常用高压开关设备简介

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1、常 用 高 压 开 关 设 备 简 介 2021-4-20 2 内 容 简 介 1 了 解 常 用 开 关 设 备 的 作 用 、 功 能 、 分 类 2 了 解 常 用 开 关 设 备 主 要 性 能 与 参 数 的 含 义 3 了 解 常 用 开 关 设 备 的 工 作 原 理 2021-4-20 3 第 一 节 高 压 断 路 器1 用 途 和 结 构 断 路 器 在 电 力 系 统 中 起 着 两 方 面 的 作 用 ： 一 是 控 制 作 用 ， 即 根 据电 力 系 统 运 行 需 要 ， 将 一 部 分 电 力 设 备 或 线 路 投 入 或 退 出 运 行 ； 二 是保 护 作

2、 用 ， 即 在 电 力 设 备 或 线 路 发 生 故 障 时 ， 通 过 继 电 保 护 装 置 作 用于 断 路 器 ， 将 故 障 部 分 从 电 力 系 统 中 迅 速 切 除 ， 保 证 电 力 系 统 无 故 障部 分 的 正 常 运 行 。 高 压 断 路 器 的 类 型 很 多 ， 但 就 其 结 构 来 讲 ， 都 是 由 开 断 元 件 、 支撑 绝 缘 件 、 传 动 元 件 、 基 座 及 操 动 机 构 五 个 基 本 部 分 组 成 ， 如 图 1 所示 。 开 断 元 件 是 断 路 器 的 核 心 元 件 ， 控 制 、 保 护 等 方 面 的 任 务 都 需

3、 由它 来 完 成 。 其 他 组 成 部 分 都 是 配 合 开 断 元 件 ， 为 完 成 上 述 任 务 而 设 置的 。 2021-4-20 4 第 一 节 高 压 断 路 器 2 类 型 和 适 用 场 所 断 路 器 按 其 所 采 用 的 灭 弧 介 质 ， 可 分 为 下 列 几 种 类 型 ：（ 1） 油 断 路 器 ： 采 用 变 压 器 油 作 灭 弧 介 质 的 断 路 器 ， 称 为 油 断 路 器 ， 如 断 路 器 的 油 还 兼 作 开 断 后 的 绝 缘 和 带 电部 分 与 接 地 外 壳 之 间 的 绝 缘 介 质 ， 称 为 多 油 断 路 器 ； 油仅

4、 作 为 灭 弧 介 质 和 触 头 开 断 后 的 绝 缘 介 质 ， 而 带 电 部 分对 地 之 间 的 绝 缘 介 质 采 用 瓷 或 其 他 介 质 的 ， 称 为 少 油 断路 器 。 主 要 用 在 不 需 频 繁 操 作 及 不 要 求 高 速 开 断 的 各 级电 压 电 网 中 。 2021-4-20 5 第 一 节 高 压 断 路 器 2 类 型 和 适 用 场 所（ 2） 六 氟 化 硫 （ SF6） 断 路 器 ： 采 用 具 有 优 良 灭 弧 性 能 和 绝 缘 性 能 的SF6气 体 作 为 灭 弧 介 质 的 断 路 器 ， 称 为 SF6断 路 器 ， 在

5、电 力 系 统 中 广 泛 应用 。 适 用 于 频 繁 操 作 及 要 求 高 速 开 断 的 场 合 ， 在 我 国 推 荐 在 7.240.5选 用 SF6断 路 器 ， 特 别 是 126KV以 上 几 乎 全 部 选 用 SF6断 路 器 。 但 不 适 用于 高 海 拔 地 区 。（ 3） 真 空 断 路 器 ： 利 用 真 空 的 高 介 质 强 度 来 灭 弧 的 断 路 器 ， 称 为 真 空断 路 器 ， 现 已 大 量 应 用 在 7.240.5KV电 压 等 级 的 供 （ 配 ） 电 网 络 上 也主 要 用 于 频 繁 操 作 及 要 求 高 速 开 断 的 场 合

6、 ， 但 在 海 边 地 区 使 用 时 ， 应 注意 防 凝 露 ， 因 为 会 使 断 路 器 灭 弧 室 灭 弧 能 力 下 降 。 目 前 ， 在 电 力 系 统 中 主 要 使 用 以 上 三 种 形 式 的 断 路 器 ， 而 一 些 旧 式 断路 器 ， 如 空 气 断 路 器 等 ， 已 逐 步 被 淘 汰 。 2021-4-20 6 第 一 节 高 压 断 路 器 3 型 号 表 示 方 法 （ GB标 准 ）高 压 断 路 器 的 型 号 是 由 字 母 和 数 字 组 成 ， 表 示 如 下 ： 2021-4-20 7 第 一 节 高 压 断 路 器 4 主 要 技 术

