第三章高压开关电器

1、第三章高压开关电器 第三章第三章 开关电器开关电器第一节第一节概述概述第二节第二节 高压断路器高压断路器第三节第三节 高压断路器操动机构高压断路器操动机构第四节第四节 高压隔离开关高压隔离开关第五节第五节 高压熔断器高压熔断器第六节第六节 高压负荷开关高压负荷开关第七节第七节 自动重合器自动重合器第八节第八节 自动分段器自动分段器第三章高压开关电器教学要求教学要求掌握各类开关电器的作用、结构原理和类型特征掌握各类开关电器的作用、结构原理和类型特征重点掌握断路器的工作原理重点掌握断路器的工作原理熟悉开关电器操动机构的传动过程熟悉开关电器操动机构的传动过程深刻理解开关电器的参数及其含义深刻理解开关

2、电器的参数及其含义深刻理解自动重合器和分段器在配电网中的应用深刻理解自动重合器和分段器在配电网中的应用知识是基础知识是基础能力是核心能力是核心第三章高压开关电器学习重点与难点学习重点与难点开关电器作用开关电器作用开关电器工作原理开关电器工作原理开关电器类型特征开关电器类型特征开关电器主要技术参数开关电器主要技术参数重重点点难难点点开关电器操动机构动作原理开关电器操动机构动作原理断路器与重合器的区别与联系断路器与重合器的区别与联系重合器的特性曲线和操作顺序重合器的特性曲线和操作顺序世上无世上无难事！难事！第三章高压开关电器开关电器的概念开关电器的概念开关电器的作用开关电器的作用开关电器的分类开关

3、电器的分类第一节第一节 开关电器概述开关电器概述第三章高压开关电器开关电器概念和作用开关电器概念和作用正常情况下可靠接通或断开电路；正常情况下可靠接通或断开电路；改变运行方式时进行切换操作；改变运行方式时进行切换操作；系统发生故障迅速切除故障部分，保证非故系统发生故障迅速切除故障部分，保证非故障部分的正常运行；障部分的正常运行；在设备检修时隔离带电部分，以保证工作人在设备检修时隔离带电部分，以保证工作人员的安全。员的安全。概念概念直接用于正常投切和故障切除电路的电气一次直接用于正常投切和故障切除电路的电气一次设备称为开关电器设备称为开关电器。作用作用（1）（2）（3）（4）第三章高压开关电器开

4、关电器的分类开关电器的分类低压开关电器低压开关电器高压开关电器高压开关电器屋内式屋内式屋外式屋外式断路器断路器隔离开关隔离开关负荷开关负荷开关熔断器熔断器自动重合器自动重合器自动分段器自动分段器在于能力在于能力第三章高压开关电器第二节第二节 高压断路器高压断路器高压断路器的作用高压断路器的作用高压断路器的基本要求高压断路器的基本要求高压断路器的分类高压断路器的分类高压断路器的技术参数高压断路器的技术参数高压断路器的分类高压断路器的分类少油断路器少油断路器真空断路器真空断路器SFSF6 6断路器断路器第三章高压开关电器高压断路器作用和要求高压断路器作用和要求1 1、高压断路器的作用、高压断路器的

5、作用其一是控制作用；其二是保护作用。其一是控制作用；其二是保护作用。2 2、高压断路器的基本要求、高压断路器的基本要求工作可靠，有足够的开断能；工作可靠，有足够的开断能；尽可能短的开断时间，结构简单；尽可能短的开断时间，结构简单；足够的机械强度和良好的稳定性能；足够的机械强度和良好的稳定性能；具有自动重合闸性能，价格低廉。具有自动重合闸性能，价格低廉。系统正常情况系统正常情况系统故障情况系统故障情况问题：两种作用在何时发挥各自功能？问题：两种作用在何时发挥各自功能？断路器能通断任何性质电流电路断路器能通断任何性质电流电路（1）（2）（3）（4）第三章高压开关电器高压断路器的分类高压断路器的分类

6、屋内式断路器屋内式断路器屋外式断路器屋外式断路器油断路器（油即作灭弧介质又作绝缘介质）油断路器（油即作灭弧介质又作绝缘介质）压缩空气断路器（空气即作灭弧介质又作绝压缩空气断路器（空气即作灭弧介质又作绝 缘介质，缘介质，2020105Pa105Pa空气压力）空气压力）真空断路器（真空的介电强度高）真空断路器（真空的介电强度高）SF6SF6断路器（断路器（SF6 SF6 即为灭弧介质又为绝缘介质）即为灭弧介质又为绝缘介质）多油断路器多油断路器少油断路器少油断路器第三章高压开关电器高压断路器计数参数高压断路器计数参数4 4、高压断路器的技术参数、高压断路器的技术参数（1 1）额定电压）额定电压UeU

7、e：（2 2）额定电流）额定电流IeIe：指断路器的触头结构和导电部分在规定环指断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流，其相境温度下允许通过的长期工作电流，其相应的发热温度不会超应的发热温度不会超过国家标准。（决定过国家标准。（决定了导体截面，结构）了导体截面，结构）指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。（决定了绝缘水平、尺寸、灭弧条件）（决定了绝缘水平、尺寸、灭弧条件）第三章高压开关电器（3 3）额定开断电流）额定开断电流I Iekdekd（4 4）额定开断容量）额定开断容量: : （5 5）动稳定电流（极限通过电流）动稳定

8、电流（极限通过电流）i idwdw指断路器在额定电压下能可靠断开的最大断指断路器在额定电压下能可靠断开的最大断路电流的有效值。它表征断路器的开断能力。路电流的有效值。它表征断路器的开断能力。ekdeekdIUS3指断路器在冲击短路电流作用下，承受电动指断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。（其大小是由导电和绝缘等部分力的能力。（其大小是由导电和绝缘等部分的机械强度所决定）的机械强度所决定）高压断路器计数参数高压断路器计数参数第三章高压开关电器（6 6）热稳定电流）热稳定电流I Irwrw（7 7）开断时间）开断时间t tkdkd指断路器承受短路电流热效应的能力。（利用指断路器承受短路电

