隔離開關(guān)原理介紹

隔離開關(guān)一種開關(guān)器件，主要用于“隔離電源、倒閘操作、用以連通和切斷小電流電路”，無滅弧功能。隔離開關(guān)（switch），即在分位置時，觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標(biāo)志；在合位置時，能承載正?；芈窏l件下的電流及在規(guī)定時間內(nèi)異常條件（例如短路）下的電流的開關(guān)設(shè)備。（IEV441-14-05）隔離開關(guān)（俗稱'刀閘”），一般指的是高壓隔離開關(guān)，即額定電壓在1kV以上的隔離開關(guān)，通常簡稱為隔離開關(guān)，是高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器，它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設(shè)計、建立和安全運行的影響均較大。隔離開關(guān)的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路。隔離開關(guān)用于各級電壓，用作改變電路連接或使線路或設(shè)備與電源隔離，它沒有斷流能力，只能先用其它設(shè)備將線路斷開后再操作。一般帶有防止開關(guān)帶負(fù)荷時誤操作的聯(lián)鎖裝置，有時需要銷子來防止在大的故障的磁力作用下斷開開關(guān)。中文名隔離開關(guān) 外文名Isolatingswitch作用電路隔離俗稱刀閘電閘主要作用分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個明顯斷開點隔開，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。II隔離開關(guān)根據(jù)運行需要，換接線路。可用來分、合線路中的小電流，如套管、母線、連接頭、短電纜的充電電流，開關(guān)均壓電容的電容電流，雙母線換接時的環(huán)流以及電壓互感器的勵磁電流等。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的具體情況，可用來分、合一定容量變壓器的空載勵磁電流。高壓隔離開關(guān)按其安裝方式的不同，可分為戶外高壓隔離開關(guān)與戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)。戶外高壓隔離開關(guān)指能承受風(fēng)、雨、雪、污穢、凝露、冰及濃霜等作用，適于安裝在露臺使用的高壓隔離開關(guān)。按其絕緣支柱結(jié)構(gòu)的不同可分為單柱式隔離開關(guān)(single-columndisconnector)、雙柱式隔離開關(guān)(double-columndisconnector)三柱式隔離開刁(three-columndisconnector)o其中單柱式隔離開關(guān)在架空母線下面直接將垂直空間用作斷口的電氣絕緣，因此，具有的明顯優(yōu)點，就是節(jié)約占地面積，減少引接導(dǎo)線，同時分合閘狀態(tài)特別清晰。在超高壓輸電情況下，變電所采用單柱式隔離開關(guān)后，節(jié)約占地面積的效果更為顯著。隔離開關(guān)在低壓設(shè)備中主要適用于民宅、建筑等低壓終端配電系統(tǒng)。主要功能：不帶負(fù)荷分?jǐn)嗪徒油ň€路。1?在電氣設(shè)備檢修時，提供一個電氣間隔，并且是一個明顯可見的斷開點，用以保障維護人員的人身安全。2?隔離開關(guān)不能帶負(fù)荷操作：不能帶額定負(fù)荷或大負(fù)荷操作,不能分、合負(fù)荷電流和短路電流，但是有滅弧室的可以帶小負(fù)荷及空載線路操作。3■—般送電操作時：先合隔離開關(guān)，后合斷路器或負(fù)荷類開關(guān)；斷電操作時：先斷開斷路器或負(fù)荷類開關(guān)，后斷開隔離開關(guān)。4?選用時和其它的電氣設(shè)備相同，其額定電壓、額定電流動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流等都必須符合使用場合的需要。隔離開關(guān)的作用是斷開無負(fù)荷電流的電路?使所檢修的設(shè)備與電源有明顯的斷開點，以保證檢修人員的安全，隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置不能切斷負(fù)荷電流和短路電流，所以必須在電路在斷路器斷開電路的情況下才可以操作隔離開關(guān)。1?用于隔離電源，將高壓檢修設(shè)備與帶電設(shè)備斷開，使其間有一明顯可看見的斷開點。2?