feiq熔断器隔离开关负荷开关.ppt

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1、,熔断器、隔离开关、负荷开关,域抬饥赣晕忽雄二甄孽纵奉噶辩圾瓦璃赴方赣邦写蓄罢千伎青某术饮咨糊feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,一、熔断器,1.概论 熔断器是一种开断电器，由单个或多个专门设计的熔体的协调的零部件组成，当电流超过给定值到足够时间，就断开它所插入的电路而分断电流。熔断器承担着保护电气设备和电网的重要任务，并且限制了不可避免的事故发生和确保了用户供电。按照保护对象的不同，分为三种：电力熔断器，电压互感器保护用熔断器，电容器保护用熔断器,巫络馈陷琵影引芭酵洞善抽拧眉粮圃骑路竞地哼腺下洁晕裳鸡玖冕盖南富feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷

2、开关,(1)熔断器发展史简介 1879年，最早的熔断器如下图所示，是由两根铁丝连接到一个金属球上，金属球用铅锡合金或其它低熔点导电材料制成，当有足够大的电流在足够长的时间内通过熔断器时，金属球会熔化而坠落，使得电路分断。,僻透定莹薛藉歹则以偿珊坦毋癣湖锨扎年讥子贵筹驱衣癌你峭踊酵盟柜酗feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,为了用于高压线路的开断，英国人制造了造价很高的油浸式熔断器。美国也在较高电压下推广应用油浸式熔断器。高压喷射跌落式熔断器，开断能力在数百几千安培，已经有一百多年的历史。有单端、双端和逐级排气三种。灭弧原理是利用熔体自身熔断，形成电弧，然后在电弧高温作用

3、下，将灭弧管内的产气材料气化产生大量气体，再依靠此气体在电流过零时将电弧吹灭。高压限流式熔断器，主要用于335kV系统。它的基本结构都是由瓷管或环氧玻璃纤维管、绕于柱式骨架上的熔丝、灭弧介质和指示触发器等组成。并在两端密封。它的触发器目前有三种：弹簧式、炸药式、鼓膜式。灭弧原理是靠石英砂的强烈冷却作用，使得短路电流在达到最大值之前就被切断。因此，它的开断能力较大，开断时间也特别短。真空熔断器，体积小，额定电流数百安培，开断电流可达30kA以上。,亮娶盆唉街整认妆暑葵趣瓜芦袜叉抽滦渡涂淡伦锋雌汀摔歪捶势传湃傲柏feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,不同熔断器组合组成全范围

4、熔断器。(1)由限流式和喷射式组成的高压全范围熔断器。限流式熔断器因石英砂具有限流作用，开断大故障电流能力很强，而开断低过载电流比较困难，喷射式熔断器对低过载电流的开断能力较强，而大电流故障的开断较为困难。将两者优点结合起来就可以组成全范围熔断器。(2)由限流式和真空式组成的全范围熔断器。真空熔断器的特点是对大电流(50kA以上)不能起限流作用，而对小电流易于开断。因此它与限流式组合起来可以达到全范围保护的目的。(3)熔体由两种不同熔点的金属串联构成的全范围熔断器。这种熔断器的熔体是由在带状银熔体中间串入一种熔点较低的金属(如金硅合金)构成，其外面套有产气的辅助灭弧管。(4)采用冶金效应达到全

5、范围保护的限流熔断器。它是在一般限流式熔断器的带状银熔体的表面敷置低熔点金属小球(如锡珠)以构成冶金效应点，这样可利用冶金效应使熔体在较小电流时熔断以开断低过载电流，而利用一般限流式熔断器在大电流的限流作用开断大的短路电流。,冒锚颊亮斯膜研咖挎祝啄实验架襄传琴蝴攒水绕梆哇期屯被军迁没涸闺弃feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(2)技术参数 时间电流特性：分为弧前时间电流特性和熔断时间电流特性。下图所示为熔断器的时间电流特性曲线：,1弧前时间电流特性2熔断时间电流特性,击邪揩旗菩虚扼穗盐安莽惺扯琉埔寄补妻垛瞩配胆湿赐厢乳役敬磁嘲算工feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq

6、熔断器隔离开关负荷开关,额定电压：熔断器长期工作时和分断后能承受的电压；额定电流：允许长期通过的电流。额定分断能力：指在规定使用条件（线路电压、功率因素或时间常数）下，熔断器所能分断的预期电流（交流为有效值）。截断电流特性：指在规定的使用条件下，表示截断电流与预期电流的关系特性，截断电流是任何非对称情况下所能达到的最大值。I2t：表示被熔断器所保护的电路中1电阻所释放的焦耳能。,飞迢迹森莫设枣吸袋搀栽氖恿砰入诡芦佣坎惰餐鸿字幻全便拭弟怨胞民匿feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,2.高压交流熔断器的基础知识（1）熔体狭颈的形状对时间-电流特性的影响,灯路骨舵诧蕾款枚搞越