9、流热效应的能力。（利用热稳定时间热稳定时间trtr对应的对应的IrwIrw） （一般取（一般取4 4S S）从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起，到三相从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起，到三相电弧完全熄灭时止的一段时间。（等于断路器电弧完全熄灭时止的一段时间。（等于断路器的固有分闸时间和熄弧时间之和）的固有分闸时间和熄弧时间之和） xhgfkdttt高压断路器计数参数高压断路器计数参数第三章高压开关电器高压断路器的型号高压断路器的型号5 5、高压断路器的型号、高压断路器的型号特点特点靠人力合闸，靠弹簧力分闸的操作机构。靠人力合闸，靠弹簧力分闸的操作机构。第三章高压开关电器少油高压断路器少油高压断路

10、器开关内油的作用开关内油的作用 灭弧、触头间的绝缘。灭弧、触头间的绝缘。7 7、少油断路器、少油断路器少油断路器特点少油断路器特点 用油量少、体积小、结构简单、节省钢材、防火用油量少、体积小、结构简单、节省钢材、防火防爆的特点，但检修周期短，在户外使用时，受防爆的特点，但检修周期短，在户外使用时，受大气条件影响大，而且配套性差。大气条件影响大，而且配套性差。分类分类 35kV以下：户内式以下：户内式 35kV以上：户外式以上：户外式35kV：户内、户外式：户内、户外式 SN10系列系列SW6系列系列SW10系列系列SW6系列系列第三章高压开关电器少油高压断路器少油高压断路器SN10-10SN1

11、0-10型实例型实例（1 1）外形）外形 每相安装一个储油箱每相安装一个储油箱（三相联动）。（三相联动）。对地绝缘采用两个支对地绝缘采用两个支持式绝缘子承担。持式绝缘子承担。采用采用CD10CD10型操作机构型操作机构（可实现手动和电动（可实现手动和电动操作。操作。SN10-10型型第三章高压开关电器（2 2）结构）结构1-1-油气分离器油气分离器2-2-上出线座上出线座3-3-灭弧室灭弧室 4-4-绝缘筒绝缘筒5-5-动触头杆动触头杆6-6-紫铜滚轮紫铜滚轮7-7-下出线座下出线座8-8-塞杆塞杆 9-9-基座基座10-10-主轴主轴 11-11-绝缘拉杆绝缘拉杆12-12-分闸弹簧分闸弹簧

12、13-13-瓣形静触头瓣形静触头少油高压断路器少油高压断路器第三章高压开关电器（3 3）机械结构（三部分）机械结构（三部分）框架框架传动传动油箱油箱依靠两个支持绝缘子将各相与地绝缘；依靠两个支持绝缘子将各相与地绝缘；固定（分闸弹簧）固定（分闸弹簧）带动动触头运动。主轴、分相轴、操带动动触头运动。主轴、分相轴、操动轴。动轴。关键部分关键部分上部：上部：中部：中部：下部：下部：注油螺钉，油气分离器；注油螺钉，油气分离器；上接线板，绝缘筒，油位指示上接线板，绝缘筒，油位指示器，静触头，动触头；器，静触头，动触头；下接线板，底座，连杆，拐臂，下接线板，底座，连杆，拐臂，放油螺钉，缓冲器。放油螺钉，缓冲

13、器。少油高压断路器少油高压断路器第三章高压开关电器（4 4）组成）组成导电回路导电回路灭弧系统灭弧系统上出线座上出线座静触头座静触头座辨形触头辨形触头动触头动触头导电导电 杆杆动触头动触头下下出线座出线座纵横吹灭弧室（纵横油气吹纵横吹灭弧室（纵横油气吹+ +机械机械油吹）油吹）（5 5）逆止阀）逆止阀电弧形成后分解油，逆止阀钢球上推堵住回油孔，电弧形成后分解油，逆止阀钢球上推堵住回油孔，形成密闭燃弧，使内腔压力升高形成密闭燃弧，使内腔压力升高少油高压断路器少油高压断路器第三章高压开关电器（6 6）油气分离器）油气分离器 避免灭弧室完全封死，压力过高避免灭弧室完全封死，压力过高 避免直接将炽热的

14、带有大量电子和离子的油避免直接将炽热的带有大量电子和离子的油 气混合物排出箱外，引起自燃和设备绝缘闪气混合物排出箱外，引起自燃和设备绝缘闪 络。络。（7 7）灭弧室主要结构）灭弧室主要结构 灭弧室位于箱体中间部位。灭弧室位于箱体中间部位。 绝缘套筒由高强度的玻璃钢制成。绝缘套筒由高强度的玻璃钢制成。 隔弧板是用耐高温的三聚氰胺玻璃纤维热压隔弧板是用耐高温的三聚氰胺玻璃纤维热压 而成。而成。少油高压断路器少油高压断路器第三章高压开关电器少油高压断路器少油高压断路器第三章高压开关电器（8 8）灭弧工作原理）灭弧工作原理切断很大电弧电流切断很大电弧电流短路故障短路故障短路电流很大短路电流很大单位时间

15、内将开关油单位时间内将开关油分解成气体量大分解成气体量大空间中的气体压力很大（单向空间中的气体压力很大（单向逆止阀关闭）逆止阀关闭） 动触头下移打开第一横吹道动触头下移打开第一横吹道油气混和物冲出灭弧室油气混和物冲出灭弧室使电弧弯曲拉长并与隔使电弧弯曲拉长并与隔弧板接触弧板接触产生强烈的去游离作用产生强烈的去游离作用灭弧。灭弧。切断很小电弧电流切断很小电弧电流由于产气量很小由于产气量很小需要第一、第二、第三次横、需要第一、第二、第三次横、纵吹及机械油吹、拉长电弧等作用才能将电弧电纵吹及机械油吹、拉长电弧等作用才能将电弧电流切断。流切断。灭弧过程（动漫）灭弧过程（动漫）灭弧过程（动漫）灭弧过程（