7、参 数（ 1） 额 定 电 压 。 额 定 电 压 是 指 断 路 器 能 承 受 的 正 常 工 作 线 电压 。 目 前 ， 我 国 电 力 系 统 中 断 路 器 采 用 的 额 定 电 压 等 级 为（ 10KV、 35KV、 66KV、 110KV、 220KV、 330KV、 500KV)。（ 2） 额 定 电 流 。 额 定 电 流 是 指 断 路 器 可 以 长 期 通 过 的 工 作 电流 。 断 路 器 长 期 通 过 额 定 电 流 时 ， 其 各 部 分 的 发 热 温 度 不 超过 允 许 值 。 我 国 规 定 额 定 电 流 为 ： 200、 400、 630、

8、（ 1000） 、1250、 1600、 （ 1500） 、 2000、 3150、 4000、 5000、 6300、 8000、10000、 12500、 16000、 20000A（ 3） 额 定 开 断 电 流 。 在 额 定 电 压 下 ， 规 定 的 时 间 内 断 路 器 能可 靠 切 断 的 最 大 电 流 的 有 效 值 ， 称 为 额 定 开 断 电 流 I k， 它 表示 断 路 器 的 断 路 能 力 。 我 国 规 定 额 定 开 断 电 流 为 ： 1.6、 3.15、6.3、 8、 10、 12.5、 16、 20、 25、 31.5、 40、 50、 63、 8

9、0、 100kA等 2021-4-20 8 第 一 节 高 压 断 路 器 5 主 要 技 术 参 数（ 4） 动 稳 定 电 流 。 断 路 器 在 闭 合 位 置 时 ， 所 能 通 过 的 最 大 短路 电 流 ， 称 为 动 稳 定 电 流 ， 亦 称 额 定 峰 值 耐 受 电 流 ， 它 表明 断 路 器 在 冲 击 短 路 电 流 作 用 下 ， 承 受 电 动 力 的 能 力 。 这个 值 的 大 小 由 导 电 及 绝 缘 等 部 分 的 机 械 强 度 所 决 定（ 5） 热 稳 定 电 流 。 热 稳 定 电 流 是 断 路 器 在 规 定 时 间 内 ， 允 许通 过

10、的 最 大 电 流 ， 它 表 示 断 路 器 承 受 短 路 电 流 热 效 应 的 能力 。 以 短 路 电 流 的 有 效 值 表 示 。 断 路 器 的 铭 牌 规 定 一 定 时 间 （ 1、 2、 4秒 ） 的 热 稳 定 电 流 。 2021-4-20 9 第 一 节 高 压 断 路 器 6 灭 弧 原 理 (1)、 油 断 路 器 的 灭 弧 这 类 断 路 器 用 油 作 灭 弧 介 质 ， 电 弧 在 油 中 燃 烧 时 ， 油 受电 弧 的 高 温 作 用 而 迅 速 分 解 、 蒸 发 ， 并 在 电 弧 周 围 形 成 气 泡 。能 有 效 地 冷 却 电 弧 ， 降

11、 低 弧 隙 电 导 率 ， 促 使 电 弧 熄 灭 。 在 油断 路 器 中 设 置 了 灭 弧 装 置 （ 室 ） ， 使 油 和 电 弧 的 接 触 紧 密 ，气 泡 压 力 得 到 提 高 。 当 灭 弧 室 喷 口 打 开 后 ， 气 体 、 油 和 油 蒸气 本 身 形 成 一 股 气 流 和 液 流 ， 按 照 具 体 的 灭 弧 装 置 结 构 ， 可垂 直 于 电 弧 横 向 吹 弧 ， 平 行 于 电 弧 纵 向 吹 弧 或 纵 横 结 合 等 方式 吹 向 电 弧 ， 对 电 弧 实 行 强 力 有 效 的 吹 弧 ， 这 样 ， 就 加 速 去游 离 过 程 ， 缩 短

