高铁隔离开关培训教案

1、高铁接触网的结构与设施理论课教案科目高速铁路接触网隔离开关授课顺序备课时间3015.3课时1章节课题高速铁路接触网隔离开关授课日期讲课人黄秋社授课方式教师讲解、多媒体直观演示、分组探究及学员板演有机结合。授课班级接触网工培训班作业题数2道教学目的让学员熟悉高铁上接触网采用了哪些隔离开关，掌握其结构和动作原理，特别是负荷隔离开关的工作原理。选用教具多媒体课件重点1、隔离开关的结构与工作原理。2、负荷隔离开关的工作原理。难点负荷隔离开关的工作原理。说明 本节是根据高速铁路接触网维修岗位，结合现场实际应用分别介绍了几种隔离开关，并对其结构和工作原理进行了讲解。审阅签名：教学过程第2页高速接触网隔离开

2、关【一、组织教学】:组织学员将注意力放在讲台上，把各自的手机放入桌下，合上教课书，引导学生进入学习状态。【二、导入新课】:回顾普速隔离开关有几种？隔离开关应用在哪些地方？【三、讲授新课】一、隔离开关的分类隔离开关按功能分为两种，分别是S3F27.5/2000型电动隔离开关和S2V27.5/2000负荷隔离开关。按极性分有单级隔离开关和双极隔离开关。两种隔离开关均可组成单级和双极使用，按用途可分为上网隔开、联络隔开、越区隔开、关节隔开和分疏隔开。其中上网、关节、分疏隔离开关为S3F27.5/2000型电动隔离开关，联络、越区隔离开关为，S2V27.5/2000负荷隔离开关。二、电动隔离开关1、S

3、3F27.5/2000型电动隔离开关S3F系列隔离开关是铰链型隔离开关，配被两个支持绝缘子；一个用于动力臂，而另一个用于静触头，另有一个操作绝缘子。在“开闸”与“合闸”操作中，由操作绝缘子驱动的动力臂在装有电极的平面上旋转约65度，使动触头和静触头分别脱离或咬合。其静触头由一对镀银铜片组成，每个触刀由不锈钢弹簧压住以便有足够的恒定接触压力。动触头由特殊形状的铜板牢固的紧固在动力臂的自由端。动力臂由两件适当厚度的铝板制成，因此该装置非常紧凑。触头以滑动形式耦合，而且触头的构造具有自洁和自紧功能。这一特点在存在短路电流引起的应力时能够确保其有最佳性能。固定底座由热镀锌板制成。它的尺寸能够满足线路终

4、端的连接应力并能承受短路电流造成的冲击等。 S3F-27.5/2000型隔离开关分（合）闸图2、SBE 27.5KV / 2000A隔离开关1）、SBE隔离开关的结构图2）、SBE 27.5KV/2000A的结构要求1、隔离开关在分闸位置时，最小断口绝缘距离不应小于510mm；2、隔离开关的分闸操作力与合闸操作力应大致相同。3、隔离开关覆冰厚度10mm时，应能用所配的操作机构进行分闸与合闸操作。4、隔离开关的一般结构、支柱绝缘子符合规定。5、隔离开关用所配的操作机构在两侧接线端子施加50%额定端子静态机械负荷情况下进行总计10000次分合闸操作机械寿命试验，其中每1000次操作循环中，在额定操

5、作电压下，操作900次，在85%和110%的额定操作电压下，各操作50次，应能可靠的分合闸，并符合GB1985的规定。6、隔离开关在施加表 1所规定的静拉力时，进行分合闸操作各20次，试验后不应产生影响产品继续正常工作的损坏，且对电动机构在上述20次分合闸操作前后，电动机消耗的功率无明显变化。7、操作机构中指示分合闸信号用的辅助接点必须满足以下要求：只有当隔离开关达到80%及以上断口距离时才能发出分闸位置信号。只有当隔离开关可靠地通过额定电流及短时和峰值耐受电流后，才能发出合闸位置信号。8、隔离开关主回路在处于合闸位置时，通以100A直流电流，回路电阻值不应超过40。3）、SBE隔离开关的开、

6、合闸图SBE隔离开关的合闸图SBE隔离开关的分闸图4）、户外双极隔离开关（型号：SBE27.5kV2000A）由两个SBE型隔离开关可以组成双极开关,以实现上网和上下行并联等功能。一般情况下，双极开关的极间距为1000mm。SBE 27.5KV/2000A单（双）极隔离开关技术性能表设备及技术性能单级参数及要求双级参数及要求安装方式户外户外隔离开关端子铜镀锡铜镀锡额定电压27.5kV2x27.5kV额定频率50Hz50Hz额定电流2000A2000A额定短时耐受电流20kA20kA额定短路持续时间2s2s额定动稳定电流（峰值）50kA50kA雷电冲击耐受电压(全波1.2/50s峰值)对地: 1

7、85KV断口：215kV对地: 185KV断口：215Kv额定1min工频耐受电压kV （有效值）对地：95kV断口：110KV对地：95kV断口：110KV按照机械寿命的分类等级M2M2爬距1400mm1400mm型式水平打开水平打开接线端子的水平静拉力490N490N开关触头最大温升(不超过40C时)65K65K可靠分、合闸次数(其间不调整)30003000机械寿命（3000次后每1000次进行简单检查）1000010000电机参数a. 电压b. 功率a. DC220Vb. 300Wa. DC220Vb. 300W加热器参数a. 电压b. 功率a. AC220Vb. 30Wa. AC220