16、动漫）少油高压断路器少油高压断路器第三章高压开关电器单柱双断口单柱双断口 110KV 110KV 双柱四断口双柱四断口 220KV220KV三柱六断口三柱六断口 330KV330KV支持瓷瓶支持瓷瓶底底座座均压电容均压电容SW6SW6型系列少油断路器实例型系列少油断路器实例少油高压断路器少油高压断路器第三章高压开关电器高压真空断路器高压真空断路器开关内真空的作用开关内真空的作用 利用真空作为灭弧、触头间的绝缘介质。利用真空作为灭弧、触头间的绝缘介质。真空断路器灭弧原理真空断路器灭弧原理 真空间隙内的气体稀薄，分子的自由行程大，真空间隙内的气体稀薄，分子的自由行程大，发生碰撞的机率很小，碰撞游离

17、不是真空间隙发生碰撞的机率很小，碰撞游离不是真空间隙击穿产生电弧的主要因素。真空中的电弧是由击穿产生电弧的主要因素。真空中的电弧是由触头间电极蒸汽形成的，具有很强的扩散作用，触头间电极蒸汽形成的，具有很强的扩散作用，因而使电弧电流过零后触头间隙的介质强度能因而使电弧电流过零后触头间隙的介质强度能很快恢复起来，使电弧迅速熄灭。很快恢复起来，使电弧迅速熄灭。 第三章高压开关电器真空断路器的优点真空断路器的优点 （1）（2）（3）（4）（5）真空断路器的缺点真空断路器的缺点 （1）（2）结构轻巧，触头开距小，动作快，操作功结构轻巧，触头开距小，动作快，操作功 小，体积小，重量轻。小，体积小，重量轻。

18、燃弧时间短，需半个周期。燃弧时间短，需半个周期。触头间隙介质恢复速度快。触头间隙介质恢复速度快。电气寿命和机械寿命均长。电气寿命和机械寿命均长。维修量小，能防火防爆。维修量小，能防火防爆。开断小电感电流时，会出现熄弧过电压。开断小电感电流时，会出现熄弧过电压。在应用中可采用氧化锌避雷器、阻容串联在应用中可采用氧化锌避雷器、阻容串联元件等限制熄弧过电压。元件等限制熄弧过电压。开断后动态绝缘劣老化产生重击穿现象开断后动态绝缘劣老化产生重击穿现象高压真空断路器高压真空断路器第三章高压开关电器真空断路器适用场所真空断路器适用场所 广泛用于广泛用于35kV及以下的电压等级中。及以下的电压等级中。真空断路

19、器的灭弧室真空断路器的灭弧室 灭弧室为真空密闭容器。灭弧室为真空密闭容器。主要材料玻璃和陶瓷。主要材料玻璃和陶瓷。（1）玻璃）玻璃优点是加工容易有一定的机械强度易与多优点是加工容易有一定的机械强度易与多种金属封接，可以观察到内部的运行情况，种金属封接，可以观察到内部的运行情况，便于运行监视内部情况。但不能承受强烈便于运行监视内部情况。但不能承受强烈的冲击，其软化温度也较低的冲击，其软化温度也较低高压真空断路器高压真空断路器第三章高压开关电器（1）陶瓷）陶瓷机械强度高，软化温机械强度高，软化温度也高，但装配焊接度也高，但装配焊接工艺要求高。工艺要求高。真空断路器的触头真空断路器的触头 （1）触头

20、材料）触头材料铜铬合金铜铬合金CuCr（2）触头结构）触头结构横向磁场触头横向磁场触头纵向磁场触头纵向磁场触头高压真空断路器高压真空断路器第三章高压开关电器真空断路器灭弧罩真空断路器灭弧罩 分主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩、均压用屏蔽罩分主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩、均压用屏蔽罩（1）主屏蔽罩作用）主屏蔽罩作用防止燃弧过程中电弧生成物喷到绝缘外防止燃弧过程中电弧生成物喷到绝缘外壳内壁上，降低外壳绝缘；壳内壁上，降低外壳绝缘；改善灭弧室内部电场，使其均匀化，促改善灭弧室内部电场，使其均匀化，促进真空灭弧室的小型化；进真空灭弧室的小型化；吸收大部分电弧能量，冷却电弧生成物，吸收大部分电弧能量，冷却电弧生成物，有

21、利于介电强度的恢复。有利于介电强度的恢复。 高压真空断路器高压真空断路器第三章高压开关电器（2）波纹屏蔽罩作用）波纹屏蔽罩作用在开关的动触头上下运动时保证灭弧室在开关的动触头上下运动时保证灭弧室的良好密封。的良好密封。波纹管有液压成形和膜片焊接两种。波纹管有液压成形和膜片焊接两种。波纹管的伸缩量决定了断路器的开距。波纹管的伸缩量决定了断路器的开距。波纹管的疲劳度决定了断路器的寿命。波纹管的疲劳度决定了断路器的寿命。灭弧室灭弧室的结构的结构高压真空断路器高压真空断路器第三章高压开关电器高压高压SFSF6 6断路器断路器各各类类六六氟氟化化硫硫断断路路器器外外观观图图第三章高压开关电器高压断路器高

22、压断路器3636SFSF6 6气体的性质气体的性质 9 9、SFSF6 6断路器断路器SFSF6 6是一种无色、无味、无毒、不可燃，冷是一种无色、无味、无毒、不可燃，冷却电弧特性强，高温电弧作用下有较高的却电弧特性强，高温电弧作用下有较高的冷却效应。冷却效应。SFSF6 6气体比重大，同条件下为空气的气体比重大，同条件下为空气的5 5倍，倍，有优良的导热性能，绝缘强度较高。有优良的导热性能，绝缘强度较高。 SFSF6 6气体具有非常高的介电强度。在均匀电气体具有非常高的介电强度。在均匀电场下，约为同一气压下空气的场下，约为同一气压下空气的2.5-32.5-3倍。倍。在在3 3个大气压下其介电强

