護(hù)作用。高壓熔斷器分為限流和不限流兩類。戶內(nèi)高壓熔斷器為限流式熔斷器。

高壓熔斷器型號由六部分組成，第一位表示設(shè)備名稱，R代表熔斷器；第二位，使用環(huán)境，N代表戶內(nèi)型；第三位，設(shè)計序號，以數(shù)字表示；第四位（橫線后面），額定電壓，用數(shù)字表示，單位KV，第五位（空格后，斜線前），熔斷器額定電流。以數(shù)字表示，單位A；第六位（斜線后），熔體額定電流，用數(shù)字表示，單位以A表示。*比如：RN1—1020/10代表：熔斷器戶內(nèi)型；設(shè)計序號為1，額定電壓10KV，熔斷器額定電流20A，熔體額定電流10A。10/2/28第28頁限流式熔斷器熔斷體分類：按開斷電流范圍分為：“g”熔斷體和“a”熔斷體按使用類別分為：G熔斷體和M熔斷體▲“g”熔斷體——在電壓、功率因數(shù)或電路時間常數(shù)等要求條件下，從約定熔化電流到額定開斷能力之間全部電流都能開斷一個限流熔斷體?！胀ǚQ為：全范圍開斷能力熔斷體。

“a”熔斷體——在電壓、功率因數(shù)或電路時間常數(shù)等要求條件下，從約定熔化電流到額定開斷能力之間只能進(jìn)行部分范圍開斷一個限流熔斷體。——普通稱為：部分范圍開斷能力熔斷體。

G熔斷體——普通用途熔斷體；M熔斷體——用于電動機保護(hù)熔斷體。第四節(jié)高壓熔斷器10/2/29第29頁第四節(jié)高壓熔斷器2工作原理

熔斷器主要元件是一個易于熔斷熔斷體，簡稱熔體，熔體或熔絲由熔點較低金屬制成，含有較小截面或其它結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)經(jīng)過電流到達(dá)或超出一定值時，因為熔體本身產(chǎn)生熱量，使其溫度升高，到達(dá)金屬熔點時，熔斷切斷電源，因而完成過載電流或短路電流保護(hù)。為了得到大切斷能力和各種需要保護(hù)特征，熔體設(shè)計是一個主要問題。

熔斷器工作包含以下四個物理過程：（1）流過過載或短路電流時，熔體發(fā)燒以至熔化；（2）熔斷體氣化，電路開斷；（3）電路開后間隙又被擊穿，產(chǎn)生電??；（4）電弧熄滅，熔斷器切斷能力決定于最終一個過程。

熔斷器動作時間為上述四個過程時間總和。10/2/30第30頁3特征熔斷器保護(hù)性能特征有：時間——電流特征（反時限電流曲線）I2t特征（過負(fù)荷時間電流曲線：弧前I2t特征、熔斷I2t特征）截斷電流特征（表征熔斷器限制短路電流能力特征）（1）安秒特征

熔體熔化時間與經(jīng)過電流值關(guān)系稱為安秒特征。按照安秒特征進(jìn)行熔斷選擇，就能夠取得熔斷器動作選擇。

第四節(jié)高壓熔斷器10/2/31第31頁第四節(jié)高壓熔斷器

(2)最小熔化電流在經(jīng)過最小熔化電流值時，熔體必須熔化，但熔化時間長（靠近于無窮大）。當(dāng)電流大于最小熔化電流值時，熔化時間快速降低。(3)熔斷體過電流選擇比當(dāng)需要對同一網(wǎng)路上串聯(lián)—分級各個熔斷器進(jìn)行動作時間配合時，通常要考慮上下級熔斷器電流選擇比我國要求：“g”熔體過電流選擇比有兩種：1.6:1和2:1反時限電流曲線10/2/32第32頁第四節(jié)高壓熔斷器

3特征

(3)在熔斷器中，熔斷器溫度與熔體溫度不一樣。在最小熔斷電流時，因為發(fā)燒時間長，熔斷器管發(fā)燒最為嚴(yán)重。(4)在不一樣電流值時，國家標(biāo)準(zhǔn)對于熔體熔斷時間有要求，比如，當(dāng)電流為熔體額定電流130%時，熔化時間大于1小時；當(dāng)電流為額定電流200%時，熔化時間應(yīng)小于1小時。(5)過電壓。熔斷器工作物理過程是：間隙氣化后，線路開斷，斷點間電壓升高，使間隙擊穿，產(chǎn)生電弧。所以在熔斷器切斷過程中，有過電壓問題。這種過電壓決定于線路電流被切斷情況以及被打穿間隙長度。10/2/33第33頁4、熔斷器技術(shù)參數(shù)：熔斷器技術(shù)參數(shù)有：熔斷器（底座）技術(shù)參數(shù)；額定電壓、額定電流、分?jǐn)喾秶?、電流種類、額定頻率、外殼防護(hù)等級IPXX等熔斷體技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、分?jǐn)喾秶?、使用類別、額定開斷能力、電流種類、額定頻率10/2/34第34頁第四節(jié)高壓熔斷器5慣用高壓熔斷器介紹

（1）慣用高壓戶內(nèi)