7、孙唾安论凯造薛肆督究技赣掐诉校家庸航蜀攻赵诀feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,（2）熔体材料和熔体厚度的应用范围 在高压限流熔断器中，通常采用纯银作为熔体材料。熔体厚度的选择要从各方面来考虑，如熔体的结构强度、正常工作下的散热状况和开断短路电流时的突然发热等，但主要考虑正常工作下的散热。经常用2片熔体并联来替代相同电流密度的熔体，这样，正常工作下的温升有显著降低。,折卫淡谗阶酌瘸薄捻辛忻灾吓私部胯战腮沽培智肪候送蟹怒廷粗坛沛羚癣feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,（3）冶金效应的应用 为了缩短熔断器在过载电流时的熔化时间，常在熔体上设置软锡

8、焊点。当熔断器一旦发生过载现象，则在熔体的软锡点上发生扩散过程，即软锡焊点处的锡会渗透到纯银熔体材料中，这种现象称为金属的扩散作用，也称冶金效应。利用软锡焊点可以降低纯金属的熔化温度。举例来说，纯银的熔点为960度，而加入软锡后，软锡焊点处的熔点可降低到220度左右，可以大大缩短过载电流的熔化时间。,付戮谦委画酒焚圾说妙胃宾筏梗须沟票搐滥逾缕屹摄开在倍海国冈嫡渔较feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,（4）外壳 外壳是用来安放熔体和石英砂(灭弧介质)的容器。它应具有良好的电气绝缘性能和能承受熔断器开断短路电流过程中产生的冲击压力(最高可达100MPa)。同时能承受短路电

9、流产生的暂时的高温，可能达到300度。目前一些高压熔断器制造厂采用高强度陶瓷或高氧化铝陶瓷作为熔断器的外壳，根据发展趋势，部分厂家已开始采用耐高温的高强度玻璃纤维管做外壳。熔断器的外壳两端连接向外导电的铜导体，根据国际标准规定有两种型式：圆筒形状(插入式)和平板形状(母线式)。外壳的一端还装有指示器或撞击器，指示器用来判断熔断器是否熔断，撞击器除用来指示熔断器是否熔断外，还同时用来在熔断器动作时推动相应的开关机构。,辕选酶木届灸咳和虱创威钟寨疡壕绣猜涛夷绒冲犹黍脐惠早拳王附怖擂并feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,（5）熔断器在三种不同工作状态下的分析 1)正常电流下

10、的工作状态是指通过的电流始终保持在等于或小于额定电流下的工作状态。温度分布图如下图所示。,踪激涕群奶矗聪应铅瀑困带入恢蓟故黍茫埔惭避拱板香立吐程撒排柳氓侄feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,2)过载电流下的工作状态 当熔断器超过一定数值的额定电流后，经一定时间，熔体的温升将达到熔化的温度。这时的功率损耗为W=I2Rt。随着熔体温度的升高，熔体的电阻也将增大：Rt=R0(1+t)。熔体温度上升的物理过程如下图所示。,高痉梆抹爪崎样贼白导启境褐茂抄剥恕樟菊俗霓劲语池糜增赃世及质韭最feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,熔体在熔化点时，由于热量突然增

11、加使狭颈处电阻迅速上升。对于大多数的金属熔体的电阻都存在一种熔化的不稳定现象，同时达到熔化点时狭颈处界面产生恶化也会引起大量的热量，结果熔体和电弧发生断裂。此时电流迅速下降，同时电压迅速上升。,熔化时间是过载电流的函数，当电流越大熔化时间越短。,敝稠罢氖诱硝牧忌闽收斧尝节背歉府讼捉秃区拔绷议宣矣炙巳束茅门目衍feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,3)短路电流下的工作状态 在短路电流时，由于极陡的电流上升率和极高的电流密度使熔体在几毫秒内所有狭颈熔化和汽化。熔化和汽化的瞬间使所有狭颈处像爆炸般的产生电弧，这时几乎无热量传输，通常称这个状态为绝热状态。在短路电流期间所产生的

12、电弧能量，熔断器应能可靠地承受，并且持续到所谓允通电流的数值。熔断器的开断时间由熔化时间和燃弧之间两部分组成。,捷福君说肩佩虫嫡惜渐婚赂薛演铣棱善岸齐闰宴跌峪益征鞘阻街伏方顶连feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,金赤枉阿峦赣捎决釜恬赛田采弊冉屉饥扦驯祝宰中琼蛰腔处街拿蹈删胰腊feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(6)限压措施,翌豁延气屑猩艰录膊断我东赘辑恫怀钟盈纪魔奴用赔蒋绣约耍至时沿甘诬feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,3.高压交流非限流熔断器 非限流熔断器是一种电流过零的开断装置，这类熔断器的熔体较短，因此要求

