高压负荷开关、熔断器的认识及巡视检查(电气设备课件)

高压负荷开关概述高压负荷开关概述高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用；用于控制电力变压器。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因此能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。概述高压负荷开关及组合电器,适用于三相交流10KV、50HZ的电力系统中，或与成套配电设备及环网开关柜，组合式变电站等配套使用，广泛用于域网建设改造工程、工矿企业、高层建筑和公共设施等，可作为环网供电或终端，起着电能的分配、控制和保护的作用。该产品技术性能符合IEC出版物60265-1/FDIS《高压负荷开关，第一部分：额定电压1KV以上52KV以下的高压负荷开关》、IEC60420《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》、GB16926《交流高压负荷开关-熔断器组合电器》、GB3804-63KV《交流高压负荷开关》的规定。本产品具有开断能力大、安全可靠、电寿命长、可频繁操作、结构紧凑、体积小、重量轻、基本不需要维修等优点。具有开断额定电流、过载电流。可开断短路电流和防止设备缺相运行能力，开关有明显可见的隔离断口，配装具有关合能力的接地开关电动弹簧机构，能够远动远控。概述结构特点负荷开关及组合电器主要由框器、隔离开关（组合器的限流熔断器在隔离开关上）、真空开关管、接地开关、弹簧操作机构等组成。产品结构紧凑、体积小、寿命长、关合开断能力强、操作维护简便。真空开关配有弹簧操作机构，采用电动机（另配手动）弹簧储能、合闸方式有电磁铁合闸和手动分、合闸两种。隔离开关、真空开关，接地开关之间互相联锁（机械联锁），以防止误操作。A.可以隔离电源，有明显的断开点，多用于固定式高压设备。B.具有灭弧装置和一定的分合闸速度，在合闸状态下可以通过正常工作电流和规定的短路电路。C.严禁带负荷接通和断开电路，常与高压熔断器串连使用。（功能接近于高压断路器，可以简化配电装置及继电保护，降低设备费用）123特点1.负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。2.隔离开关一般是不能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。3.负荷开关和隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分断路器不具隔离功能，也有少数断路器具隔离功能。4.隔离开关不具备保护功能，负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流。5.断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。区别1A.垂直安装，开关框架、合闸机构、电缆外皮、保护钢管均应可靠接地（不能串联接地）。2B.运行前应进行数次空载分、合闸操作，各转动部分无卡阻，合闸到位，分闸后有足够的安全距离。3C.与负荷开关串联使用的熔断器熔体应选配得当，即应使故障电流大于负荷开关的开断能力时保证熔体先熔断，然后负荷开关才能分闸。D.合闸时接触良好，连接部无过热现象，巡检时应注意检查瓷瓶脏污、裂纹、掉瓷、闪烁放电现象；开关上不能用水冲（户内型）。（一台高压柜控制一台变压器时，更换熔断器最好将该回路高压柜停运。）注意事项负荷开关分类高压负荷开关主要有6种。①固体产气式高压负荷开关：利用开断电弧本身的能量使弧室的产气材料产生气体来吹灭电弧，其结构较为简单，适用于35千伏及以下的产品。②压气式高压负荷开关：利用开断过程中活塞的压气吹灭电弧，其结构也较为简单，适用于35千伏及以下产品。③压缩空气式高压负荷开关：利用压缩空气吹灭电弧，能开断较大的电流，其结构较为复杂，适用于60千伏及以上的产品。负荷开关分类④SF6式高压负荷开关:利用SF6气体灭弧，其开断电流大，开断电容电流性能好，但结构较为复杂，适用于35千伏及以上产品。