12、 燃 弧 时 间 ， 从 而 提 高 了 断 路 器 的 开 断 能 力 ，电 流 过 零 时 灭 弧 。 2021-4-20 10 第 一 节 高 压 断 路 器(2)、 SF6断 路 器 的 灭 弧 原 理 SF6断 路 器 用 SF6气 体 作 为 灭 弧 介 质 。 SF6气 体 是 理 想 的 灭弧 介 质 ， 它 具 有 良 好 的 热 化 学 性 与 强 负 电 性 。（ a） 热 化 学 性 ， 即 SF6气 体 有 良 好 的 热 传 导 特 性 由 于 SF6气 体 有 较 高 的 导 热 率 ， 电 弧 燃 烧 时 ， 弧 心 表 面 具有 很 高 的 温 度 梯 度 ，

13、 冷 却 效 果 显 著 ， 所 以 电 弧 直 径 比 较 小 ，有 利 于 灭 弧 。 同 时 SF6在 电 弧 中 热 游 离 作 用 强 烈 ， 热 分 解 充 分 ，弧 心 存 在 着 大 量 单 体 的 S、 F及 其 离 子 等 ， 电 弧 燃 烧 过 程 中 ，电 网 注 入 弧 隙 的 能 量 比 空 气 和 油 等 作 灭 弧 介 质 的 断 路 器 低 得多 。 因 此 ， 触 头 材 料 烧 损 较 少 ， 电 弧 也 就 比 较 容 易 熄 灭 。 2021-4-20 11 第 一 节 高 压 断 路 器（ b） SF6气 体 的 强 负 电 性 就 是 这 种 气

14、体 分 子 或 原 子 生 成 负 离 子 的 倾 向 性 强 。 由 电弧 电 离 所 产 生 的 电 子 ， 被 SF6气 体 和 由 它 分 解 产 生 的 卤 族 分 子和 原 子 强 烈 的 吸 附 ， 因 而 带 电 粒 子 的 移 动 性 显 著 降 低 ， 并 由于 负 离 子 与 正 离 子 极 易 复 合 还 原 为 中 性 分 子 和 原 子 。 因 此 ，弧 隙 空 间 导 电 性 的 消 失 过 程 非 常 迅 速 。 弧 隙 电 导 率 很 快 降 低 ，从 而 促 使 电 弧 熄 灭 。 2021-4-20 12 第 一 节 高 压 断 路 器 (3) 真 空 断

15、 路 器 的 灭 弧 原 理 真 空 断 路 器 应 用 真 空 作 为 绝 缘 和 灭 弧 介 质 。 断 路 器 开 断时 ， 电 弧 在 真 空 灭 弧 室 触 头 材 料 所 产 生 的 金 属 蒸 气 中 燃 烧 ，简 称 为 真 空 电 弧 。 当 开 断 真 空 电 弧 时 ， 由 于 弧 柱 内 外 的 压 力与 密 度 差 别 都 很 大 ， 所 以 弧 柱 内 的 金 属 蒸 气 与 带 电 质 点 会 不断 向 外 扩 散 。 弧 柱 内 部 处 在 一 面 向 外 扩 散 ， 一 面 处 于 电 极 不断 蒸 发 出 新 质 点 的 动 态 平 衡 中 。 随 着 电

16、流 减 小 ， 金 属 蒸 气 密度 与 带 电 质 点 的 密 度 都 下 降 ， 最 后 在 电 流 接 近 零 点 时 消 失 ，电 弧 随 之 熄 灭 。 此 时 ， 弧 柱 残 余 的 质 点 继 续 向 外 扩 散 ， 断 口间 的 介 质 绝 缘 强 度 迅 速 恢 复 ， 只 要 介 质 绝 缘 强 度 的 恢 复 速 度大 于 电 压 恢 复 上 升 速 度 ， 电 弧 最 终 熄 灭 。 2021-4-20 13 第 一 节 高 压 断 路 器 7 国 内 外 知 名 断 路 器 简 介 目 前 世 界 上 断 路 器 的 生 产 主 要 集 中 在 欧 洲 的 几 大 生

17、 产 厂家 如 Siemens、 ABB、 Alstom 、 Schneider和 日 本 的 几 大 公司 如 三 菱 、 东 芝 、 日 立 。 上 述 几 家 大 公 司 产 品 集 全 、 几 乎 都能 生 产 各 个 电 压 等 级 的 产 品 ， 基 本 上 代 表 了 世 界 上 最 先 进 技术 水 平 。 我 国 的 断 路 器 生 产 厂 家 通 过 技 术 引 进 和 与 外 国 著 名厂 商 的 合 作 ， 其 中 的 5大 著 名 开 关 生 产 厂 商 （ 西 安 开 关 厂 、沈 阳 高 压 开 关 有 限 责 任 公 司 、 平 顶 山 天 鹰 集 团 有 限