23、度与变压器油相个大气压下其介电强度与变压器油相当。当。 第三章高压开关电器高压高压SFSF6 6断路器断路器SFSF6 6气体的用途气体的用途 电力行业电力行业 环保行业环保行业 冶金铸造冶金铸造SF6主要用作电气绝缘介质和灭弧介质，保主要用作电气绝缘介质和灭弧介质，保证电气设备运行安全可靠同时，可使其尽证电气设备运行安全可靠同时，可使其尽量小型化，降低设备成本量小型化，降低设备成本 。SFSF6目前是应用较为广泛的测定大气污染的目前是应用较为广泛的测定大气污染的示踪剂，示踪距离可达示踪剂，示踪距离可达100100公里公里 。SF6SF6可用于有色金属的冶炼和铸造工艺，可用于有色金属的冶炼和铸

24、造工艺，防止镁及其合金熔融物氧化，也可用于铝防止镁及其合金熔融物氧化，也可用于铝及其合金熔融物的脱气和纯化及其合金熔融物的脱气和纯化 。 第三章高压开关电器SFSF6 6断路器分类断路器分类 SFSF6 6断路器的结构按照断路器的结构按照对地绝缘方式的不同对地绝缘方式的不同可以分为落地罐式和可以分为落地罐式和瓷柱式两种。瓷柱式两种。 落落地地罐罐式式便于安装电流便于安装电流互感器，抗震互感器，抗震性好，但系列性好，但系列性能差。性能差。高压高压SFSF6 6断路器断路器第三章高压开关电器断路器的灭弧室断路器的灭弧室可以布置成可以布置成“T”T”或或“Y”Y”形，单断形，单断口，可布置成单口，可

25、布置成单柱式，灭弧室位柱式，灭弧室位于高电位，靠支于高电位，靠支柱绝缘套管对地柱绝缘套管对地绝缘。绝缘。瓷瓷 柱柱 式式高压高压SFSF6 6断路器断路器第三章高压开关电器SFSF6 6断路器灭弧室断路器灭弧室 六氟六氟化硫化硫断路断路器灭器灭弧室弧室灭弧室灭弧室 单气压单气压双压灭弧室双压灭弧室变开距灭弧室变开距灭弧室定开距灭弧室定开距灭弧室灭弧室内有一个气压系统，压气缸与触灭弧室内有一个气压系统，压气缸与触头同时运动，将压气室内的气体压缩，头同时运动，将压气室内的气体压缩，高速气流纵吹灭弧。高速气流纵吹灭弧。SF6灭弧室有两个气压系统，分高低压室，灭弧室有两个气压系统，分高低压室，高压吹向

26、低压，低压再吹向电弧。高压吹向低压，低压再吹向电弧。高压高压SFSF6 6断路器断路器第三章高压开关电器带带互互感感器器的的六六氟氟化化硫硫断断路路器器电力工程与管理专业学生认识实习场景电力工程与管理专业学生认识实习场景高压高压SFSF6 6断路器断路器第三章高压开关电器操动机构作用操动机构作用操操动机构的构成动机构的构成操动机构分类型号操动机构分类型号操动机构基本要求操动机构基本要求电磁操动机构电磁操动机构弹簧操动机构弹簧操动机构液压操动机构液压操动机构手动操动机构手动操动机构第三节第三节 操动机构操动机构第三章高压开关电器第三节第三节 操动机构操动机构断路器弹簧操动机构的三维模型断路器弹簧

27、操动机构的三维模型第三章高压开关电器操动机构的作用操动机构的作用（1 1）作用）作用使断路器合闸使断路器合闸使断路器维持合闸状态使断路器维持合闸状态使断路器分闸。使断路器分闸。（2 2）分类）分类操动部分：操动部分：传动部分：传动部分：由动力机构、扣住机构、脱扣机构由动力机构、扣住机构、脱扣机构和自由脱扣机构等组成。和自由脱扣机构等组成。由拉杆、提升机构、缓冲机构等组由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成。成。第三章高压开关电器操动机构的分类操动机构的分类（3 3）分类）分类手动型手动型(S)(S)、电磁型、电磁型(D)(D)、液压型、液压型(Y)(Y)、气压型、气压型(Q)(Q)和弹簧型和弹簧型(

28、T)(T)等等（4 4）型号）型号CD10CT19CY3第三章高压开关电器操动机构基本要求操动机构基本要求（5 5）基本要求）基本要求能维持断路器处在合闸位置，不因外界震动能维持断路器处在合闸位置，不因外界震动和其他原因产生误分闸功率。和其他原因产生误分闸功率。具有自由脱扣装置具有自由脱扣装置在断路合闸的过程中在断路合闸的过程中又接到分闸命令时，断路器应立即终止合闸又接到分闸命令时，断路器应立即终止合闸过程，迅速可靠的分闸。这种在合闸过程中过程，迅速可靠的分闸。这种在合闸过程中的分闸叫自由脱扣的分闸叫自由脱扣具有足够的合闸功率具有足够的合闸功率有可靠的分闸装置和足够的分闸速度有可靠的分闸装置和

29、足够的分闸速度第三章高压开关电器操动机构基本要求操动机构基本要求断路器在关合电路过程中，如遇到永久性短路断路器在关合电路过程中，如遇到永久性短路事故，则在继电保护装置的作用下会立即分闸，事故，则在继电保护装置的作用下会立即分闸，此时合闸命令尚未解除，操作机构又立即自动此时合闸命令尚未解除，操作机构又立即自动合闸，出现重复合闸，出现重复“合合跳跳”的现象叫的现象叫“跳跳跃跃”。要保证分、合动作准确、连续，即分后准备合、要保证分、合动作准确、连续，即分后准备合、合后准备分。合后准备分。应能实现应能实现“防止跳跃防止跳跃” 结构简单、体积小、价格低廉结构简单、体积小、价格低廉第三章高压开关电器电磁操

30、动机构电磁操动机构CD10CD10特点特点直接依靠电磁力合闸的操作机构称为电磁操作机直接依靠电磁力合闸的操作机构称为电磁操作机构。它结构简单，工作可靠、价格低廉，合闸时构。它结构简单，工作可靠、价格低廉，合闸时所需功率较大，体积大且笨重，一般用所需功率较大，体积大且笨重，一般用110KV110KV及及以下的少油断路器，合闸电源一般为直流以下的少油断路器，合闸电源一般为直流110V110V或或220V220V。结构原理结构原理合闸电磁系统合闸电磁系统自由脱扣机构自由脱扣机构维持机构维持机构缓冲系统缓冲系统第三章高压开关电器合闸状态合闸状态分闸状态分闸状态分闸演示合闸演示电磁操动机构电磁操动机构C