8、Vb. 30W辅助开关参数a. 常开接点b. 常闭接点c. 接点允许通过并能切断的电流值a. 10 对b. 10 对c. 10Aa. 10 对b. 10 对c. 10A操动机构寿命10000次10000次操作机构输出力矩800 N.m800 N.m隔离开关主回路电阻4040支柱绝缘子a. 抗弯破坏负荷b. 抗扭破坏负荷c. 在0.25-0.35mg/cm2盐密下污秽耐受电压a.6000Nb.3000N.mc.32kVa.6000Nb.3000N.mc.32kV最大起动电流15A15A三、S2V27.5/2000负荷隔离开关。S2V系列隔离开关的主要构件如图所示，在合闸操作时，随着铰接绝缘子在合

9、闸方向上的动作，触臂和接触端子一同移动进入接触叉。随着进一步的动作，灭弧室内的弹簧开关机构就会被凸轮系统激活，该系统位于底座内并起到真空断路器的作用，只有在主接触系统达到最终位置后，主接触系统的全部电流负载能力才会得到保障。在操作情况下，真空断路器是分流的。在短路操作中，首先是主接触系统断开，从而使电流通过触臂完成流向分路的真空断路器。随着短路操作继续进行，真空断路器在灭弧室内打开并且切断负载电流。当接触系统实现适当的绝缘距离时，系统就达到了断电状态，在实施开关动作时，从外面是看不到电弧的。四、操作机构CMM400R/操作机构箱：1）CMM400R/操作机构箱的组成CMM400R 是最大输出扭

10、矩为400Nm，单轴电动操作机构箱。如上图所示，打开前门，内部的左上方有一个前面板，板上有包括选择开关（Rem/远控-Loc/就地-Man/手动）、一个（绿色的）分闸按钮、（根据客户要求：一个黑色的停止按钮），和一个（红色的）合闸按钮。在开关箱内有一块内部电路板被平行固定于开关箱左侧；对于所有的电机操动机构而言，在可以看到的一侧，还包括电机保护开关、合闸接触器，分闸接触器，以及在开关箱的下侧是接线端子排，防浪涌保护器，还有底部的手动操作摇柄。在机构箱的两侧有可拆卸的钢板盖子，打开这个盖子就可以看到电机和防凝露电阻，（根据客户要求：还可以装有光纤盒等I/O接口设备）。2）操作原理电缆通过一块底部

11、可拆卸的铝板进入机构箱。机械部分是一个不可逆减速器，因此，输出轴只能通过在减速器输入轴上施加扭力的办法进行操作，而在输出轴上施加外部扭力则不会引起任何转动。操动机构的输出轴配备有一个专门的卡箍，来耦合开关设备的垂直操动轴转动90度。操作方法1：电机的操作能通过遥控室进行控制，如果在前电路板上装有按钮的话，也可以在操动机构上通过按钮实施本地控制。对于电机操动机构而言，开关设备的手动紧急操作是通过可拆卸的手柄而实施的，该手柄位于开关箱底部的一个专门座子内。手柄通过其插入的孔通常是由拉动突出物而打开的，它会激活紧急人工操作和电动操作之间的一个电动互锁功能；因此，只要手柄被插入，由于向电机提供电能的辅

12、助电路被中断因此任何电机操作均不能进行。操作方法2如果配备有三个位置“REM/远控LOC/就地MAN/手动”的选择开关，应在拉动突出物之前把它设定在“MAN/手动”的位置。如果已经安装了电力机械互锁装置。开闭器并因此突出物通常就被线圈锁住而手柄插入孔也就被关闭；因此，只有电动操作可以进行。如果有一个电插座而且安装的选择开关被设定于“MAN/手动”或者只有一个电插座（见电路图）而且没有安装选择开关的话，线圈将通电并且释放开闭器。你接着就能够拉动突出物来打开插入孔并把手柄插入插座。此外，当手柄被插入时，有一个继电器会断开为电机提供电力的辅助电路并因此只要在手柄插入的时候就不能实施电动操作。3）电机

13、的电气限位开关所有操动机构都装配有位于开关箱内减速器下方的端头挡板和信号单元。该信号单元是由金属板支架构成的，它支持着一个和操动机构的输出轴结合成整体的垂直驱动轴。两个微型开关分别被称为”FO”（开闸限位开关，绿色凸轮）和”FC”（合闸限位开关，红色凸轮）都是电机的电气限位开关，它们会稍微早于相应的端头挡板处于开关设备的端头位置（开闸和合闸位置）时停止电机。限位凸轮在我们的工厂内已经得到调整而且一般不需要任何随后的调整。开关设备主触头的位置是通过信号发生装置是属于选择开关类型的。选择开关是由和减速器的输出轴合成一体并带有销钉的凸轮操作的，减速器操作和选择开关本身的轴通过拨叉耦合在一起的一个凸轮。【四、小结】一、隔离开关的分类 二、电动隔离开关 三、负荷隔离开关 四、操作机