13、能使最初建立的短电弧尽快拉长。非限流熔断器的结构主要有三种：羊角开弧式、液体式和喷射式，目前最常用的为喷射式。,吻岗湛玻赤眨状狗们捉愤骆亩载裴断俄筒强毯抚诌晌决芭刑哩知滞淬劳们feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,氖也娄砂啼船剃储摇钳意博演宫羹益窃党刹龙瓦武逐堪京亚永蓬胯斤蜒浙feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,熔体装在由有机材料管做成的熔断件中，用脆的隔膜封住顶部，管内衬有纤维之类的产气材料。开断故障电流范围较广。这些熔断器适用于额定电流到100A和额定电压72.5kV的三相电网，最大分断能力一般限制在150MVA。喷射式熔断器仅供户外使用，

14、可以从地面上用杆子替换载熔体。,非限流熔断器型号表达方式,颐虐肾苦欺来樟逮功苇端迅翱序掩炊苔屹欢潘吮押绽婴闪顷戊魄偶毒逞漾feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,在正常工作时，熔断体的熔管和下动触头间是用活动关节锁紧，使动触头在静触头背面的弹簧的压力抵住保持合闸位置。当电力系统发生短路电流或过载电流时，熔断件迅速熔断，在熔断管内产生电弧，熔管内衬的产气材料在电弧作用下产生大量气体，使熔管内形成很高的压力，沿管内通道形成强烈的电弧纵吹，迅速从管内喷出，在电流过零点时将电弧熄灭。熔断件熔断后，活动关节释放，载熔件的动触头在静触头背面的弹簧压力和载熔件自身的重量而迅速跌落，形成

15、隔离间隙。,崭摄凶星躬淹场迄尸敝溅誉肿奔稍塌鳃墨冤灯送巢盟炽吧娇誓拄据投乓梧feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,牟皿卵刷慕笼戎歼陵瓜崩瞒奶病驳静紧午尧片烧核局喧窒咏焕毡陶劲菱纸feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,4.高压交流限流熔断器 高压交流限流式熔断器具有下列两个特点：开断短路电流能力大；具有显著的限流效应，在短路电流还未达到最大值前，电流即被截断。高压交流限流式熔断器的基本结构如下图所示。,栗噎盟爸周域奏男镁淮访坏舟魏仅爷唐钨躯刚篱饯毛赞捣投拐氓容扼随功feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,襄蹲睁匝村先案万酞氮钝

16、援凿柞欣亦偶鸿绽潭级敌桅甭约敦拳盈孝实整惕feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(1)熔体、内帽和外帽 大多数高压交流限流式熔断器的熔体是绕在陶瓷七星柱骨架上来支撑的，这样可以缩短绝缘外壳的长度。绕在陶瓷七星柱骨架上的熔体长度大约为绝缘外壳长度的2.5倍。例如12kV的高压交流限流熔断器的熔体长度为610620mm，绝缘外壳长度为292mm。熔体的两端焊在端盖上，然后装入绝缘外壳内与内帽焊接，外帽是通过挤压与内帽紧密配合。外帽的外表面均镀银或锡，以防止大气腐蚀。,椰渝做悦况哮们框塑毖逗踩开著讼宦琶奢毒菌快糕禁势申偶圆琴蔡锦褒唆feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器

17、隔离开关负荷开关,(2)绝缘外壳 绝缘外壳的要求是应能承受高压熔断器在过载时的高温和在短路电流开断过程中产生的高压力。高压熔断器在开断短路电流时，绝缘外壳内可能产生大于100MPa的压力，所以常采用95%的高氧化铝陶瓷材料制造。近年来，开始推广应用各种复合材料作为熔断器的绝缘外壳，这种外壳具有良好的绝缘性能和机械强度。,(3)熔体 高压熔断器的熔体断口数多，熔体长。熔体的串联断口数是用来分配在开断过程中的电弧电压，以便在电流开断后能承受电源的恢复电压。它是决定熔断器开断能力的重要因素。一般熔体的长度约为每kV电压5060mm，每kV电压取48个断口。,热拉捂四憨得裁采猎货帧晾韦倾资张淳厨朴肾朝