18、公 司 、 上海 华 通 开 关 厂 、 北 京 开 关 厂 ） 已 经 有 生 产 126550KV断 路器 和 GIS封 闭 式 组 合 电 器 的 能 力 。 我 公 司 用 量 比 较 大 的 是 户内 中 压 断 路 器 （ 7.240.5KV） 目 前 国 内 用 得 比 较 多 的 是 ABB公 司 的 HD4、 VD4系 列 ， Siemens公 司 的 3AH系 列 ， 国 产 的ZN12、 ZN18、 VS1等 系 列 。 2021-4-20 14 第 一 节 高 压 断 路 器 7 国 内 外 知 名 断 路 器 简 介 （ 1） ABB公 司 的 VD4系 列 户 内

19、真 空 断 路 器VD4系 列 户 内 真 空 断 路 器 为ABB厦 门 开 关 有 限 公 司 生 产 ，该 系 列 断 路 器 被 广 泛 应 用 于 国内 各 种 品 牌 的 开 关 柜 中 ， 主 要分 为 固 定 式 和 手 车 式 两 类 。 适用 于 以 下 状 况 的 开 合 电 流 ： 短 路 电 流 ； 负 载 或 空 载 线 路 电 流 ； 电 容 器 组 ， 电 动 机 负 载 或 空 载 的 发 电 机 和 变 压 器 。 2021-4-20 15 2021-4-20 16 第 一 节 高 压 断 路 器 7 国 内 外 知 名 断 路 器 简 介 （ 2） ABB

20、公 司 的 HD4系 列 户 内 SF6断 路 器 HD4断 路 器 可 用 于 三 相 交 流 40.5KV配电 系 统 中 控 制 和 保 护 线 路 ， 变 压 器 、 电 机 、电 缆 和 电 容 器 组 等 。 由 于 采 用 SF6自 能 开 断技 术 ， 操 作 过 程 中 不 会 产 生 过 电 压 ， 因 此特 别 适 合 于 绝 缘 薄 弱 的 场 合 ， 同 时 电 路 器主 要 金 属 部 件 都 进 行 了 电 镀 处 理 ， 可 用 于湿 热 及 盐 雾 较 重 的 地 区 。 2021-4-20 17 第 一 节 高 压 断 路 器 7 国 内 外 知 名 断 路

21、 器 简 介 （ 2） ABB公 司 的 HD4系 列 户 内 SF6断 路 器 HD4断 路 器 可 用 于 三 相 交 流 40.5KV配电 系 统 中 控 制 和 保 护 线 路 ， 变 压 器 、 电 机 、电 缆 和 电 容 器 组 等 。 由 于 采 用 SF6自 能 开 断技 术 ， 操 作 过 程 中 不 会 产 生 过 电 压 ， 因 此特 别 适 合 于 绝 缘 薄 弱 的 场 合 ， 同 时 电 路 器主 要 金 属 部 件 都 进 行 了 电 镀 处 理 ， 可 用 于湿 热 及 盐 雾 较 重 的 地 区 。 2021-4-20 18 第 一 节 高 压 断 路 器

22、7 国 内 外 知 名 断 路 器 简 介 （ 3） 国 产 ZN12系 列 户 内真 空 断 路 器 ZN12户 内 真 空 断 路 器 适 用 于35kV以 下 三 相 交 流 50Hz电 力 系 统 中 ，本 断 路 器 来 弧 室 为 瓷 质 结 构 ， 采 用纵 向 磁 场 触 头 ， 具 有 体 积 小 ， 开 断时 产 生 的 扩 散 电 弧 电 流 在 触 头 上 分布 一 致 ， 不 会 出 现 局 部 熔 融 现 象 ，还 具 有 低 电 弧 能 量 电 压 （ 20-200V）及 低 截 流 值 （ 4-5A） ， 并 配 有 高 可靠 性 的 操 作 机 构 。 本 断

23、 路 器 结 构 简 单 、 开 断 能 力强 、 寿 合 长 、 操 作 功 能 齐 全 无 爆 炸危 险 、 维 修 简 单 ， 适 用 于 发 电 厂 、 变 电 站 等 配 电 系 统 的 控 制 或 保 护 开关 ， 尤 其 适 用 于 开 断 重 要 负 荷 及 频繁 操 作 的 场 所 。 2021-4-20 19 第 一 节 高 压 断 路 器 7 国 内 外 知 名 断 路 器 简 介 （ 4） 国 产 ZN28， ZN28A系 列 户 内 真 空 断 路 器 2021-4-20 20 第 二 节 隔 离 开 关1 用 途 和 结 构 高 压 隔 离 开 关 主 要 是 用