⑤油浸式高压负荷开关：利用电弧本身能量使电弧周围的油分解气化并冷却熄灭电弧，其结构较为简单，但重量大，适用于35千伏及以下的户外产品。⑥真空式高压负荷开关：利用真空介质灭弧，电寿命长，相对价格较高，适用于220千伏及以下的产品。压气式高压负荷开关高压负荷开关的工作原理与断路器相似。一般装有简单的灭弧装置，但其结构比较简单。图为一种压气式高压负荷开关，其工作过程是：分闸时，在分闸弹簧的作用下，主轴顺时针旋转，一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动，将气体压缩；另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统，使主闸刀先打开，然后推动灭弧闸刀使弧触头打开，气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电弧。合闸时，通过主轴及传动系统，使主闸刀和灭弧闸刀同时顺时针旋转，弧触头先闭合；主轴继续转动，使主触头随后闭合。在合闸过程中，分闸弹簧同时贮能。由于负荷开关不能开断短路电流，故常与限流式高压熔断器组合在一起使用，利用限流熔断器的限流功能，不仅完成开断电路的任务并且可显著减轻短路电流所引起的热和电动力的作用。固体产气式高压负荷开关固体产气式负荷开关（以FN2—10型负荷开关为例），是户内三极联动式结构。它由底架、灭弧室、导电系统等部分组成。底架：作为支承其开关元件和安装固定使用，在底架上装有运动机构的主轴、支柱绝缘子、分闸弹簧及用橡胶制成的弹性缓冲器。灭弧装置：是由胶木灭弧罩和内部有机玻璃U形灭弧片以及灭弧触头等构成。当开关接通时，灭弧刀闸进人U形灭弧片和静触头中。在开关开断时，灭弧刀闸离开静触头便产生电弧，在电弧高温作用下U形灭弧片产生大量气体，使灭弧罩内的压力升高，当灭弧刀闸在灭弧罩内时，气体经过灭弧刀闸和灭弧片中的空隙而溢出灭弧罩外，由于电弧被强烈冷却，故在灭弧罩内即被熄灭。为了可靠地熄灭电弧，灭弧刀闸刚分开时的速度应不大于4m/s。导电系统：导电系统分主回路和灭弧回路两部分。主回路由刀舌状主触头、主刀闸和刀架组成。当主刀闸运动时，灭弧刀闸跟随运动；分断时，主回路先断开，灭弧回路后断开，这样可保证主回路的动、静触头之间不产生电弧。真空式高压负荷开关交流高压真空负荷开关是适用于三相交流的高压电力系统中，套配电设备及环网开关柜，组合式变电站等配套使用，具有开断额定电流、过载电流和防止设备缺相运行的能力，开关有明显可见的隔离断口，配装具有关合能力的接地开关及电动弹簧机构，具有远动摇控能力。交流高压真空负荷开关主要由框架、隔离开关、真空灭弧室、接地开关、弹簧操动机构等组成交流高压真空负荷开关结构紧凑、体积小、寿命长、关合，开断能力强、操作维护简便。交流高压真空负荷开关配弹簧操动，采用电动机弹簧储能、合闸方式有电磁铁合闸和手动分、合闸两种，隔离开关、真空开关、接地开关之间互相联锁（机械联锁），可防止误操作。交流高压真空负荷开关可作为环网供电单元或终端设备，起着电能的分配、控制和保护作用，广泛用于风力发电、城网建设改造工程、工矿企业、高层建筑和公共设施等。SF6式高压负荷开关SF6负荷开关是近年来不少用户体会到的一种优良负荷开关，除电寿命长，开断力强等与真空负荷开关有共同的优点外，其突出优点是容易实现三工作位(接通、断开和接地)，小电流(电感、电容)开断，抗严酷环境条件能力强。适宜在城乡中压配电网推广应用。负荷开关是带有简单灭弧装置的一种开关电器，使用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的负荷开关称为SF6负荷开关，它可以作为关合和开断负荷电流及过载电流用，亦可以作为关合和开断空载线路、空载变压器及电容器组等，凡具有接通、断开和接地功能的三工作位负荷开关，都有结构简单、价格便宜的特点。只是负荷开关不能断开短路电流。

SF6式高压负荷开关SF6负荷开关+熔断器组合电器是由SF6负荷开关来承担过载电流(此过载电流对SF6负荷开关来说仍在负荷开关额定开断电流的范围以内)和正常工作电流的关合和开断，并且还要求承担"转移电流"的开断。而变压器高压侧的短路保护和过载保护由高压限流熔断器来承担。这时一组SF6负荷开关及三个带触发器的熔断器，只要任何一个触发器动作，其联动机构会使负荷开关三相同时自动分闸。两者有机的结合起来，就可满足配电系统各种正常和故障下运行操作保护的要求。负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流和一定的过载电流，但不能切断短路电流。高压交流负荷开关熔断器组合电器（与高压熔断器组合后，可开断短路电流）。SF6式高压负荷开关环网柜环网柜是一组输配电气设备（高压开关设备）装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。核心部分采用负荷开关和熔断器环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。这样的好处是，每一个配电支路既可以从它的左侧干线取电源，又可以从它右侧干线取电源。当左侧干线出了故障，它就从右侧干线继续得到供电，而当右侧干线出了故障，它就从左侧干线继续得到供电，这样一来，尽管总电源是单路供电的，但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠，从而提高了供电的可靠性。所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜），这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。就是说，环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的。每台出线柜就叫“环网柜”。实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的。这些环网柜的额定电流都不大，因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关。也就是说，环网柜中的高压开关一般是负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流，而用熔断器切除短路电流，这两者结合起来取代了断路器。当然这只能局限在一定容量内。这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中，于是随着这种开关柜的广泛应用，“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了。原理类型HXGN-10型（H-环网柜；X-箱式；G-固定式；N-户内）柜体结构是用钢板弯制焊接组装而成，防护等级IP2X。柜体上部为母线室，仪表室位于母线室的前部，用钢板分隔。柜体中部为负荷开关室，负荷开关与其他元件之间设有绝缘隔板。对于电缆进出线柜，其柜底装有可拆装的活动盖板；对于架空进出线柜，其柜顶可加装母线通道或遮拦架。GE（