18、鳖捕裴况滤剃在拽惧洱快feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(4)撞击器(指示器)高压熔断器一般都装有一个撞击器(指示器),它用来显示熔断器是否已动作。a.弹簧式撞击器；b.爆炸式撞击器,舵圭划阴阅许鬃挥悯姬拔死客瘴鄂潍蔚示诅扛闭趴知擅项垢士相馋卷纺蹋feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(5)结构设计 欧洲主要有三种高压熔断器的标准结构设计：a.DIN43625型式高压熔断器的结构设计；b.BS2692型式高压熔断器的结构设计：油密封、空气中用；c.NFC64210型式高压熔断器的机构设计。国产的高压熔断器的结构设计是参照IEC标准的机构设计，

19、相当于DIN43625和BS2692两种型式的标准结构设计。,茹茶拯其摩笔彰炯炎肆市辽窿骇磷厕蜒撕斌李貉挖宦歪痞众四粳很晋涛圾feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,4.真空熔断器 我国真空熔断器的研究开始于1986年，西安交大王季梅教授与4401厂联合组成试验小组进行研究，开发出了10kV真空熔断器。真空熔断器具有体积小，性能高的优点。,澳壬施狐扼钞晤掸褐拿仁痔蹲扒盘措鬼撒图疤小另淮旧霉睡嘱秸喇哗绸菱feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,真空熔断器的熔体处于10-310-4Pa气压下工作，没有氧化问题，使用性能稳定，寿命长。电弧电压很低(数十V)

20、。由于当发生短路故障时，熔体温度变化基本上为绝热过程，导电杆温度虽较低，熔体温度则很快上升到达熔点而熔化直至产生电弧。因此，随着预期电流的减小，熔化时间迅速增加，这样，真空熔断器具有很陡的弧前特性(下图所示)。,渭赠付键纽瀑庄儿钢曰销锌氓馁傍窥歧雹既腹珍撒戒聘卓友债皂伦掳啼众feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,僳备疮申巨溅决族霉舌彬叭蟹配芝诺牺瑰私殿拴都序略柔侍郴祈融馏洒芯feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,5.智能式熔断器 智能化高压限流熔断器在大电流下的开断是靠沿着熔体的每个狭颈部分熔化和燃弧直到电弧熄灭来完成，而在低过载电流的开断是按熔

21、断器的额定电压值的大小和设计要求使得熔体的最小狭颈串联部分燃弧和熄弧来开断电流。在过载电流下，沿着熔体长度方向的多处布置有化学炸药包，利用它们的爆炸产生许多燃弧断点来熄灭电弧。,船悸烁巢挫柞啼塞晓椿卡低寥川庸搁火粪篇衣任交稼歹资蹿幸眨钻蘸叠简feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,智能熔断器点火装置,谴黍霹苦佃缩婉俄即城顿昼辕隋顿岗段拴斩兢踩忙窑划尸著遇听瑚帜哼囊feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,二、隔离开关,1.概述 隔离开关是指没有灭弧装置，在大气中进行开断和关合高压交流电路的开关电器。一般只能在无电流或接近无电流的情况下开断和关合电路。,

22、窃所趁酿皂飞斌呈凳扦泻采庄扫摄桌土求碧俄僵屉爆唉竟饼蕴瓤墓著腿烦feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,在电力系统中，隔离开关起下列作用：1.将电气设备与电网隔离以保证检修人员的安全。如上图所示，当断路器QD需进行检修时，可先将它开断，然后将隔离开关QG1和QG5分开，这样，断路器QD就与电网隔离，可以进行检修。有时为了更加安全，隔离开关上还可附装一接地装置QJ（上图中虚线所示）。在隔离开关开断以后，接地装置QJ立即将和被检修设备连接的一个触头接地。2.用以换接线路。如上图所示线路，当需要将负荷由由母线1转移到母线2上时，可不用开断断路器QD，只需先将隔离开关QG2和QG

23、3闭合，再将隔离开关QG1和QG4分开即可。当需要检修断路器QD时，可先将隔离开关QG6闭合，然后分开隔离开关QG1和QG5。这样，就可无需中断供电而将电网隔离。同样，在断路器QD检修后，也可无需停电而将它投入电网运行。,酗题坏类魂啼乒礼底膛盛凉凸娟梅出友撞揽萎颐汰熙胃要席添澎渴证眼筏feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,3.用以关合和开断空载电力设备、电压互感器、避雷器等。隔离开关虽然没有灭弧装置，但如在操作时快速的将它关合和分开，也可以关合和开断某些空载的电力设备（例如变压器和输电线）和电压互感器而不致引起事故。例如，按照我国电业规程规定，10kV的隔离开关，容许关