24、来 隔 离 高 压 电 源 、 以 保 证 安 全检 修 ， 因 此 其 结 构 特 点 是 断 开 后 具 有 明 显 可 见 的 断 开 间 隙 。它 的 另 一 结 构 特 点 是 没 有 专 门 的 灭 弧 装 置 ， 因 此 它 不 能 带负 荷 操 作 。 但 它 允 许 通 断 一 定 的 小 电 流 ， 如 励 磁 电 流 不 大于 2A 的 空 载 变 压 器 ， 充 电 电 容 电 流 不 大 于 5A 的 空 载 线 路以 及 电 压 互 感 器 回 路 等 。 开 关 柜 用 的 户 内 隔 离 开 关 主 要 有GN19系 列 、 GN6、 GN9系 列 。 隔 离

25、开 关 主 要 由 导 电 部 分 、 绝 缘 部 分 、 传 动 部 分 和 底座 部 分 组 成 。 2021-4-20 21 一 隔 离 开 关 2021-4-20 22 第 二 节 隔 离 开 关 2 型 号 （ GB标 准 ） 2021-4-20 23 第 二 节 隔 离 开 关 3 主 要 技 术 参 数（ 1） 额 定 电 压 。 额 定 电 压 是 指 隔 离 开 关 能 承 受 的 正 常 工 作 线电 压 。 目 前 ， 我 国 电 力 系 统 中 隔 离 开 关 采 用 的 额 定 电 压 等 级为 （ 10KV、 35KV、 66KV、 110KV、 220KV、 33

26、0KV、 500KV)。（ 2） 额 定 电 流 。 额 定 电 流 是 指 隔 离 开 关 可 以 长 期 通 过 的 工 作电 流 。 隔 离 开 关 长 期 通 过 额 定 电 流 时 ， 其 各 部 分 的 发 热 温 度不 超 过 允 许 值 。 我 国 规 定 额 定 电 流 为 ： 200、 400、 630、（ 1000） 、 1250、 1600、 （ 1500） 、 2000、 3150、 4000、 5000、6300、 8000、 10000、 12500、 16000、 20000A 2021-4-20 24 第 二 节 隔 离 开 关 3 主 要 技 术 参 数（

27、3） 动 稳 定 电 流 。 隔 离 开 关 在 闭 合 位 置 时 ， 所 能 通 过 的 最 大短 路 电 流 ， 称 为 动 稳 定 电 流 ， 亦 称 额 定 峰 值 耐 受 电 流 ， 它表 明 隔 离 开 关 在 冲 击 短 路 电 流 作 用 下 ， 承 受 电 动 力 的 能 力 。这 个 值 的 大 小 由 导 电 及 绝 缘 等 部 分 的 机 械 强 度 所 决 定（ 4） 热 稳 定 电 流 。 热 稳 定 电 流 是 隔 离 开 关 在 规 定 时 间 内 ， 允许 通 过 的 最 大 电 流 ， 它 表 示 隔 离 开 关 承 受 短 路 电 流 热 效 应的 能

28、力 。 以 短 路 电 流 的 有 效 值 表 示 。 隔 离 开 关 的 铭 牌 规 定一 定 时 间 （ 1、 2、 4秒 ） 的 热 稳 定 电 流 。 2021-4-20 25 第 二 节 隔 离 开 关 4 常 用 隔 离 开 关 简 介 (1) GW412252系 列 隔 离 开 关 2021-4-20 26 第 二 节 隔 离 开 关 4 常 用 隔 离 开 关 简 介 (1) GW412252系 列 隔 离 开 关 2021-4-20 27 第 二 节 隔 离 开 关 技 术 参 数 2021-4-20 28 第 二 节 隔 离 开 关 4 常 用 隔 离 开 关 简 介 (1

29、) GN19系 列 隔 离 开 关 2021-4-20 29 第 二 节 隔 离 开 关 GN19系 列 技 术 参 数 2021-4-20 30 第 三 节 高 压 负 荷 开 关 内 容 简 介1 了 解 负 荷 开 关 的 作 用 、 功 能 、 分 类2 了 解 负 荷 开 关 的 主 要 性 能 与 参 数 的 含 义 2021-4-20 31 第 三 节 高 压 负 荷 开 关 1 用 途 和 结 构 负 荷 开 关 的 用 途 与 它 的 结 构 特 点 是 相 对 应 的 ， 从 结 构 上 看 ， 负 荷 开 关 主 要 有两 种 类 型 ， 一 种 是 独 立 安 装 在