隔離開關(guān)與斷路器配合，按系統(tǒng)運行方式的需要進行倒閘操作，以改變系統(tǒng)運行接線方式。3?用以接通或斷開小電流電路。一般在斷路器前后二面各安裝一組隔離開關(guān)，目的均是要將斷路器與電源隔離，形成明顯斷開點；因為原來的斷路器采用的是油斷路器，油斷路器需要經(jīng)常檢修，故二側(cè)就要有明顯斷開點，以利于檢修；一般情況下，出線柜是從上面母線通過開關(guān)柜向下供電，在斷路器前面需要一組隔離開關(guān)是要與電源隔離，但有時，斷路器的后面也有來電的可能，如通過其它環(huán)路的反送，電容器等裝置的反送，故斷路器的后面也需要一組隔離開關(guān)。隔離開關(guān)主要用來將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離，以保證檢修工作的安全。隔離開關(guān)的觸頭全部敞露在空氣中，具有明顯的斷開點，隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，因此不能用來切斷負(fù)荷電流或短路電流，否則在高壓作用下，斷開點將產(chǎn)生強烈電弧，并很難自行熄滅，甚至可能造成飛?。ㄏ鄬Φ鼗蛳嚅g短路），燒損設(shè)備，危及人身安全，這就是所謂“帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)”的嚴(yán)重事故。隔離開關(guān)還可以用來進行某些電路的切換操作，以改變系統(tǒng)的運行方式。例如：在雙母線電路中，可以用隔離開關(guān)將運行中的電路從一條母線切換到另一條母線上。同時，也可以用來操作一些小電流的電路。低壓隔離開關(guān)低壓隔離電器刀開關(guān)的用途及分類電氣設(shè)備進行維修時，需要切斷電源，使維修部分與帶電部分脫離，并保持有效的隔離距離，要求在其分?jǐn)嗫陂g能承受過電壓的耐壓水平。刀開關(guān)即作為隔離電源的開關(guān)電器。隔離電源的刀開關(guān)亦稱作隔離開關(guān)。隔離用刀開關(guān)一般屬于無載通斷電器，只能接通或分?jǐn)唷翱珊雎缘碾娏鳌保ㄖ笌щ妷旱哪妇€、短電纜的電容電流或電壓互感器的電流）。也有的刀開關(guān)具有一定的通斷能力，在其通斷能力與所需通斷的電流相適應(yīng)時，可在非故障條件下接通或分?jǐn)嚯姎庠O(shè)備或成套設(shè)備中的一部分。用做隔離電源的刀開關(guān)必須滿足隔離功能，即開關(guān)斷口明顯，并且斷口距離合格。刀開關(guān)和熔斷器串聯(lián)組合成一個單元，稱為刀開關(guān)熔斷器組合電器；刀開關(guān)的可動部分(動觸頭)由帶熔斷體的載熔件組成時，稱為熔斷器式刀開關(guān)。刀開關(guān)熔斷器組合并增裝了輔助元件如操作杠桿、彈簧及弧刀等可組合為負(fù)荷開關(guān)。負(fù)荷開關(guān)具有在非故障條件下，接通或分?jǐn)嘭?fù)荷電流的能力和一定的短路保護功能。低壓斷路器高壓隔離開關(guān)GN系列戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)高壓斷路器GW系列戶外高壓隔離開關(guān)常見高壓隔離開關(guān)型號CR中心斷口隔離開關(guān)(126kV~252kV)DR雙面隔離開關(guān)(72.5kV~363kV)KR雙柱水平伸縮式隔離開關(guān)(126kV~550kV)PR單柱雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)(126kVto500kV)SR水平旋轉(zhuǎn)單側(cè)斷口式隔離開關(guān)（40.5kV）VRV型中心斷口隔離開關(guān)（126kV）YR單柱單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)（126kV~550kV）高壓斷路器DW系列高壓戶外安裝多油斷路器SW系列高壓戶外安裝少油斷路器SN系列高壓戶內(nèi)安裝少油斷路器ZW系列高壓戶外安裝真空斷路器ZN系列高壓戶內(nèi)安裝真空斷路器LW系列高壓戶外安裝SF6斷路器LN系列高壓戶內(nèi)安裝SF6斷路器應(yīng)用編輯配置選型隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)配置在主接線上，保證了線路及設(shè)備檢修時形成明顯的斷口與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時，必須遵守倒閘操作順序，即送電時,首先合上母線側(cè)隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則于上述相反。