31、D10CD10第三章高压开关电器弹簧操动机构弹簧操动机构CT19CT19特点特点利用弹簧储存的能量进行利用弹簧储存的能量进行合闸的机构，弹簧操作机合闸的机构，弹簧操作机构的优点是不需要大功率构的优点是不需要大功率的合闸用直流电源，但是的合闸用直流电源，但是机械结构比较复杂，加工机械结构比较复杂，加工制造和调整的要求较高。制造和调整的要求较高。现已广泛采用，一般用于现已广泛采用，一般用于35KV35KV及以下的真空断路器。及以下的真空断路器。第三章高压开关电器结构原理结构原理 驱动机构单元驱动机构单元位于右侧板和中间板之间，为一匹配真空断路位于右侧板和中间板之间，为一匹配真空断路器运动的凸轮连杆

32、式机构。它的轴输出位于机器运动的凸轮连杆式机构。它的轴输出位于机构的最上端，结构开放，容易与断路器配接。构的最上端，结构开放，容易与断路器配接。 储能机构单元储能机构单元位于左侧板和中间板之间，为一两级齿轮减速位于左侧板和中间板之间，为一两级齿轮减速机构，储能时可以电动或人力操作，具有防逆机构，储能时可以电动或人力操作，具有防逆转和机械离合装置，其运行平稳、噪声小，效转和机械离合装置，其运行平稳、噪声小，效率高，两根合闸弹簧分别布置在机构两边外侧，率高，两根合闸弹簧分别布置在机构两边外侧，受力均匀，稳定性好。受力均匀，稳定性好。弹簧操动机构弹簧操动机构CT19CT19第三章高压开关电器 托扣器

33、单元托扣器单元分合闸脱扣器及过流脱扣器电磁铁均采用水平分合闸脱扣器及过流脱扣器电磁铁均采用水平布置，手动脱扣与脱扣器合为一体，直接脱扣。布置，手动脱扣与脱扣器合为一体，直接脱扣。 电气控制单元电气控制单元辅助开关、行程开关、接线端子、桥堆整流块辅助开关、行程开关、接线端子、桥堆整流块组成。如采用交直流两用电机或直流供电，则组成。如采用交直流两用电机或直流供电，则不需要桥堆整流。不需要桥堆整流。弹簧操动机构弹簧操动机构CT19CT19第三章高压开关电器液压操动机构液压操动机构CY3CY3特点特点断路器的液压操动机构利用压缩气体储能，用断路器的液压操动机构利用压缩气体储能，用压力油作为传递动力的介

34、质，并借助各种操作压力油作为传递动力的介质，并借助各种操作油阀进行控制，全面实现操动机的各项要求。油阀进行控制，全面实现操动机的各项要求。该类操作机构较复杂，制造工艺和密封要求高。该类操作机构较复杂，制造工艺和密封要求高。但动作迅速，体积小，噪声和冲击力都很小，但动作迅速，体积小，噪声和冲击力都很小，不需要大功率合闸电源，短时失去电源仍可进不需要大功率合闸电源，短时失去电源仍可进行合分闸。在行合分闸。在110KV110KV及以上的断路器配套中得到及以上的断路器配套中得到广泛应用。广泛应用。第三章高压开关电器结构原理结构原理 箱体箱体 工作缸工作缸活塞右侧是否有压受到跳合闸阀的控制活塞右侧是否有

35、压受到跳合闸阀的控制它是整个机构的支承架和防护外壳，箱内是透它是整个机构的支承架和防护外壳，箱内是透平油和操动机构的所有部件。其下部还有加热平油和操动机构的所有部件。其下部还有加热器，当环境温度低于零度时，自动加热，以保器，当环境温度低于零度时，自动加热，以保证液压油的粘度适宜证液压油的粘度适宜 主阀系统主阀系统包括跳闸阀和合闸阀，它们既可以电磁操作，包括跳闸阀和合闸阀，它们既可以电磁操作，也可以现场手动操作也可以现场手动操作液压操动机构液压操动机构CY3CY3第三章高压开关电器 储能系统储能系统由储压筒、油泵与电动机组成。储压筒是充有高压气由储压筒、油泵与电动机组成。储压筒是充有高压气体的金

36、属容器。当机构操作时，气体膨胀，释放出的体的金属容器。当机构操作时，气体膨胀，释放出的能量经液压油泵传递给工作缸并转变成机械能。电动能量经液压油泵传递给工作缸并转变成机械能。电动机带动油泵向储压器压油使气体压缩。储压筒内压力机带动油泵向储压器压油使气体压缩。储压筒内压力改变，可使活塞上下移动，带动相关行程开关动作。改变，可使活塞上下移动，带动相关行程开关动作。演 示S1S1当压力高时动作，使电动机停止工作当压力高时动作，使电动机停止工作S2S2当压力降到一定值时，起动电动机打压当压力降到一定值时，起动电动机打压S3S3当压力继续下降时，重合闸装置闭锁当压力继续下降时，重合闸装置闭锁S4S4当压

37、力再下降时，合闸闭锁当压力再下降时，合闸闭锁S5S5当压力下降这时，跳闸也闭锁当压力下降这时，跳闸也闭锁液压操动机构液压操动机构CY3CY3第三章高压开关电器手动操动机构手动操动机构CSCS特点特点靠人力合闸，靠弹簧力分闸的操作机构。靠人力合闸，靠弹簧力分闸的操作机构。分闸状态分闸状态合闸状态合闸状态合闸演示合闸演示分闸演示分闸演示第三章高压开关电器隔离开关的作用隔离开关的作用隔离开关的基本要求隔离开关的基本要求隔离开关的特点隔离开关的特点隔离开关的分类隔离开关的分类隔离开关的型号隔离开关的型号隔离开关的技术参数隔离开关的技术参数各类隔离开关的实物图片各类隔离开关的实物图片第四节第四节 隔离开

