隔离开关课程课件

第四章水电站电气一次设备与载流导体第三节隔离开关隔离开关又称隔离刀闸，是一种高压开关电器。使用时应与断路器配合，只有在断路器断开时才能进行操作。一、隔离开关的作用与要求

在电力系统中，隔离开关的主要作用有：（1）隔离电源。（2）倒闸操作。（3）接通和断开小电流电路。1）通和开断10KV电压互感器和10(6)KV高压避雷器)线路；2)接通和开断电压为10KV,容量为320KVA及以下的空载变压器;3)接通和开断电压为35KV,长度为10KM;或电压为10KV,长度为5KM以内的空载架空输电线路,其电容电流不超过5A按照隔离开关所担负的任务，应满足以下要求：（1）隔离开关应具有明显的断开点，便于确定被检修的设备或线路是否与电网断开。（2）隔离开关断开点之间应有可靠的绝缘，以保证在恶劣的气候条件下也能可靠工作，并在过电压及相间闪烙的情况下，不致从断开点击穿而危及人身安全。（3）隔离开关应具有足够的热稳定性和动稳定性，尤其不能因电动力的作用而自动断开，否则将引起严重事故。（4）隔离开关的结构要简单，动作要可靠。（5）带有接地闸刀的隔离开关必须有连锁机构，以保证先断开隔离开关后，再合上接地闸刀，先断开接地闸刀后，再合上隔离开关的操作顺序。（6）隔离开关要装有和断路器之间的连锁机构，以保证正确的操作顺序，杜绝隔离开关带负荷操作的事故发生。隔离开关的技术参数（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、330KV、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（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。二、隔离开关的型号隔离开关的型号、规格一般由文字符号和数字按以下方式表示：其代表意义为：第一单元：产品字母代号，隔离开关用G；第二单元：安装场所代号，户内用N，户外用W；第三单元：设计序列顺序号，用数字1、2、3、……表示；第四单元：额定电压，kV；第五单元：其他标志，如T表示统一设计，G表示改进型，D表示带接地刀闸，K表示快分型等。第六单元：额定电流，A。123456三、隔离开关的分类按不同的分类方法分类如下：（1）按装设地点的不同，可分为户内式和户外式两种。（2）按绝缘支柱数目，可分为单柱式、双柱式和三柱式三种。（3）按动触头运动方式，可分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式等（4）按有无接地闸刀，可分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种。（5）按操动机构的不同，可分为手动式、电动式、气动式和液压式等。（6）按极数，可分为单极、双极、三极三种，以及按安装方式分为平装式和套管式等。（7）按安装方式分为平装式和套管式。四、户内式隔离开关户内式隔离开关采用闸刀形式，有单极和三极两种。闸刀的运动方式为垂直旋转式。其基本结构包括导电回路、传动机构、绝缘部分和底座等。1.GN6和GN8型隔离开关均为三极（三相）式，GN6型为平装式，采用支柱瓷绝缘子，而GN8型为穿墙式，部分或全部采用套管绝缘子。导电回路主要由闸刀（动触头）、静触头和接线端等组成。这两种隔离开关安装使用方便，即可垂直、水平安装，又可以倾斜甚至在天花板上安装。2.GN19系列隔离开关GN19型隔离开关按其结构特征分为GN19-10型（平装型）和GN19-10C型（穿墙型）两类。GN19-10型隔离开关的每相导电部分通过两个支柱绝缘子固定在底架上；GN19-10C型又分为C1、C2、C3三种穿墙形式，其中，C1、C2型的一侧为支柱绝缘子，另一侧为瓷套管，C3则两侧均为瓷套管。隔离开关和配用的操动机构（CS6-1T（G）型）可以水平、垂直或倾斜安装在开关柜内，也可以安装在支柱、墙壁、横梁、天花板及金属构架上。GN19系列隔离开关在结构上与GN6和GN8型隔离开关基本相同。主要区别是每相刀闸改用两片槽形铜片组成，这不仅增大了刀闸散热面积，对降低温度有利，而且提高了刀闸的机械强度，使开关的稳定性提高。五、户外隔离开关户外隔离开关分为单柱式、双柱式、V型式和三柱式等。下面介绍GW5-35D型隔离开关。图3-23为GW5-35D型隔离开关外形图。它采用双柱式结构，制成单极形式，借助连杆构成三相连动。每极有两个棒式绝缘子，并组成“V”形装在同一个底座内的两个轴承座上。闸刀做成两段式，各固定在棒式绝缘子的顶端，可动触头成楔形连接。操动机构动作时，两个棒式绝缘子同速反向旋转90°，使隔离开关断开或接通。GW5-126Z型中性点隔离开关第四章水电站电气一次设备与载流导体第四节高低压熔断器高压熔断器是一种保护电器，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。一、基本知识（一）基本构成和工作原理组成：1）熔件（熔体）：铜、银

2）触头：支持熔件并与外电路连接（支持熔体的载流部分）

灭弧装置

3）绝缘底座工作原理

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。（二）熔断器的分类按安装地点分：户内式、户外式按使用电压的高低分：高压熔断器、低压熔断器按灭弧方法及主要由其所决定的结构特点的不同分为：瓷插式、封闭产气式、封闭填料式、产气纵吹式按限流特性分：限流式和非限流式型号含义：高压熔断器的型号参数及含义：□□□—□□/□