30、墙 上 、 架 构 上 的 ， 其 结 构 类 似 于 隔 离 开 关 ； 另 一 种是 安 装 在 高 压 开 关 柜 中 ， 特 别 是 采 用 真 空 或 SF6气 体 的 ， 则 更 接 近 于 断 路 器 。 负荷 开 关 的 用 途 是 包 含 了 这 两 种 类 型 的 负 荷 开 关 的 综 合 用 途 。 1） 负 荷 开 关 在 断 开 位 置 时 ， 像 隔 离 开 关 一 样 有 明 显 的 断 开 点 ， 因 此 可 起 电 气 隔 离 作 用 。 对 于 停 电 的 设 备 或 线 路 提 供 可 靠 停 电 的 必 要 条 件 。 2021-4-20 32 第 三

31、 节 高 压 负 荷 开 关 1 用 途 和 结 构 2） 负 荷 开 关 具 有 简 易 的 灭 弧 装 置 ， 因 而 可 分 、 合 负 荷 开 关 本 身 额 定 电 流 之 内 的 负 荷 电 流 。 它 可 用 来 分 、 合 一 定 容 量 的 变 压 器 、 电 容 器 组 ， 一 定容 量 的 配 电 线 路 。 有 的 车 间 变 压 器 距 高 压 配 电 室 的 断 路 器 较 远 ， 停 电 时在 车 间 变 压 器 室 中 看 不 到 明 显 的 断 开 点 ， 往 往 在 变 压 器 室 的 墙 上 加 装 一台 高 压 负 荷 开 关 ， 既 可 以 就 近 操

32、 作 变 压 器 的 空 载 电 流 ， 又 可 以 提 供 明 显的 断 开 点 ， 确 保 停 电 的 安 全 可 靠 。3） 配 有 高 压 熔 断 器 的 负 荷 开 关 ， 可 作 为 断 流 能 力 有 限 的 断 路 器 使 用 。 这时 负 荷 开 关 本 身 用 于 分 、 合 正 常 情 况 下 的 负 荷 电 流 ， 高 压 熔 断 器 则 用 来切 断 短 路 故 障 电 流 。 但 这 里 的 负 荷 开 关 多 为 真 空 式 或 六 氟 化 硫 式 ， 整 个环 网 柜 体 积 不 大 ， 最 大 可 带 容 量 为 1250KVA的 变 压 器 。 2021-4

33、-20 33 第 三 节 高 压 负 荷 开 关 2 分 类 负 荷 开 关 种 类 较 多 ， 从 使 用 环 境 上 分 ， 有 户 内 式 、 户 外 式 ； 从 灭弧 形 式 和 灭 弧 介 质 上 分 ， 有 压 气 式 、 产 气 式 、 真 空 式 、 六 氟 化 硫 式 等 。对 于 10KV 高 压 用 户 来 说 ， 老 用 户 用 的 多 为 户 内 型 压 气 式 或 产 气 式 的 ；新 用 户 采 用 环 网 柜 ， 用 的 多 为 六 氟 化 硫 式 的 。 而 10KV 架 空 线 路 上 用的 则 为 户 外 式 的 。 2021-4-20 34 第 三 节

34、高 压 负 荷 开 关 3 型 号 负 荷 开 关 的 型 号 ， 如 FN210RS/400， 由 七 个 部 分 组 成 。 从 左至 右 ： 第 一 位 ， 是 该 设 备 的 名 称 ， F 代 表 负 荷 开 关 。 第 二 位 ， 表 示 该设 备 的 使 用 环 境 ， W 代 表 户 外 ， N代 表 户 内 。 第 三 位 ， 设 计 序 号 。 横线 后 的 第 四 位 代 表 该 设 备 的 额 定 工 作 电 压 ， 以 KV为 单 位 。 第 五 位 表 示是 否 带 高 压 熔 断 器 ， 用 R表 示 带 有 熔 断 器 ， 不 带 熔 断 器 的 就 不 注 。

35、 第六 位 是 进 一 步 表 明 带 熔 断 器 的 负 荷 开 关 其 熔 断 器 是 装 在 负 荷 开 关 的 上面 还 是 下 面 ， S表 示 装 在 上 面 ， 如 装 在 下 面 就 不 注 。 第 七 位 ， 表 示 其规 格 ， 即 额 定 电 流 ， 以 A为 单 位 。 2021-4-20 35 第 三 节 高 压 负 荷 开 关 4 主 要 技 术 参 数 2021-4-20 36 第 三 节 高 压 负 荷 开 关 5 部 分 常 用 负 荷 开 关 技 术 数 据 2021-4-20 37 第 四 节 高 压 熔 断 器 1 用 途 和 型 号 高 压 熔 断 器