隔離開關(guān)的配置1、 斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口與電源隔離。2、 中性點直接接地的普通變壓器，均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。3、 在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關(guān)，保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設(shè)1-2組接地刀閘。4、 接在變壓器引出線或中性點的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。5、 當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開關(guān)。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設(shè)。隔離開關(guān)選型額定電壓：隔離開關(guān)額定電壓（KV）=回路標(biāo)稱電壓*1.2/1.1倍。額定電流額定電流標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于最大負(fù)載電流的150%。額定熱穩(wěn)定電流：選擇大于系統(tǒng)短路電流的額定熱穩(wěn)定電流值。操作范圍一般規(guī)定隔離開關(guān)允許操作范圍1?正常時拉合電壓互感器和避雷器。2■拉合220kV空載母線。3?拉合電網(wǎng)沒有接地故障時的變壓器中性點。4?拉合經(jīng)開關(guān)或隔離開關(guān)閉合的旁路電流。5■戶外垂直分合式三聯(lián)隔離開關(guān)，拉合電壓在220kV及以上勵磁電流不超過2A的空載變壓器和電容電流不超過5A的空載線路。6.10kV戶外三聯(lián)隔離開關(guān)拉合不超過15A的負(fù)荷電流7.10kV隔離開關(guān)拉合不超過70A的環(huán)路均衡電流。操作順序隔離開關(guān)的正確操作順序:首先在操作隔離開關(guān)時，應(yīng)先檢查相應(yīng)回路的斷路器確實在斷開位置，以防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)。線路停、送電時，必須按順序拉、合隔離開關(guān)。停電操作時，必須先拉斷路器，后拉線路側(cè)隔離開關(guān)，再拉母線側(cè)隔離開關(guān)。送電操作順序與停電順序相反。這是因為發(fā)生誤操作時，按上述順序可縮小事故范圍，避免人為使事故擴大到母線。操作中，如發(fā)現(xiàn)絕緣子嚴(yán)重破損、隔離開關(guān)傳動桿嚴(yán)重?fù)p壞等嚴(yán)重缺陷時，不得進行操作。隔離開關(guān)操作時，應(yīng)有值班人員在現(xiàn)場逐相檢查其分、合閘位置、同期情況、觸頭接觸深度等項目，確保隔離開關(guān)動作正確、位置正確。隔離開關(guān)一般應(yīng)在主控室進行操作。當(dāng)遠(yuǎn)控電氣操作失靈時，可在現(xiàn)場就地進行手動或電動操作，但必須征得站長或技術(shù)負(fù)責(zé)人的許可，并在有現(xiàn)場監(jiān)督的情況下才能進行。隔離開關(guān)、接地刀閘和斷路器之間安裝有防止誤操作的電氣、電磁和機構(gòu)閉鎖裝置。倒閘操作時，一定要按順序進行。如果閉鎖裝置失靈或隔離開關(guān)和接地刀閘不能正常操作時，必須嚴(yán)格按閉鎖的要求條件檢查相應(yīng)的斷路器、刀閘位置狀態(tài)，只有核對無誤后，才能解除閉鎖進行操作。防誤改進將隔離開關(guān)控制接線與相應(yīng)斷路器閉鎖，可有效地防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)。但是在操作母線側(cè)隔離開關(guān)與線路側(cè)隔離開關(guān)中，由于人為原因，有可能引起操作順序顛倒，這是開關(guān)、刀閘操作原則所不允許的，也是電力系統(tǒng)中造成事故的原因之一。為防止隔離開關(guān)操作順序顛倒，對沒采用程序鎖防誤的廠、站，將其原有隔離開關(guān)控制接線加以改進，可防止誤操作，減少不必要的事故發(fā)生。1?隔離開關(guān)控制閉鎖回路改進原理在隔離開關(guān)控制、閉鎖回路中串入隔離開關(guān)輔助觸點，即母線側(cè)隔離開關(guān)控制閉鎖回路中串入線路側(cè)隔離開關(guān)常閉輔助觸點，線路側(cè)隔離開關(guān)控制回路串入母線側(cè)隔離開關(guān)常開輔助觸點。2?采用電磁鎖防誤的隔離開關(guān)閉鎖接線（以單母線饋線為例）圖1為原控制接線。