第一位：产品字母代号（R-熔断器）

第二位：使用环境（N-户内，W-户外）

第三位：设计序号（1，2，3……）

第四位：额定电压（kV）

第五位：结构特点（H-带有限流电阻，Z-带重合闸，T-带热脱扣器）

第六位：额定电流（A）（三）熔断器的技术特性与参数（1）熔断器的额定电压。它既是绝缘所允许的电压等级，又是熔断器允许的灭弧电压等级。对于限流式熔断器，不允许降低电压等级使用，以免出现大的过电压。（2）熔断器的额定电流。指一般环境温度（≤40℃）下熔断器壳体载流部分和接触部分允许通过的长期最大工作电流。（3）熔体的额定电流。熔体允许长期通过而不致发生熔断的最大有效电流。该电流可以小于或等于熔断器的额定电流，但不能超过。（4）熔断器的开断电流。熔断器所能正常开断的最大电流。若被开断的电流大于此电流时，有可能导致熔断器损坏，由于电弧不能熄灭引起相间短路。（四）熔断器的安秒特性保护特性曲线（安秒特性曲线）保护特性：反时限特性（熔体动作时间随电流增大而减小）安秒特性：指熔化电流与熔化时间的关系。

IR：熔体最小熔化电流

IRTR：熔体额定电流：熔断器的融化系数为了保证前后两级熔断器之间或熔断器与电源(或负荷)保护装置之间动作的选择性，应进行熔体选择性校验。各种型号熔断器的熔体熔断时间可由制造厂提供的安秒特性曲线上查出。如所示，为两个不同熔体的安秒特性曲线（INfs1<INfs1），同一电流同时通过此二熔体时，熔体1先熔断。所以，为了保证动作的选择性，前一级熔体应采用熔体1，后一级熔体应采用熔体2。图1熔体的安秒（保护）特性曲线1—熔体1的特性曲线；2—熔体2的特性曲线二、高压熔断器（一）户内高压熔断器（1）RN1型。户内管式，充石英砂，作为电力线路及设备的短路和过负荷保护使用。（2）RN2型。户内管式，充有石英砂，作为电压互感器的短路保护使用。（3）RN5型。户内管式，充有石英砂，是RN1型的改进型，性能优于RN1型，作为电力线路及设备的短路和过负荷保护使用。（4）RN6型。户内管式，充有石英砂，是RN2型的改进型，性能优于RN2型，作为电压互感器的短路保护使用。（5）RW1型。户外式，与负荷开关配合可代替断路器。RW1-35Z（或60Z）型户外自动重合闸熔断器，具有一次自动重合闸功能。（6）RW3～RW7型。户外自动跌落式，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用。（7）RW10-10型。户外自动跌落式，包括普通型和防污型两种，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用，同时亦可作为分、合空载及小负荷电路使用。（8）RW11型。户外自动跌落式，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用。（9）PRWG1型。户外自动跌落式，作为电力输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护使用，同时亦可作为分、合空载及小负荷电路使用。（10）PRWG3型。户外自动跌落式，作为配电线路和配变压器的短路和过负荷保护及隔离电源使用，负荷型还可作为分、合1.3倍负荷电流的开关使用。（11）RXW0-35/0.5型、RW10-35/0.5型。户外高压限流式熔断器，作为电压互感器的短路保护使用。（12）RXW0-35/2～10型、RW10-35/2～10型。户外高压限流式熔断器，作为户外用电负荷的短路和过负荷保护使用。户内式高压熔断器

以RN1型为典型代表的设计序号为奇数系列的熔断器，用于3～35kV的电力线路和电气设备的过载和短路保护；以RN2型为代表的设计序号为偶数系列的熔断器，专门用于保护3～35kV的电压互感器，用于对高压电压互感器的过载及短路保护。户内高压熔断器全部是限流型熔断器，其主要部分为熔管和熔体，熔管内配置有瓷柱，瓷柱上等间距绕有熔体，熔管的两端配置有压帽，其间填充有石英砂。户外式高压熔断器

1.户外跌落式高压熔断器跌落式熔断器主要由熔丝具、熔丝管和熔丝元件三部分构成。户外跌落式熔断器具有经济实惠、操作方便、适应户外环境性强等特点，广泛应用于10kV架空配电线路的支线及用户进线处、35kVA以下容量的配电变压器一次侧以及电力电容器等设备作为过载或短路保护和进行系统、设备投、切操作之用。户外式高压熔断器

2.户外支柱式高压熔断器熔断器由瓷套、熔管及棒形支持绝缘子和接线端帽等组成。RXW－35型限流式熔断器主要用于保护电压互感器。熔管装于瓷套中，熔件放在充满石英砂填粒的熔管内。熔断器的灭弧原理与RN系列限流式有填料高压熔断器的灭弧原理基本相同，均有限流作用。

三、低压熔断器（一）半封闭式熔断器（三）有填料的封闭式熔断器1、RTO型熔断器2、RSO型快速熔断器3、RL1型螺旋式熔断器4、自复式熔断器第五节高压负荷开关负荷开关是介于隔离开关和断路器之间的电器。与隔离开关的区别：负荷开关有简单的灭弧装置，可以用来接通和断开额定电流及规定的过载电流；与断路器的区别：由于灭弧能力不高，不能够切断短路电流。1.负荷开关分类户内户外固定产气式SF6式油浸式（1）按照安装地点分：（2）按灭弧方式：压气式压缩空气式真空式典型产品：FN2，FN3FN4，FN5典型产品FW5