36、 是 一 种 保 护 电 器 ， 当 系 统 或 电 气 设 备 发 生 短 路 故 障或 过 负 荷 时 ， 故 障 电 流 或 过 负 荷 电 流 使 熔 体 发 热 熔 断 、 切 断 电 源 起到 保 护 作 用 。 高 压 熔 断 器 分 为 限 流 和 不 限 流 两 类 。 户 内 高 压 熔 断 器为 限 流 式 熔 断 器 。 高 压 熔 断 器 的 型 号 由 六 部 分 组 成 ， 从 左 起 第 一 位 表 示 设 备 名 称 ，R代 表 熔 断 器 ； 第 二 位 ， 使 用 环 境 ， N代 表 户 内 型 ； 第 三 位 ， 设 计 序号 ， 以 数 字 表 示

37、； 第 四 位 （ 横 线 后 面 ） ， 额 定 电 压 ， 用 数 字 表 示 ，单 位 KV， 第 五 位 （ 空 格 后 ， 斜 线 前 ） ， 熔 断 器 的 额 定 电 流 。 以 数 字表 示 ， 单 位 A； 第 六 位 （ 斜 线 后 ） ， 熔 体 的 额 定 电 流 ， 用 数 字 表 示 ，单 位 以 A 表 示 。例 如 ： RN110 20/10代 表 ： 熔 断 器 户 内 型 ； 设 计 序 号 为 1， 额 定 电 压 10KV， 熔 断 器 额 定 电 流 20A， 熔 体 额 定 电 流 10A。 2021-4-20 38 第 四 节 高 压 熔 断 器

38、2 工 作 原 理 熔 断 器 主 要 元 件 是 一 种 易 于 熔 断 的 熔 断 体 ， 简 称 熔 体 ， 熔 体 或熔 丝 由 熔 点 较 低 的 金 属 制 成 ， 具 有 较 小 截 面 或 其 他 结 构 的 形 式 ， 当通 过 的 电 流 达 到 或 超 过 一 定 值 时 ， 由 于 熔 体 本 身 产 生 的 热 量 ， 使 其温 度 升 高 ， 达 到 金 属 的 熔 点 时 ， 熔 断 切 断 电 源 ， 因 而 完 成 过 载 电 流或 短 路 电 流 的 保 护 。 为 了 得 到 大 的 切 断 能 力 和 各 种 需 要 的 保 护 特 性 ，熔 体 的 设

39、 计 是 一 个 重 要 问 题 。 熔 断 器 工 作 包 括 以 下 四 个 物 理 过 程 ：（ 1） 流 过 过 载 或 短 路 电 流 时 ， 熔 体 发 热 以 至 熔 化 ； （ 2） 熔 断 体 气化 ， 电 路 开 断 ； （ 3） 电 路 开 后 的 间 隙 又 被 击 穿 ， 产 生 电 弧 ； （ 4）电 弧 熄 灭 ， 熔 断 器 的 切 断 能 力 决 定 于 最 后 一 个 过 程 。 熔 断 器 的 动 作 时 间 为 上 述 四 个 过 程 的 时 间 总 和 。 2021-4-20 39 第 四 节 高 压 熔 断 器 3 特 性 （ 1） 安 秒 特 性

40、熔 体 熔 化 时 间 与 通 过 电 流 值 的 关 系 称 为安 秒 特 性 。 按 照 安 秒 特 性 进 行 熔 断 的 选 择 ，就 可 以 获 得 熔 断 器 的 动 作 选 择 。 (2)最 小 熔 化 电 流在 通 过 最 小 熔 化 电 流 值 时 ， 熔 体 必 须 熔 化 ，但 熔 化 时 间 长 （ 接 近 于 无 穷 大 ） 。 当 电 流大 于 熔 化 电 流 值 时 ， 熔 化 时 迅 速 降 低 ， 熔 断 系 数 要 大 于 1， 其 值 一 般 在 2.5 以 下 ， 不 同种 类 用 途 的 熔 断 器 可 以 规 定 不 同 的 熔 断 系 数 。 20

