高压开关电器试验-开关结构及特性

高压开关结构认知及绝缘特性01高压开关设备有哪些类型

高压开关设备是指在电压3kV及以上，频率50Hz及以下的电力系统中运行的户内和户外交直流开关设备。高压开关设备分类（1）元件及其组合：包括件及其组合、接地开关、重合器、分断器、负荷开关、接触器、熔断器以及上述元件组合而成的负荷开关-熔断器组合电器、接触器-熔断器（F-C）组合电器、隔离负荷开关、熔断器式开关、敞开式组合电器等。（2）成套设备：将上述元件及其组合与其他电器产品（诸如变压器、电流互感器、电压互感器、电容器、电抗器、避雷器、母线、进出线套管、电缆终端和二次元件等）进行合理配置，有机地组合于金属封闭外壳内，具有相对完整使用功能的产品。如金属封闭开关设备(开关柜)、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）和高压/低压预装式变电站等。02高压隔离开关的认知高压隔离开关用途:隔离开关主要用来将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的安全。隔离开关的触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭。（1)分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。(2)根据运行需要，换接线路。3.开关由底座、棒式支柱绝缘子、导电闸刀、左右触头和传动部分等组成，也称为V型隔离开关。根据需要该隔离开关可配装接地闸刀，广泛用于35~110kV电压等级中.03少油断路器瓷绝缘断裂的原因在少油断路器的使用过程中，遇到瓷绝缘断裂的问题时，一定要快速查找原因，并快速解决问题，造成少油断路器瓷绝缘断裂的原因有多种，比如瓷绝缘击穿，短路电流过大等，均会导致少油断路器瓷绝缘断裂。少油断路器瓷绝缘断裂的原因1、瓷绝缘内在质量差，发生击穿，击穿点过热时引起瓷绝缘炸裂；2、瓷绝缘在保管、运输、安装、检修过程中，遭受外力损伤，最后形成断裂；3、在发生短路故障时，短路电流产生很大的电动力，瓷绝缘被拉断或切断；4、操作过猛，用力过大而断裂；5、少油断路器的支持瓷瓶，由于分、合闸缓冲器未调好或失灵，或由于分、合闸行程未调好而断裂。对于看不到油面或发现瓷绝缘断裂的情况，处理办法为：1、发现看不到油面或发现瓷绝缘断裂时，采取措施防止少油断路器自动掉闸。将该断路器的负荷电流尽量降低，或转移负荷。采用安全的办法，将缺油的断路器停下来。2、当负荷电流已降至隔离开关允许的操作范围时，可用隔离开关来切断电路。如有联锁装置，无法先拉隔离开关，只得先拉开断路器，然后再拉开隔离开关。3、负荷电流降不下来，先停上级断路器，然后拉开缺油的断路器。04高压断路器的认知高压断路器具有的基本结构:(1)通断元件执行接通或断开电路的任务。其核心部分是触头，而是否具有灭弧装置或灭弧能力的大小则决定了开关的开断能力。(2)操动机构向通断无件提供分、合闸操作的能量，实现各种规定的顺序操作，并维持开关的合闸状态。(3)传动机构把操动机构提供操作能量及发出的操作命令传递给通断元件。(4)绝缘支撑元件支撑固定通断元件，并实现与各结构部分之间的绝缘作用。(5)基座用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分。高压斯路器具有两方面的作用:(1)控制作用根据电网运行要求，将部分电气设备及线路投入成遇出运行状态、精为各用或检修状态。(2)保护作用在电气设备或线路发生故隔时，通过继电保护装置及自动装置使断路器动作，将故障部分从电网中迅速切除，防止事故扩大，保证电网的无故障部分得以正常运行。高压开关结构认知高压开关的概念高压开关是指额定电压1kV及以上，主要用于开断和关合导电回路的电器，是高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持等部件及其电气和机械的联结组成的总称，是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。高压开关的分类高压断路器隔离开关负荷开关熔断器高压开关柜01高压断路器高压断路器的作用及其基本结构在设备正常运行时，高压断路器主要用于接通或切断负荷电流；在设备发生故障或严重过负荷时，高压断路器可用于自动、迅速地切断故障电流(借助继电保护装置)，以防止事故发生。高压断路器主要由导电回路、灭弧室、外壳、绝缘支体、操作和传动机构等部分组成。高压断路器类型图1六氟化硫断路器图2户外高压真空断路器图3户内高压真空断路器高压断路器的结构图4六氟化硫真空断路器结构图图5SW-110型断路器结构图02高压隔离开关高压隔离开关的用途和类型用途：高压隔离开关的主要用途是：隔离高压电源，并形成明显可见的间隔，以保证其他电气没备能够安全检修。但因隔离开关没有灭弧设置，因而不能接通和切断负荷电流，只能接通或断开较小电流。类型：隔离开关按安置位置，可分为户内型和户外型(60kV及以上电压无户内型)两种：按级数可分为单级和三级两种；按构造可分为双柱式、三柱式和V形三种；按绝缘情况可分为普通型及加强绝缘型两类；按接地情况可分为带接地刀闸和不带接地刀闸两种。隔离开关一般为开启式，特定条件下也可定制成封闭式隔离开关。高压隔离开关图6户外高压真空隔离开关图7户内高压隔离开关高压隔离开关结构图图8高压隔离开关结构图03高压负荷开关高压负荷开关的用途及类型用途：在高压配电装置中，负荷开关是专门用于接通和断开负荷电流的电气设备；在装有脱扣器时，在过负荷的情况下也能自动跳闸。但其仅具有简单的灭弧装置．因此不能切断短路电流。在大多数情况下，负荷开关与高压熔断器(一般为RN型)串联，借助熔断器切除短路电流。类型：高压负荷开关有户内型及户外型两种，配用手动操作机构工作。它具有明显的断路间隙，也可起到普通高压隔离开关的作用。图9高压负荷开关高压负荷开关图10户内高压负荷开关图11户外高压真空隔离开关图12户内高压真空负荷开关图13户内高压负荷开关高压负荷开关原理结构图1.真空灭弧室2.进线板3.支柱瓷瓶4.底架5.转动轴6.操动机构7.隔离刀片8.绝缘控杆9.出线板10.真空灭弧室驱动机构图14高压负荷开关原理结构图04高压熔断器高压熔断器的定义定义：高压熔断器是常用的一种保护电器。其结构简单，广泛用于配电装置中，常用作保护线路、变压器及电压互感器等设备。高压熔断器由熔体、支持金属体的触头和保护外壳三个部分组成，串接在电路中。若电路发生超负荷或短路故障，当故障电流超过熔体的额定电流时，熔体会被迅速加热熔断，从而切断电流防止故障扩大。图15高压熔断器高压熔断器的类型1、户内式高压熔断器2、户外式高压式熔断器（1）户外跌落式高压熔断器（2）户外支柱式高压熔断器高压熔断器的分类高压熔断器类型图16户外高压跌落式熔断器图17户内高压熔断器高压负荷开关原理结构图1.端盖2.端帽3.瓷管4.熔丝5.石英砂6.操动机构指示器熔丝7.弹簧8.指示器头9.瓷制芯子10.胶垫图18RN1及RN2型熔体管剖面图05高压开关柜高压开关柜的用途6～35kV高压开关柜一般适用于交流50Hz、3～35kV电压的电力系统中，作为电能接受、分配、通断、监视和保护之用。它是由制造厂按照一定的接线方式，将同一回路的开关电器、母线、测量仪表、保护电器和辅助设备等都装配在封闭的金属柜中，成套供应用户。这种设备具有结构紧凑、使用方便等特点，因此广泛用于控制和保护变压器、高压线路和高压电动机等设备中。图19高压开关柜图20高压开关柜高压开关柜的类型按结构的不同，可分为开启式、封闭式和半封闭式三种。按使用环境的不同。可分为户内和户外两种。按操作方式的不同，可分为电磁操动机构、弹簧操动机构和手动操动机构等。高压开关柜的结构图21高压开关柜的结构原理图高压开关绝缘特性01高压开关设备