38、关隔离开关第三章高压开关电器隔离开关的作用隔离开关的作用隔离电源，保证安全；隔离电源，保证安全；倒闸操作；倒闸操作；接通或切断小电流电路。接通或切断小电流电路。拉合电压互感器、避雷器电路。拉合电压互感器、避雷器电路。拉合母线和直接与母线相连设备的电容电流。拉合母线和直接与母线相连设备的电容电流。拉合励磁电流小于拉合励磁电流小于2A2A的空载变压器（电压的空载变压器（电压35KV35KV、容量、容量为为1000KVA1000KVA及以下；电压及以下；电压110KV110KV、容量、容量3200KVA3200KVA及以下）及以下）拉合电容电流不超过拉合电容电流不超过5A5A的空载线路（电压的空载线

39、路（电压10KV10KV、长度、长度5KM5KM及以下的架空线路；电压及以下的架空线路；电压35KV35KV、长度、长度10KM10KM及以下及以下的架空线路）。的架空线路）。第三章高压开关电器隔离开关基本要求隔离开关基本要求分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。网隔开。断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证在过电压及断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证在过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。安全。有足够的动热稳定、机械强度、绝缘强度。有足够的动热稳定、机械强度、绝缘

40、强度。跳、合闸时的同期要好，要有最佳的跳合闸速度，以跳、合闸时的同期要好，要有最佳的跳合闸速度，以尽可能降低操作过电压。尽可能降低操作过电压。结构应结构简单动作可靠。结构应结构简单动作可靠。带有接地刀闸的隔离开关必须装设联锁机构，以保证带有接地刀闸的隔离开关必须装设联锁机构，以保证隔离开关的正确操作。隔离开关的正确操作。第三章高压开关电器隔离开关的特点隔离开关的特点在分闸状态下，动静触头间应有明显可见的断口，绝缘在分闸状态下，动静触头间应有明显可见的断口，绝缘可靠。可靠。在关合状态下，其导电系统能可靠通过正常的工作电流在关合状态下，其导电系统能可靠通过正常的工作电流I Igmaxgmax和故障

41、下的短路电流和故障下的短路电流I Idmaxdmax，通过时满足动热稳定。，通过时满足动热稳定。没有专门的灭弧装置，除了能开断很小的电流外，不能没有专门的灭弧装置，除了能开断很小的电流外，不能用来开断负荷电流用来开断负荷电流I Ig g，更不能开断短路电流，更不能开断短路电流I Id d。QSQS应与应与QFQF配合使用配合使用满足满足“隔离开关先通后断隔离开关先通后断”原则原则停电操作：先断断路器，再断负荷侧隔离开关，停电操作：先断断路器，再断负荷侧隔离开关， 最后断电源侧隔离开关最后断电源侧隔离开关 送电操作：先合电源侧隔离开关，再合负荷侧送电操作：先合电源侧隔离开关，再合负荷侧 隔离开关

42、，最后合断路器隔离开关，最后合断路器第三章高压开关电器高压隔离开关分类高压隔离开关分类按装设地点分：按装设地点分：按绝缘支柱分：按绝缘支柱分：按动触头运动方式分：按动触头运动方式分：按有无接地刀闸分：按有无接地刀闸分：按操动机构分：按操动机构分：按极数分：按极数分： 户内式和户外式户内式和户外式 单柱式，双柱式和三柱式单柱式，双柱式和三柱式 水平旋转式，垂直旋转式，水平旋转式，垂直旋转式， 摆动式和插入式摆动式和插入式 无接地刀闸，一侧有接地刀无接地刀闸，一侧有接地刀 闸，两侧有接地刀闸闸，两侧有接地刀闸 手动式，电动式，气动式，液动式手动式，电动式，气动式，液动式单极，双极，三极单极，双极，

43、三极 第三章高压开关电器隔离开关的型号隔离开关的型号GG改进型改进型DD带有接地刀带有接地刀KK表示快速分闸型表示快速分闸型MM表示慢速分闸型表示慢速分闸型GN10-35GGN10-35G（T T）/1000/1000 GW4-12D/630GW4-12D/630问题：问题：指出该设备指出该设备型号的具体型号的具体含义。含义。第三章高压开关电器隔离开关技术参数隔离开关技术参数额定电压额定电压U Ue e：额定电流额定电流IeIe：动稳定电流（极限通过电流）动稳定电流（极限通过电流）i idwdw：热稳定电流热稳定电流I Irwrw：指隔离开关长时间运行能承受的正常工作电压。指隔离开关长时间运行

44、能承受的正常工作电压。（决定了绝缘水平、尺寸）（决定了绝缘水平、尺寸）指隔离开关的触头结构和导电部分在规定环境温指隔离开关的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流，其相应的发热温度下允许通过的长期工作电流，其相应的发热温度不会超过国家标准。（决定了截面，结构）度不会超过国家标准。（决定了截面，结构）指隔离开关在冲击短路电流指隔离开关在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。作用下，承受电动力的能力。（决定了机械强度）（决定了机械强度）指隔离开关承受短路电流热效应的能力。指隔离开关承受短路电流热效应的能力。（利用热稳定时间（利用热稳定时间trtr对应的对应的I Irwrw） 第三

45、章高压开关电器各类隔离开关图片各类隔离开关图片GW4-1GW4-2GW4-3GW4-4第三章高压开关电器GW1-12GW-12GW5-2GW5-1各类隔离开关图片各类隔离开关图片第三章高压开关电器各类隔离开关图片各类隔离开关图片第三章高压开关电器高压熔断器的作用和特点高压熔断器的作用和特点高压熔断器的结构高压熔断器的结构高压熔断器的工作过程高压熔断器的工作过程高压熔断器的保护特性高压熔断器的保护特性高压熔断器的技术参数高压熔断器的技术参数高压熔断器的分类高压熔断器的分类各类常见的高压熔断器各类常见的高压熔断器第五节第五节 高压熔断器高压熔断器第三章高压开关电器熔断器作用和特点熔断器作用和特点作