41、21-4-20 40 第 四 节 高 压 熔 断 器 3 特 性 (3) 在 熔 断 器 中 ， 熔 断 器 的 温 度 与 熔 体 的 温 度 不 一 样 。 在 最 小熔 断 电 流 时 ， 由 于 发 热 时 间 长 ， 熔 断 器 管 的 发 热 最 为 严 重 。(4)在 不 同 电 流 值 时 ， 国 家 标 准 对 于 熔 体 的 熔 断 时 间 有 规 定 ， 例如 ， 当 电 流 为 熔 体 额 定 电 流 130%时 ， 熔 化 时 间 大 于 1 小 时 ； 当电 流 为 额 定 电 流 的 200%时 ， 熔 化 时 间 应 小 于 1小 时 。(5) 过 电 压 。

42、熔 断 器 工 作 的 物 理 过 程 是 ： 间 隙 气 化 后 ， 线 路 开断 ， 断 点 间 电 压 升 高 ， 使 间 隙 击 穿 ， 产 生 电 弧 。 因 此 在 熔 断 器切 断 过 程 中 ， 有 过 电 压 问 题 。 这 种 过 电 压 决 定 于 线 路 电 流 被 切断 的 情 况 以 及 被 打 穿 间 隙 的 长 度 。 2021-4-20 41 第 四 节 高 压 熔 断 器 4 常 用 高 压 熔 断 器 介 绍 （ 1） 常 用 的 高 压 户 内 管 形 限 流 熔 断 器 国 产 高 压 管 形 熔 断 器 有 RN1和RN2两 种 ， 都 是 户 内

43、式 充 有 石 英砂 填 料 的 密 封 管 熔 断 器 ， 两 者 结构 基 本 相 同 ， 工 作 熔 体 采 用 焊 有小 锡 球 的 铜 熔 丝 。 利 用 “ 冶 金 效应 ” （ 锡 是 低 熔 点 金 属 ， 过 电 流时 ， 锡 受 热 首 先 熔 化 ， 熔 液 包 围铜 ， 铜 锡 互 相 渗 透 ， 形 成 熔 点 比较 低 的 铜 锡 合 金 ， 使 铜 丝 能 在 较低 的 温 度 下 熔 化 ） 2021-4-20 42 第 四 节 高 压 熔 断 器 4 常 用 高 压 熔 断 器 介 绍 断 器 使 熔 断 器 能 在 较 小 的 故 障 或过 负 荷 电 流

44、时 动 作 。 同 时 熔丝 采 用 几 根 熔 丝 并 联 ， 使 它们 在 熔 断 时 产 生 几 条 并 行 电弧 ， 使 电 弧 与 填 料 的 接 触 面增 大 ， 去 游 离 加 强 ， 加 速 电弧 的 熄 灭 。 工 作 熔 体 熔 断 后 ，指 示 熔 体 接 着 熔 断 ， 红 色 指示 器 弹 出 。 管 形 熔 断 器 熔 管 剖 面 图 2021-4-20 43 第 四 节 高 压 熔 断 器 RN1和 RN2型 熔 断 器 规 格 表 2021-4-20 44 第 四 节 高 压 熔 断 器 4 常 用 高 压 熔 断 器 介 绍 断 器 （ 2） 户 外 型 高

45、压 熔 断 器 的 结 构 及 工 作 原 理 户 外 型 高 压 熔 断 器 又 称 为 跌 开 式 熔 断器 ， 俗 称 跌 落 保 险 。 正 常 情 况 下 ， 熔 管 上部 的 动 触 头 借 助 熔 丝 张 力 拉 紧 后 ， 推 上 静触 头 内 锁 紧 闭 合 保 持 闭 合 状 态 。 当 被 保 护的 变 压 器 或 线 路 发 生 故 障 时 ， 故 障 电 流 使熔 丝 熔 断 ， 在 熔 管 内 产 生 电 弧 ， 消 弧 管 在电 弧 高 温 作 用 下 分 解 出 大 量 气 体 ， 使 熔 管内 压 力 急 剧 增 大 ， 气 体 向 外 喷 出 ， 形 成 对电 弧 有 力 的 纵 吹 ， 使 电 弧 迅 速 拉 长 去 游 离 ，在 电 流 交 流 过 零 时 电 弧 熄 灭 ， 同 时 由 于 熔 丝 管 拉 力 消 失 ， 使 锁 紧 机 构 释 放 ， 在 静 触头 的 弹 力 和 自 重 的 作 用 下 ， 使 熔 管 跌 落 下来 ， 电 弧 被 迅 速 拉 长 ， 即 有 利 于 灭 弧 ， 又形 成 明 显 的 断 开 距 离 。 2021-4-20 45 第 四 节 高 压 熔 断 器 部 分 RW型 熔 断 器 规 格 表