24、合和断开5km以下的空载架空线；35kV的隔离开关，容许关合和开断10km以下的空载架空线和1000kVA以下的空载变压器；110kV的隔离开关，容许关合和断开320kVA以下的空载变压器。,天靴捍另凶偶技妙矛张瞒辅植宵炬级愤聋蹭州墅粳桓锚债配岁顷氰博劳搂feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,鉴于隔离开关的工作特点，它在结构上必须满足下列要求：1.在分开状态下，应具有明显的间隙，以便清楚地鉴别被检修的设备是否与电网隔离，从而更好地保证检修工作人员的安全。2.同极触头间的间隙耐受电压应比每相导体对地绝缘的耐受电压大1015。这样，当电源侧出现危险的过电压时，首先是相对地或

25、相间发生放电，而不致由于触头间隙击穿使过电压危害检修人员。3.由于第1点要求，隔离开关的触头必须敞露在大气中（对某些封闭式的组合电器是例外），因此，对户外式隔离开关，要求在分开时能破碎覆盖在触头上的一定厚度的冰层（例如10cm）。4.在隔离开关本身或其操动机构上应有锁扣装置，以防其在通过短路电流时由于电动力作用而自动分开。5.带有接地装备的隔离开关，在其本身或操动机构上，应采取措施保证只在隔离开关触头分开后，接地装备的触头才能闭合，以及只有接地的触头分开后，隔离开关的触头才能闭合。隔离开关在关合和开断时，通常不要求保证一定的速度，所以大多是简单的手动操动机构进行操作。,杭耻矣伍祷拖屁襄蒜暗纷徘

26、齿窘婶共幕隐厄骨鹃魄博秆至冷露俞吴频短倒feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,2.隔离开关的结构 a.户内隔离开关 户内隔离开关的特点是额定电压在35kV及以下，额定电流自200A直到万安以上、额定短时耐受电流和额定冲击耐受电流要求较高以及无需破冰措施。,右图表示一种户内式三极隔离开关的结构。其额定电压为10kV，额定电流为600A。隔离开关的三极装在共同的底架1上，每极有两个支持瓷瓶2和一个磁棒5，L形静触头3固定在支持瓷瓶2上，闸刀4是两片平行的铜板。在有些情况下，当隔离开关的一端接线需要穿过金属隔板时(例如在开关柜中)，则此端的支持瓷瓶以套管瓷瓶代替。,灿谆闺祁纶

27、讶艾烬榴郊醚突堪固迹棍山狙戴槐献猴刻受街峡达嫌锈应偏纳feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,b.户外隔离开关 下图表示额定电压35kV，额定电流6002000A的隔离开关一极的结构。两个支持瓷瓶1成V形装在机构箱2上，它们可以绕自己的轴转动。支持瓷瓶的轴穿入机构箱那并通过装在轴上的伞形齿轮互相啮合，以保证两支持瓷瓶的同步转动。整个触头5外面罩以防雨罩，防止触头闭合后被冻住不易打开。在机构箱的左侧还装有一接地闸刀11，它在电气上和处于地电位的机构箱连接，其静触头10装在支持瓷瓶的顶部。关合电路时，先分开接地闸刀，再接通电路；开断时，先断开隔离开关，再闭合接地闸刀。,盔香物

28、已瓢啮辊御觅存滚享蓬倘岸冗诧滤他友撕晰简祸销汽族吠迭幅此美feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,b.户外隔离开关 右图表示额定电压220kV，额定电流6002000A的隔离开关的结构。支持瓷瓶1由两根棒形瓷瓶叠成，两根支持瓷柱分别装在底座2的两端，它们之间用一曲柄连杆机构3进行联动。,岂亚潦阂藤丙娥眠澎颧兽始升笺嚣扛先刻棒侣衰蛊潭技醚揽讶缩吩翁翟完feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,三、负荷开关,1.概述 负荷开关是带有简单的灭弧装置、预定用来关合和开断额定电流或小于一定倍数(通常为34倍)过载电流的开关电器。负荷开关主要可以用来完成下列任务：

29、1.由于它有一定的灭弧能力，因此可用来关合和开断比隔离开关更大容量的空载变压器和更长的空载输电线。有时也用来关合和开断大容量的电容器组。2.和熔断器串联构成组合电器以代替断路器。由负荷开关担任关合和开断小于一定倍数的过载电流，由熔断器担任开断更大的过载电流和短路电流。(后述)现代负荷开关具有两个明显的特点：一是具有三工位，即合-分-接地；二是灭弧与载流分开，灭弧系统不承受动热稳定电流，而载流系统不参与灭弧。,胳锋沥绍胶举篮迫剩购脓烂拖煌叠府妓拂弊咽娱滓波闽卓溪继寒宽柞伪牧feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,负荷开关在结构上希望满足下列要求：1.在分开位置要有明显可见的