高压开关设备是指在电压3kV及以上的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备。主要用于电力系统(包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户)的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。因此，高压开关设备是非常重要的输配电设备，其安全、可靠运行对电力系统的安全、有效运行具有十分重要的意义。成套设备：将上述元件及其组合与其他电器产品（如变压器、电流互感器、电压互感器、电容器、电抗器、避雷器、母线、进出线套管、电缆终端和二次元件等）进行合理配置，有机地组合于金属封闭外壳内，具有相对完整使用功能的产品。如金属封闭开关设备(开关柜)、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）和高压/低压预装式变电站等。02高压断路器绝缘实验断路器设备分类：根据灭弧介质，断路器大致可分:1.SF6断路器(瓷柱式、落地罐式)LW15-252)2.少油断路器(SW6-110)3.多油断路器(DW2-35)4.真空断路器(ZN65-12)1.断路器绝缘的分类:内绝缘(SF6气体、绝缘油试验、真空度等)外绝缘二次绝缘2.断路器绝缘的分类对地绝缘断口绝缘相间绝缘(共箱式GIS、开关柜)断路器绝缘问题的特点:1.高压断路器绝缘问题占一定比例。2.发生绝缘问题常是在断路器操作前、后或存在雷击、过电压等因素。3.绝缘故障预测困难，特别是对于SF6断路器。断路器绝缘试验交流耐压试验(变频串联谐振耐压试验)介质损耗试验变频串联谐振耐压1.高压、大容量试品(110kV及以上GIS、断路器)。2.设备总体重量轻，易运输，适用于现场试验。3.试品击穿后自动失谐、保护试品及试验设备。4.试验频率在10~300H，与工频等效。5.回路Q值高，一般为几十甚至上百。变频串联谐振耐压原理图高压断路器绝缘拉杆的绝缘电阻标准1.测量高压断路器绝缘电阻，一般可在一定程度上反映高压断路器整体方面的绝缘缺陷（如受潮）。断路器在合闸状态下的绝缘电阻反映了绝缘拉杆和绝缘子等部位的对地绝缘，分闸状态下的绝缘电阻，还可反映断口间灭弧室部分是否有受潮缺陷。2.对于油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器、GIS等，断路器整体的绝缘电阻通常不做规定，但应对历次的测量数据及断路器各相数据间进行比较来判断，以发现绝缘缺陷。由有机物制成的绝缘拉杆的绝缘电阻值在常温下不应低于规定值。高压开关绝缘特性

