隔離開(kāi)關(guān)概述

1、高壓隔離開(kāi)關(guān)概述第一部分 隔離開(kāi)關(guān)基本知識(shí)第二部分 隔離開(kāi)關(guān)分類及運(yùn)行要點(diǎn)第三部分 隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)表示方法及含義第四部分 隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的基本組成第五部分 戶外隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)形式第一部分 隔離開(kāi)關(guān)基本知識(shí)一、隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備術(shù)語(yǔ)1隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)設(shè)備。2接地開(kāi)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(guò)負(fù)載電流，它通常是隔離開(kāi)關(guān)的一部分。3快分隔離開(kāi)關(guān)分閘時(shí)間等于

2、或小于0.5s的隔離開(kāi)關(guān)稱為快分隔離開(kāi)關(guān)。4斷口距離隔離開(kāi)關(guān)的主隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)的主隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)接線端的情況下的最大拉力。二、隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)小電流電路。三

3、、隔離開(kāi)關(guān)的基本要求（1）隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具有明顯斷開(kāi)點(diǎn)，便于確定被檢修的設(shè)備或線路是否與電網(wǎng)斷開(kāi)。（2）隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)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)電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致從斷開(kāi)點(diǎn)擊穿而危及人身安全。（3）隔離開(kāi)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(kāi)，否則將引起嚴(yán)重事故。（4）隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。（5）帶有接地隔離開(kāi)關(guān)的隔離開(kāi)關(guān)必須有連鎖機(jī)構(gòu)，以保證先斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)后，再合上接地隔離開(kāi)關(guān)，先斷開(kāi)接地隔離開(kāi)關(guān)后，再合上隔離開(kāi)關(guān)的操作順序。（6）隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)帶負(fù)荷操

4、作的事故發(fā)生。第二部分 隔離開(kāi)關(guān)分類及運(yùn)行要點(diǎn)1、 隔離開(kāi)關(guān)分類表2-1 隔離開(kāi)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(wú)接地開(kāi)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(jiàn)表2-2）按照支柱絕緣子數(shù)量劃分單柱式隔離開(kāi)關(guān)、雙柱式隔離開(kāi)關(guān)、三柱式隔離開(kāi)關(guān)按照支柱絕緣子的數(shù)量和導(dǎo)電活動(dòng)臂開(kāi)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(kāi)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(kāi)式（中間開(kāi)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(kāi)式（水平回轉(zhuǎn)）較小不占上部空間縱向長(zhǎng)度大，絕緣子分別受彎或扭矩GW7型3立開(kāi)式（垂直伸縮）小占上部空間縱向長(zhǎng)度大，隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)處于分閘位置時(shí)的空

6、氣間隙長(zhǎng)度，既要考慮在各種過(guò)電壓下隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)打開(kāi)后空氣間隙長(zhǎng)度要求不小于最小安全凈距加0.75m。例如，220kV的隔離開(kāi)關(guān)最小安全凈距為1.8m（相對(duì)地），220kV隔離開(kāi)關(guān)分閘位置的空氣間隙長(zhǎng)度通常不小于2.55m。隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)母線及出線隔離開(kāi)關(guān)，在被檢修的斷路器兩側(cè)形成明顯的空氣間隙斷開(kāi)點(diǎn)，起隔離的作用。因此雙母線接線中的隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)在進(jìn)行切換母線倒閘操作的過(guò)程中，同一回路的兩組母線隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)型號(hào)表示方法及含義一、型號(hào)表示方法隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)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(kāi)關(guān)”用第一個(gè)漢字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，即“G”表示?！敖拥亻_(kāi)關(guān)”用第一個(gè)漢字漢語(yǔ)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(mén)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(mén)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(jiàn)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(jiàn)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(wú)，則不標(biāo)注。第四部分 隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的基本組成隔離開(kāi)關(guān)的品種雖然較多，但都是由開(kāi)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(kāi)斷元件是這些基本組成部分中的核心元件，開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電及安全隔離等方面的任務(wù)，都需由它來(lái)完成。其他組成部分，都是配合開(kāi)斷元件為完成上述任務(wù)而設(shè)置的。圖4-1 隔離開(kāi)關(guān)組成方框圖圖4-2 隔離開(kāi)關(guān)組成示意圖基本組成部分的主要零部件及功能見(jiàn)表4-3。表4-3 隔離開(kāi)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(kāi)斷元件主觸頭系統(tǒng)、主導(dǎo)電回路開(kāi)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(kāi)斷元件有可靠的對(duì)地絕緣、承受開(kāi)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(kāi)斷元件的觸頭導(dǎo)桿及其他部件基座開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)形式戶外隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)形式很多，以支持絕緣子的數(shù)量來(lái)劃分，分為單柱式、雙柱式、三柱式。一、單柱式隔離開(kāi)關(guān)單柱式隔離開(kāi)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(kāi)，完成分合閘動(dòng)作。隔離

11、開(kāi)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(jiàn)圖5-3雙臂折架式。如西門(mén)子3DS1型、3DS2型，瑞士BBC公司的TFP型、日本富士的PDs型，中國(guó)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(kāi)關(guān)，見(jiàn)圖5-4單臂折架式。如法國(guó)MG公司SSP系列、國(guó)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(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)雙柱式隔離開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)水平回轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)分成兩段，固定在支柱上，見(jiàn)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(kāi)關(guān)在終點(diǎn)位置制動(dòng)時(shí)的重力。如，法國(guó)DA公司SPE形、MG公司DR形、瑞士ABB公司SDF型、德國(guó)3DP2型、日本高岳THBE型、中國(guó)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(kāi)關(guān)垂直回轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)的支撐導(dǎo)電部分的兩支持絕緣子是靜止的，隔離開(kāi)關(guān)做成一整根，由一根支徑較大的瓷柱來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，見(jiàn)

14、圖5-7垂直回轉(zhuǎn)式。分閘時(shí)，隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)水平伸縮式隔離開(kāi)關(guān)是在單柱垂直斷口伸縮式基礎(chǔ)上發(fā)展的，見(jiàn)圖5-8水平伸縮式。如法MG公司的OH型系列，中國(guó)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(jiǎn)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(kāi)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(kāi)關(guān)安全性。三、三柱式隔離開(kāi)關(guān)三柱式隔離開(kāi)關(guān)按隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)水平回轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)由中間絕緣支柱帶動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)回轉(zhuǎn)，隔離開(kāi)關(guān)對(duì)稱地裝在中間支柱頂部，見(jiàn)圖5-9水平回轉(zhuǎn)式。分合閘時(shí)，隔離開(kāi)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(guó)MG公司SA型和SR1型，日本日立公司PHL型、中國(guó)GW7型。2垂直回轉(zhuǎn)式隔