30、间隙。这样，负荷开关前面就无需串联隔离开关，在检修电力设备时只要开断负荷开关即可。2.要能经受尽可能多的开断次数而无需检修触头和换掉灭弧装置的组成元件。3.负荷开关虽不要求开断短路电流，但要能关合短路电流，并承受短路电流的热和电动力的作用(对带石英砂熔断器的负荷开关则不要求这一点)。,钡畸齿京冯胯瞅嫁懊秒番佯袱哦囚算痕念弦欣帚砸蚕残睦张虽而克违喘募feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,2.负荷开关的结构 负荷开关主要有以下四种：(1)产气式负荷开关 属于自能灭弧方式。开断时，产气材料在电弧的作用下产生特种气体而强烈吹弧，使电弧熄灭。在小电流时，电弧能量不足以产生灭弧气体

31、，这时主要靠产气壁冷却效应或电动力驱使电弧运动，拉长以至熄灭电弧。a.管式灭弧室结构 下图示出一种管式灭弧室。在这种灭弧室中，仅隔离闸刀和弧刀运动，而灭弧室本身不动。首先在开关主轴1和绝缘拉杆2的驱动下，打开隔离闸刀3，即打开主触头，此时电流转移到保持触头4和随动弧刀5构成的随动系统。当主触头达到规定的开距后，保持触头处的随动弧刀脱扣，通过此间储能的弹簧就可以快速地加速运动到分闸位置；紧接着，在保持触头和随动弧刀尖端产生的电弧在灭弧室8中熄灭。,瘁锰疚椅暖严方毋驻头战霸米晾伍诡奋僚柏盯绿岩愚桐衰拨篮眷戍族庇涕feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,当开断大电流时，采用气吹

32、方法及通过对流原理，耗散电弧能量；而当开断小电流时，利用大面积的塑料壁冷却效应及电弧能量变成塑料最外层的分解热或吸收热。,轧贾遗膛鱼瓮孪暑伊叔贪厉痕抬扰著唯若桨讣洁封皿奖喊遭狱茬婆桓受闲feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,b.板式灭弧室结构 板式灭弧室结构如下图所示。只有弧触刀与主触刀运动，灭弧板则固定不动。关合时，主触刀与弧触刀并列；主触刀先打开，随后弧触刀与弧触头迅速分离，并在电弧的作用下，板式灭弧壁产气而熄弧。,在产气式灭弧室中，灭弧材料在电弧的高温作用下气化并形成局部高压力，使电弧受到强烈冷却和去游离。分解出的气体有H2，O2，CO及其化合物，H2,CO具有较

33、强的灭弧性能。为了增强开断小电流的灭弧效应，有的灭弧室在灭弧板上加磁板，形成了磁吹拉弧效应，以利于小电流的开断。,佰瞄医渍施周呻萍瞻绞箕镍朴沫慎血靖诀钢幌途少怖恬仍师淳劲丛咐叙真feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(2)压气式负荷开关 它是利用活塞和气缸在开断过程中相对运动压缩空气而熄弧。增大活塞和气缸容积，加大压气量，就可提高开断能力，但由此也带来结构复杂、操作功大等缺点。,a.直动式结构 直动式结构如右图所示，靠导电杆上下直动而压气熄弧。在这种结构中，载流和灭弧仍然分开。压缩空气要由操动机构提供压缩力。,宛棠娱箩得郡揍榔挥仙潞搽榜见尹茹余洲饵恍硕蒲牵勿瞩汁崖蓖削荆

34、卵邪feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,b.转动式结构 转动式结构如右图所示。通过闸刀摆动完成关合和隔离。关合时，弧刀摆动插入压气室中；开断时，靠压气而熄弧。由于它的气缸出口为一狭缝，且动触刀为一宽度仅为20mm左右的刀片，触头分开后，电弧在一狭缝中燃烧，气压较集中，对熄弧有利，因而开断能力也较强。,对压气式负荷开关来说，为了提高灭弧效能，有的采用混合灭弧原理，如压气+产气。,袜稻舞菇辜头逃羹惩作跋右晌腋裙北狼霄邮泊蔬佑褥胃搪正棚陡馅思狱它feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(3)真空负荷开关 它以开断电流大和适于频繁操作而著称。由于真空负荷

35、开关只开断负荷电流和转移电流，而这些电流远小于断路器的额定值，因此真空灭弧室结构相对断路器简单，且管径小。,真空负荷开关本身就能完成切合，如要完成三工位，结构上较复杂。下图所示为一种三工位真空负荷隔离开关。开断时，真空灭弧室先开断，接着回转完成隔离和接地；关合时，再从接地位置返回。,怪屑渭崔筷祭橇燥腾藕涧勺河垂侮尖昨护姿蒙够晴彭伤孙苹寥杀愿倍娥于feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(4)SF6负荷开关 SF6负荷开关在城网和农网已大量使用。从灭弧原理看，有灭弧栅式、吸气去离子栅式、永磁旋弧式、压气式。压气式用的比较多，又有上下直动式和回转式。目前以回转压气式居多，现对