目录高压开关的定义及作用高压开关的类别高压开关的绝缘特性01高压开关定义及作用高压开关又称高压断路器，是一种专用于断开或接通电路的开关设备，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。高压开关定义及作用图1高压开关高压开关的用途：对高压开关的要求：1、开断、关合功能（1）能快速可靠的开断、关合各种负载线路和短路故障，且能满足短路器的重合闸要求。（2）能可靠的开断、关合其它电力元件，且不引起过电压。2、电气性能（1）载流能力（2）绝缘性能（3）机械性能控制作用、保护作用、安全隔离作用高压开关的基本结构开断元件支持绝缘体传动元件基座操动结构主要零部件：开关本体的底架，底座功能：整台产品的基础开断元件主要零部件：主灭弧室主触头系统主导电回路辅助灭弧室辅助触头系统并联电阻功能：开断及关合电力线路，安全隔离电源支持绝缘件主要零部件：瓷柱瓷套管绝缘管等构成的支柱本体拉紧绝缘子等功能：保证开断元件有可靠的对地绝缘，承受开断元件的操作力及各种外力传动元件主要零部件：各种连杆齿轮拐臂液压管道压缩空气管道等功能：将操作命令及操作功传递给开断元件的触头和其它部件操作机构主要零部件：弹簧、液压、电磁、气动及手动机构的本体及其配件功能：为开断元件分合闸操作提供能量，并实现各种规定的操作02高压开关的类别按其采用的灭弧介质划分：油断路器多油：油量多一些，其油作为灭弧介质，又作为绝缘介质。但是因油量大，体积大，，断流容量小，运行维护较困难，已淘汰。少油：油量较少，仅作为灭弧介质SF6断路器：真空断路器：磁吹式断路器：利用磁场的作用使电弧熄灭的一种断路器。高压开关的类别利用六氟化硫气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名，其具有体积小，重量轻，适用于频繁操作，灭弧不用检修的优点，较为普及。1.绝缘子2.上出线端3.下出线端4.软联接5.导电夹6.方向杆端轴承7.轴销8.杠杆9.主轴10.绝缘拉杆11.机构箱12.真空灭弧室13.触头弹簧图2高压真空断路器结构示意图图3小型户外柱上35KV真空断路器图410KV户外双电源高压真空断路器

1.出线帽2.瓷套3.电流互感器4.互感器连接护管5.吸附器6.外壳7.底架8.气体管道9.分合指示10.铭牌11.传动箱12.分闸弹簧13.螺套14.起吊环15.弹簧操动机构图5六氟化硫断路器结构示意图图6550KV高压六氟化硫罐式断路器

图7户外35KV自能式六氟化硫断路器1-铅帽2-油气分离器3-上接线端子4-油标5-插座式静触头6-灭弧室7-动触头

8-中间滚动触头9-下接线端子10-转轴11-拐臂12-基座13-下支柱绝缘子14-上支柱绝缘子15-断路弹簧16-绝缘筒17-逆止阀18-绝缘油图8SN10——10型少油断路器内部剖面结构图9SN10-10少油断路器图10SW2-60/1000A少油断路器03高压开关绝缘特性一、SF6断路器的绝缘特性六氟化硫断路器是利用六氟化硫气体（SF6）作绝缘介质和灭弧介质的新型断路器。SF6气体的特点：（1）SF6是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，SF6的绝缘性能远远超过传统的