此種接線能夠有效防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，但有可能引起隔離開關(guān)操作順序顛倒。圖2改進后單母線饋線隔離開關(guān)閉鎖接線改進接線見圖2。停電操作：拉開斷路器后，只能先拉開線路側(cè)隔離刀閘，才能拉開母線側(cè)隔離刀閘。送電操作：斷路器在斷開位置，只能先合母線側(cè)隔離刀閘，才能合線路側(cè)隔離刀閘。此種接線不僅防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，而且能防止違反開關(guān)、刀閘操作原則的違規(guī)操作。3?改進接線的優(yōu)點此種改進接線不僅保留了原有隔離開關(guān)控制接線的優(yōu)點，最主要的是能有效防止違反開關(guān)、刀閘操作原則的違規(guī)操作，減少不必要的事故發(fā)生。此種改進接線簡單、可靠，投資也較少。適用于采用電磁鎖防誤的接線及氣動操作、電動操作、電動液壓操作的隔離開關(guān)的控制接線。在沒有采用程序鎖防誤的裝置中，相當(dāng)于程序鎖的作用。清掃瓷件表面的塵土，檢查瓷件表面是否掉釉、破損，有無裂紋和閃絡(luò)痕跡，絕緣子的鐵、瓷結(jié)合部位是否牢固。若破損嚴(yán)重，應(yīng)進行更換；2） 用汽油擦凈刀片、觸點或觸指上的油污，檢查接觸表面是否清潔，有無機械損傷、氧化和過熱痕跡及扭曲、變形等現(xiàn)象；3） 檢查觸點或刀片上的附件是否齊全，有無損壞；4） 檢查連接隔離開關(guān)和母線、斷路器的引線是否牢固，有無過熱現(xiàn)象；5） 檢查軟連接部件有無折損、斷股等現(xiàn)象；6） 檢查并清掃操作機構(gòu)和傳動部分，并加入適量的潤滑油脂;7） 檢查傳動部分與帶電部分的距離是否符合要求；定位器和制動裝置是否牢固，動作是否正確；8） 檢查隔離開關(guān)的底座是否良好，接地是否可靠。常見問題編輯1?常見引的故障有哪些？答：隔離開關(guān)的常見故障有:（1）接觸部分過熱。（2）瓷質(zhì)絕緣損壞和閃絡(luò)放電。（3）拒絕拉、合閘。（4）錯誤拉、合閘。2?隔離開關(guān)在運行中接觸部分過熱是由什么原因造成的？答：隔離開關(guān)在運行中過熱，主要是負(fù)荷過重、接觸電阻增大、操作時沒有完全合好引起的。3?隔離開關(guān)接觸電阻增大的原因有哪些？答：接觸電阻增大的原因為：刀片和刀嘴接觸處斥力很大，刀口合得不嚴(yán)，造成表面氧化，使接觸電阻增大。其次隔離開關(guān)拉、合過程中會引起電弧，燒傷觸頭，使接觸電阻增大。4■如何判斷隔離開關(guān)觸頭是否過熱？答：根據(jù)隔離開關(guān)接觸部分變色漆或試溫片顏色的變化來判斷，也可根據(jù)刀片的顏色發(fā)暗程度來確定。一般根據(jù)紅外線測溫結(jié)果來確定。5?隔離開關(guān)觸頭、接點過熱如何處理？答：發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)觸頭、接點過熱時，首先匯報調(diào)度，設(shè)法減少或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，加強監(jiān)視，然后根據(jù)不同接線進行處理：雙母線接線。如果一母線側(cè)刀閘過熱，通過倒母線，將過熱的隔離開關(guān)退出運行，停電檢修。單母線接線。必須降低其負(fù)荷，加強監(jiān)視，并采取措施降溫，如條件許可，盡可能停止使用。帶有旁路斷路器的可用旁路斷路器倒換。如果是線路側(cè)隔離開關(guān)過熱，其處理方法與單母線處理方法基本相同，應(yīng)盡快安排停電檢修。維持運行期間，應(yīng)減小負(fù)荷并加強監(jiān)視?！獋€半斷路器接線的可開環(huán)運行。對母線側(cè)隔離開關(guān)過熱觸頭、接點，在拉開隔離開關(guān)后，經(jīng)現(xiàn)場檢查，滿足帶電作業(yè)安全距離的，可帶電解掉母線側(cè)引下線接頭，然后進行處理。6■隔離開關(guān)電動操作失靈應(yīng)如何檢查處理？答：隔離開關(guān)電動操作失靈后，首先檢查操作有無差錯，然后檢查操作電源回路、動力電源回路是否完好，熔斷器是否熔斷或松動。電氣閉鎖回路是否正常。7?隔離開關(guān)觸頭熔焊變形、絕緣子破損、嚴(yán)重放電應(yīng)如何處理？丨〔隔離開關(guān)答：遇到這些情況應(yīng)立即停電處理，在停電前應(yīng)加強監(jiān)視。8?隔離開關(guān)拒絕分、合閘應(yīng)如何處理？答:(1)由于軸銷脫落、楔栓退出、鑄鐵斷裂等機械故障，或因為電氣回路故障，可能發(fā)生刀桿與操作機構(gòu)脫節(jié)，從而引起隔離開關(guān)拒絕合閘，