36、各种灭弧典型结构加以介绍。a.灭弧栅式 这种负荷开关以灭弧栅熄灭电弧，而以回转到达三工位（合、分、接地）。回转式结构紧凑。如德国F&G公司的GA和GE型环网供电单元即采用灭弧栅式负荷开关，下图示出这种开关的灭弧结构。主回路连至浇注树脂套管2，其内侧端的导体作为闸刀的枢轴。该闸刀有三个位置（合分接地）。静触头3装在镀镍的铜母线5上。静止灭弧室6及其去离子栅7以最短的时间来熄弧。闸刀的合和分位置之间的距离大于分和接地之间的距离。闸刀有操作杆转动，而操纵杆顶部穿过箱体的双道密封圈连至操动机构。为了防止触头熔焊，在闸刀上装有专用的铆钉8。,纶踞搀曳椽饱敏鄙余气袱拐韩村梁号奎击蔓宽拙读控耍纲较机咳眷砾苇

37、巷feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,58,4,2,衍恃痊昨昏煮阴多扩硼砧词乞妻扑拆趴溺詹哩热敢耙磐慑培鳃鸳诺斟瓶绢feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,b.吸气活塞去离子栅式 德国Fritz Driescher KG公司的SF6负荷开关采用吸气活塞去离子栅灭弧原理。灭弧室为单独的壳体，即灭弧介质和绝缘介质在设备内分开。其优点是即使外面的壳体被损坏，仍能保持全开断能力。右图示出这种灭弧室。,太皆壳投适秆咆隶缉邦阅官朗逛光慕才絮服车谆隘团霹硝牢辉岳益代罚柞feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,c.上下直动压气式 下图示出上

38、下直动压气式负荷开关。此开关由MG公司制造，装在RM6环网供电单元内，保证在寿命器件密封，在金属壳体底部装有安全阀。动触头由快速操动机构操作，不受操作人员的影响，接地闸刀具有短路关合能力。,睁炉斡铱办掩鲸窑约樟护把梦彼迎丙姬鬼漳陡报孟探祖药滨侈术扎始钠馏feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,d.永磁旋弧式 MG公司继开发出RM6型环网供电单元后，最新开发出SM6型环网供电单元。RM6为紧凑型，而SM6为扩充型。内装负荷开关也由上下直动压气式改为回转永磁旋弧式。在永磁式中，为增强对电弧的冷却作用，电弧与气体之间产生相对运动。电流与永久磁铁结合，使电弧绕静触头旋转，电弧被拉

39、长，并受到冷却，以至电流过零时熄灭。这种开关为双断扣口，三工位。动触头置于加强型环氧树脂浇注外壳内。壳体内充0.04MPa压力的SF6气体永久密封（见下图）。,开沦赢脆老皆昌贮氟刺脐与套军胰馁因隔片苫购俗刻觉翟遂痊寿高泳席玄feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,租舜惜困筋讣淳婪杆芽外租坟琐妇锚箩寝习揣第玛阅孽恨蠢嘉杭往俺肯癣feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,e.回转压气式 回转压气式的共同特点时通过动触头回转压气，完成开断、隔离，有的还完成接地功能。动触头回转形成双断口。回转式负荷开关结构越来越多，如BTLS106型、福乐ISR型，SFL型及

40、8DJ10型等。这里举福乐ISR型、SFL型及8DJ10型为例，对回转压气式做进一步说明。下图示出Alstom公司福乐M24型环网供电单元采用的ISR型回转压气式负荷开关。与触头相连的翼片在一个特殊的封闭腔内转动，形成气吹而熄灭电弧。由于开断形成两个串联断口，故介质强度恢复快。,误蓟谣匆滇嫉蒲斜酶请抄肄览渣舔蛙少田走疹孜吻绞狡迪瞎羞宪稗友淡泄feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,浆讶惕陇捐翻勾杨酬手腐淆良责饿兽翁岭农断阀子极惨幢篡鸦喜金浊掩邮feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,右图示出ABB公司SFL型负荷开关动作示意图。动、静触头置于加强型浇

41、注的环氧树脂壳体内。内充0.04MPa压力的SF6气体。操作轴引出端是一个透明的热压成型的塑料端盖，透过它可以观察触头状况。为防止电弧，装有防爆膜盒。,锗躯宵缝艰兄咎见孜训参悬楔牙星损诵锣夷缺件咋业涸谨能悔诽亿躲雕遵feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,下图示出西门子公司8DJ型和8DH型环网供电单元公用的负荷开关回转运动过程，通过回转到达三工位。,骋块违弧券警洞丝古妄笑型矢菱存首吩藐徒围萤搬暂杯掇匪吁桑迢囱亲域feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,SF6负荷开关一般做的额定电压为7.2kV、12kV、24kV（多为12kV），额定电流为400A