46、用作用故障或过负荷时自动切断电路，保护设备。故障或过负荷时自动切断电路，保护设备。特点特点结构简单，体积小，布置紧凑；结构简单，体积小，布置紧凑； 动作直接，不需继电保护与二次回路配合；动作直接，不需继电保护与二次回路配合；熔断后，需更换，增加停电时间；熔断后，需更换，增加停电时间；保护特性不稳定，可靠性地；保护特性不稳定，可靠性地；保护选择性不容易配合。保护选择性不容易配合。第三章高压开关电器高压熔断器的结构高压熔断器的结构高压熔断器由金属熔体、触头、灭弧装置、绝缘底座。高压熔断器由金属熔体、触头、灭弧装置、绝缘底座。第三章高压开关电器熔断器的工作工程熔断器的工作工程熔断器的安装熔断器的安装

47、熔断器安装在被保护设备或线路的电源侧。熔断器安装在被保护设备或线路的电源侧。工作过程的三个阶段工作过程的三个阶段正常工作阶段；正常工作阶段；过负荷或断路阶段；过负荷或断路阶段；熔体熔断气化，产生电弧阶段。熔体熔断气化，产生电弧阶段。第三章高压开关电器熔断器的保护特性熔断器的保护特性安安秒特性秒特性熔体熔断电流熔体熔断电流和熔断时间之和熔断时间之间呈现反时限间呈现反时限特性，其关系特性，其关系曲线称为熔断曲线称为熔断器的保护特性，器的保护特性，也称安秒特性也称安秒特性曲线曲线 。第三章高压开关电器熔断器的保护特性熔断器的保护特性选择特性选择特性指当电网中有几级熔断器串联使用时，分别保护各指当电网

48、中有几级熔断器串联使用时，分别保护各电路中的设备，如果某一设备发生过负荷或短路故电路中的设备，如果某一设备发生过负荷或短路故障时，应当由保护该设备（离该设备最近）的熔断障时，应当由保护该设备（离该设备最近）的熔断器熔断，切断电路，即为选择性熔断器熔断，切断电路，即为选择性熔断 。如果保护该设备的熔断器不熔断，而由上级熔断器如果保护该设备的熔断器不熔断，而由上级熔断器熔断或者断路器跳闸，即为非选择性熔断熔断或者断路器跳闸，即为非选择性熔断 。第三章高压开关电器熔断器的技术参数熔断器的技术参数熔断器的额定电流熔断器的额定电流熔断器的额定电压熔断器的额定电压熔断器的开断电流熔断器的开断电流熔体的额定

49、电流熔体的额定电流它指一般环境温度（不超过它指一般环境温度（不超过4040）下熔断器壳体的载流）下熔断器壳体的载流部分和接触部分允许通过的长期最大工作电流。部分和接触部分允许通过的长期最大工作电流。 熔体允许长期通过而不致发生熔断的最大有效电流。熔体允许长期通过而不致发生熔断的最大有效电流。 熔体器所能开断的最大短路电流。若被开断的电流大于此熔体器所能开断的最大短路电流。若被开断的电流大于此电流时，有可能导致熔断器损坏，或由于电弧不能熄灭而电流时，有可能导致熔断器损坏，或由于电弧不能熄灭而引起相间短路。引起相间短路。它既是绝缘所允许的电压等级，又是熔断器允许的灭弧它既是绝缘所允许的电压等级，又

50、是熔断器允许的灭弧电压等级。电压等级。第三章高压开关电器高压熔断器的分类高压熔断器的分类户内式和户外式。户内式和户外式。按使用地点分：按使用地点分：限流式和非限流式。限流式和非限流式。按是否有限流作用：按是否有限流作用：具体的型号：具体的型号：RN1RN1型、型、RN2RN2型、型、RN5RN5型、型、RN6RN6型型RW1RW1型、型、RW3RW3 RW7RW7型、型、RW10-10RW10-10型、型、PRWG1PRWG1型、型、PRWG3PRWG3型型RXW0-35/0.5RXW0-35/0.5型、型、RXW0-35/2RXW0-35/2 1010型型注意：注意： RN2RN2型熔断器用

51、于电压互感器保护用，其额定电型熔断器用于电压互感器保护用，其额定电流很小，即流很小，即I IN N=0.5A=0.5A。第三章高压开关电器户内式高压熔断器户内式高压熔断器 RN1RN1、RN3RN3、RN5RN5型（限流式）型（限流式）（1 1）用途：）用途：（2 2）结构：）结构： 熔管：熔管： 熔丝：熔丝： 填料：填料： 指示器：指示器：（3 3）动作过程：）动作过程：用于线路和变压器的过载和短路保护用于线路和变压器的过载和短路保护 用陶瓷制成，具有较高的机械强度和耐热性能。用陶瓷制成，具有较高的机械强度和耐热性能。用镀银的铜丝制成。（用镀银的铜丝制成。（7.5A7.5A及以下绕瓷芯棒上；

52、及以下绕瓷芯棒上； 10A10A及以上的绕成螺旋形；熔丝由数段直径不同及以上的绕成螺旋形；熔丝由数段直径不同的串联，点焊小锡球）的串联，点焊小锡球）通常为石英沙。通常为石英沙。 由拉丝、铜帽和弹簧组成。由拉丝、铜帽和弹簧组成。 短路；过载短路；过载第三章高压开关电器户外式高压熔断器户外式高压熔断器 RWRW系列跌落式熔断器（非限流式）系列跌落式熔断器（非限流式）（1 1）用途：）用途：（2 2）结构：）结构：（3 3）工作原理：）工作原理：RW10RW10型限流式熔断器型限流式熔断器用于线路和变压器的过载和短路保护用于线路和变压器的过载和短路保护 人为的设置一个易熔的金属元件（弱）人为的设置一

53、个易熔的金属元件（弱）使支路过载、短路使支路过载、短路熔断熔断（1 1）用于电压互感器专用保护（）用于电压互感器专用保护（Ie=0.5AIe=0.5A） （2 2）结构：水平安装、石英沙填料）结构：水平安装、石英沙填料第三章高压开关电器RW3RW3型熔断器的结构型熔断器的结构第三章高压开关电器RW10-35RW10-35型熔断器型熔断器第三章高压开关电器高压负荷开关的作用高压负荷开关的作用高压负荷开关的分类高压负荷开关的分类高压负荷开关的型号高压负荷开关的型号FZW-12(40.5)FZW-12(40.5)型真空负荷开关型真空负荷开关第六节第六节 高压负荷开关高压负荷开关FLN36-12DFL

54、N36-12D六氟化硫负荷开关六氟化硫负荷开关KRN12-12D负负荷开关及熔断荷开关及熔断器组合器组合第三章高压开关电器高压负荷开关作用高压负荷开关作用控制作用控制作用保护作用保护作用能开断正常的负荷电流和过负荷电流；能开断正常的负荷电流和过负荷电流；能关合一定的短路电流，但不能开断短路电流。能关合一定的短路电流，但不能开断短路电流。具有隔离开关的全部功能。具有隔离开关的全部功能。具有断路器的一部分功能。具有断路器的一部分功能。具有熔断器的全部功能（带熔断器）。具有熔断器的全部功能（带熔断器）。FN7-12FN7-12系系列户内交列户内交流高压负流高压负荷开关荷开关 熔断器熔断器第三章高压开

55、关电器高压负荷开关分类高压负荷开关分类按使用地点分按使用地点分按灭弧方式分：按灭弧方式分：按是否带熔断器：按是否带熔断器：户内型和户外型。户内型和户外型。产气式、压气式、压缩空气式、油浸式、产气式、压气式、压缩空气式、油浸式、真空式和六氟化硫式。真空式和六氟化硫式。带熔断器和不带熔断器。带熔断器和不带熔断器。FZN21-12D/T630-20型户内高压真型户内高压真空负荷开关。开关具有关合、承载、空负荷开关。开关具有关合、承载、开断负荷及过负荷电流的能力；亦开断负荷及过负荷电流的能力；亦可开断、关合空载长线、空载变压可开断、关合空载长线、空载变压器及电容器。器及电容器。第三章高压开关电器高压负

56、荷开关型号高压负荷开关型号高压负荷开关的型号一般由符号和数字组成。高压负荷开关的型号一般由符号和数字组成。11设备名称；设备名称； 22安装地点；安装地点；33设计序号；设计序号；44额定电压，额定电压，kAkA；55操动机构，有操动机构，有D D表示电动，无表示电动，无D D表示手动；表示手动； 66熔断器代号，有熔断器代号，有R R带熔断器，无带熔断器，无R R不带；不带；7S7S，表示熔断器安装在上方，否则在下方；，表示熔断器安装在上方，否则在下方；88额定工作电流额定工作电流,A,A；99额定开断电流额定开断电流,kA,kA；第三章高压开关电器真空负荷开关真空负荷开关FZW-12(40

57、.5)FZW-12(40.5)FZW-12(40.5)型户外交流高压真空隔离负荷开关适用于配型户外交流高压真空隔离负荷开关适用于配电线路、小型变、配电站中作为分、合负荷电流之用。电线路、小型变、配电站中作为分、合负荷电流之用。该负荷开关配操作机构可电动分、合操作、亦同时具备手该负荷开关配操作机构可电动分、合操作、亦同时具备手动分、合操作功能。动分、合操作功能。特别是特别是FZW-40.5FZW-40.5型系列隔离负荷开关主要用于投切主变，型系列隔离负荷开关主要用于投切主变，也可以用于也可以用于40.5kV40.5kV进出线及线路分段，开关与熔断器配合进出线及线路分段，开关与熔断器配合使用可代替

58、断路器。使用可代替断路器。隔离负荷开关的真空灭弧室只需开断和关合负荷电流，关隔离负荷开关的真空灭弧室只需开断和关合负荷电流，关合短路电流，不长期通电，也不需要承受动热稳定电流，合短路电流，不长期通电，也不需要承受动热稳定电流，并且通过对灭弧室及整个开关部分的电场计算，优化了产并且通过对灭弧室及整个开关部分的电场计算，优化了产品结构，使灭弧室结构简单，体积小，具有较高的技术经品结构，使灭弧室结构简单，体积小，具有较高的技术经济指标。济指标。 第三章高压开关电器真空负荷开关真空负荷开关FZW-12(40.5)FZW-12(40.5)FZW-12(40.5)型真空隔离负荷开关外观图型真空隔离负荷开关

59、外观图第三章高压开关电器自动重合器的功能与特点自动重合器的功能与特点自动重合器与断路器的关系自动重合器与断路器的关系自动重合器的特性曲线自动重合器的特性曲线自动重合器的操作顺序自动重合器的操作顺序自动重合器的分类自动重合器的分类 KFEKFE型自动重合器的工作原理型自动重合器的工作原理自动重合器的配合自动重合器的配合第七节第七节 自动重合器自动重合器第三章高压开关电器重合器的作用与特点重合器的作用与特点重合器作用重合器作用重合器特点重合器特点控制功能控制功能 和和 保护功能。保护功能。重合器是一种高智能化设备，它自动化程度高，可重合器是一种高智能化设备，它自动化程度高，可靠性好，是一种断路器与

60、保护装置相结合的新产品，靠性好，是一种断路器与保护装置相结合的新产品，其控制系统引入计算机技术，能按预先确定的重合其控制系统引入计算机技术，能按预先确定的重合闸顺序，自行完成程序操作，并能自动实现复位、闸顺序，自行完成程序操作，并能自动实现复位、闭锁、判断故障性质及范围，实现隔离或恢复送电闭锁、判断故障性质及范围，实现隔离或恢复送电等功能。等功能。系统非正常工系统非正常工作时起作用作时起作用第三章高压开关电器重合器与断路器关系重合器与断路器关系重合器断路器结结 构构灭弧室、操动机构、控制系统灭弧室、操动机构、控制系统和高压合闸线圈组成和高压合闸线圈组成灭弧室和操动机构灭弧室和操动机构功功 能能