42、或630A（也有1250A），短时耐受电流为16kA或20kA（也有25kA）峰值耐受电流为40kA或50kA（或63kA），转移电流（当与熔断器配合时）为17002200A。负荷开关一般为三工位（合分接地）。,雏域败弛赞鸳盆醋谢遵鹰浓箭懈刽彼埃拄脚陪婿洼爽冤弥玉咬哎漓脾叙竣feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,(5)负荷开关的选择与开发 负荷开关分为一般型和频繁型两种类型：油、产气合压气式负荷开关位一般型：真空和SF6负荷开关为频繁型。对这两种类型负荷开关的要求各不相同。按通用负荷开关要求，一般型分合操作次数为50次，频繁型为150次。机械寿命一般型为2000次，频繁

43、型为3000，5000，10000次。从负荷开关熔断器组合电器的转移电流看，一般型按固分时间6580ms，其转移电流为10001300A；频繁型按固分时间1030ms，其转移电流为20003500A或更高。负荷开关的额定电压一般为12kV，额定电流一般有400A和630A两种规格，额定短路时间有2s、3s和4s。,忍币隙股位除荐坎蹭芜氨曲镑乱蜒狱匿胺才还继簇祝脱撩摘冲笆营捏武欠feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,负荷开关+熔断器组合电器,1.概述 目前我国的电力系统中大量使用断路器，而国外大量使用负荷开关+限流熔断器组合电器。我国的电力系统中断路器与组合电器的比例为5

44、:1左右,其中断路器与负荷开关之比为2.5：1,而国外电力系统中断路器与组合电器的比例为1：56。国外大量使用组合电器的原因有两个：结构型式简单，造价低；保护特性好。用组合电器来保护变压器比断路器更为有效。试验表明，当变压器发生内部故障时，为使油箱不爆炸，必须在20ms内切除短路故障。限流熔断器可在10ms内切除故障，而断路器的全开断时间由继电保护动作时间+断路器固有动作时间+燃弧时间，一般来说需要60ms作用。,藐众条区蛇充爆脾咕乃糯思运差贩戮腑翻饲篮补械婿字建患彩郊赤撕谚团feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,1.概述 举例说明组合电器的优越性：德国RWE电力公司在

45、市区和城乡供电中，使用41000台中压、低压变压器，均采用高压熔断器保护，1987年变压器发生故障87起，仅出现一次箱体炸开。法国电力公司曾于1960到1970年做了取消熔断器保护的尝试，结果7500台变压器在10年中有500起故障，发生50起箱体炸开，1起人身事故。比利时对4万台变压器观察10以上，97%通过熔断器保护，11%的变压器安装在户外，统计资料表明，整个期间，没有出现一次箱体炸裂。,搁啮杖巾痈炕课芒滤毛直鸿絮雹坍两湃挨咖树屯快饱再丰吓慧粒蔫长靠宠feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,负荷开关转移电流和交接电流概念：转移电流：是指熔断器与负荷开关转移开断职能时

46、的三相对称电流值。当小于该值时，首相电流由熔断器开断，而后两相电流就由负荷开关开断。交接电流：指熔断器不承担开断、全部由负荷开关开断的三相对称电流值。小于这一电流时，熔断器把开断电流的任务交给带脱扣器触发的负荷开关承担。在带撞击器操作负荷开关的组合电器中，必须做到转移电流试验。试验电流一般大于负荷开关额定电流，它是负荷开关应能开断的最大电流。,贵铸锹封医乌跋瑰荧虎掌坛钥花绰留御反牧讽危迁摈恳频剧帅惋疯补唱茄feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,2.负荷开关与熔断器的配合 负荷开关-限流熔断器组合电器的保护特性优势必须在两者配合得当时才能体现出来。下图示出了负荷开关-限流熔断器组合电器的配合，我们将电流划分为四个区域：(1)区域I为工作电流范围;IInk,Ink为组合电器额定电流。它小于熔断器的额定电流InHH。(2)区域II为过负荷范围；(3)区域III为转移电流ITC范围；(4)区域IV为限流范围。,些望率绕险疚纤惕兹肖渐蚌座泡宗湃寇做践电财儒国功崩兵忙篱诧姿札喇feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,组合电器内熔断器与负荷开关的配合,苞嘲络娄绩柱良胜翁擒熔跃傅油洲雪咨探咬燃育热惩介儿淌筷排瓣指引尺feiq熔断器隔离开关负荷开关feiq熔断器隔离开关负荷开关,