配电系统常用开关设备

额定开断电流。在额定电压下， （3）额定开断电流。在额定电压下，规定的时间内断路器能 可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电流I 可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电流Ik，它表 示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、 示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、
2012-3-12
9
第一节 高压断路器 (2)、SF6断路器的灭弧原理 (2)、SF6断路器的灭弧原理
SF6断路器用SF6气体作为灭弧介质。SF6气体是理想的灭 SF6气体是理想的灭 SF6 弧介质，它具有良好的热化学性与强负电性。 弧介质，它具有良好的热化学性与强负电性。 （a）热化学性，即SF6气体有良好的热传导特性 热化学性， SF6气体有良好的热传导特性 热化学性 由于SF6气体有较高的导热率，电弧燃烧时，弧心表面具 有很高的温度梯度，冷却效果显著，所以电弧直径比较小， 有利于灭弧。同时SF6在电弧中热游离作用强烈，热分解充分， 弧心存在着大量单体的S、F及其离子等，电弧燃烧过程中， 电网注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的断路器低得 因此，触头材料烧损较少， 多。因此，触头材料烧损较少，电弧也就比较容易熄灭。
配电系统常用开关设备
2012-3-12
1
内容简介 • 1 了解常用开关设备的作用、功能、分类 了解常用开关设备的作用、功能、 • 2 了解常用开关设备主要性能与参数的含义 • 3 了解常用开关设备的工作原理
2012-3-12
2
第一节 高压断路器
1 用途和结构
断路器在电力系统中起着两方面的作用： 断路器在电力系统中起着两方面的作用：一是控制作 即根据电力系统运行需要， 用，即根据电力系统运行需要，将一部分电力设备或线路 投入或退出运行；二是保护作用， 投入或退出运行；二是保护作用，即在电力设备或线路发 生故障时，通过继电保护装置作用于断路器， 生故障时，通过继电保护装置作用于断路器，将故障部分 从电力系统中迅速切除， 从电力系统中迅速切除，保证电力系统无故障部分的正常 运行。 运行。 高压断路器的类型很多，但就其结构来讲，都是由开 高压断路器的类型很多，但就其结构来讲，都是由开 断元件、支撑绝缘件、传动元件、 断元件、支撑绝缘件、传动元件、基座及操动机构五个基 本部分组成，开断元件是断路器的核心元件，控制、 本部分组成，开断元件是断路器的核心元件，控制、保护 等方面的任务都需由它来完成。 等方面的任务都需由它来完成。其他组成部分都是配合开 断元件，为完成上述任务而设置的。 断元件，为完成上述任务而设置的。
1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、 1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、 、（1500）、2000 10000、12500、16000、 10000、12500、16000、20000A
2012-3-12
12
第一节 高压断路器
断路器简介 国产ZN28 ZN28A系列户内真 ZN28， 国产ZN28，ZN28A系列户内真 空断路器
2012-3-12
13
第二节 隔离开关
1 用途和结构 高压隔离开关主要是用来隔离高压电源、 高压隔离开关主要是用来隔离高压电源、以 保证安全检修， 保证安全检修，因此其结构特点是断开后具有明 显可见的断开间隙。 显可见的断开间隙。它的另一结构特点是没有专 门的灭弧装置，因此它不能带负荷操作。 门的灭弧装置，因此它不能带负荷操作。但它允 许通断一定的小电流，如励磁电流不大于2A 许通断一定的小电流，如励磁电流不大于2A 的空 载变压器，充电电容电流不大于5A 载变压器，充电电容电流不大于5A 的空载线路以 及电压互感器回路等。 及电压互感器回路等。开关柜用的户内隔离开关 主要有GN19系列、GN6、GN9系列 GN19系列 系列。 主要有GN19系列、GN6、GN9系列。 隔离开关主要由导电部分、绝缘部分、 隔离开关主要由导电部分、绝缘部分、传 动部分和底座部分组成。 动部分和底座部分组成。
6.3、 6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等 10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等
2012-3-12 7
第一节 高压断路器
• 5 主要技术参数
（4）动稳定电流。断路器在闭合位置时，所能通过的最大短 动稳定电流。断路器在闭合位置时， 路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流， 路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表 明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。 明断路器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
2012-3-12
4
第一节 高压断路器
• 2 类型和适用场所
（2）六氟化硫（SF6）断路器：采用具有优良灭弧性能和 六氟化硫（SF6）断路器： 绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6 SF6气体作为灭弧介质的断路器 SF6断路 绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路 在电力系统中广泛应用。 器，在电力系统中广泛应用。适用于频繁操作及要求高速 开断的场合，在我国推荐在7.2 40.5选用SF6断路器 7.2—40.5选用SF6断路器， 开断的场合，在我国推荐在7.2 40.5选用SF6断路器，特 别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。 126KV以上几乎全部选用SF6断路器 别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用于高海 拔地区。 拔地区。 （3）真空断路器：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器， 真空断路器：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器， 称为真空断路器，现已大量应用在7.2 40.5KV电压等级的 7.2—40.5KV 称为真空断路器，现已大量应用在7.2 40.5KV电压等级的 供（配）电网络上也主要用于频繁操作及要求高速开断的 场合，但在海边地区使用时，应注意防凝露， 场合，但在海边地区使用时，应注意防凝露，因为会使断 路器灭弧室灭弧能力下降。 路器灭弧室灭弧能力下降。 目前，在电力系统中主要使用以上三种形式的断路器， 目前，在电力系统中主要使用以上三种形式的断路器， 而一些旧式断路器， 空气断路器等 已逐步被淘汰。 而一些旧式断路器，如空气断路器等，已逐步被淘汰。
2012-3-12 14
一 隔离开关
2012-3-12
15
第二节 隔离开关
• 3 主要技术参数 （1）额定电压 额定电压是指隔离开关能承受的正 额定电压。额定电压是指隔离开关能承受的正 额定电压 常工作线电压。目前， 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、 用的额定电压等级为（10KV、35KV、66KV、110KV、 220KV、330KV、500KV)。 220KV、330KV、500KV)。 （2）额定电流。额定电流是指隔离开关可以长期通 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， 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。 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、 、（1000）、1250 流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、 1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、 ）、2000 （1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、 10000、12500、16000、20000A 10000、12500、16000、20000
（5）热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内，允许 热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内， 通过的最大电流， 通过的最大电流，它表示断路器承受短路电流热效应的 能力。以短路电流的有效值表示。 能力。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定 时间（ 的热稳定电流。 时间（1、2、4秒）的热稳定电流。
2012-3-12
10
第一节 高压断路器
SF6气体的强负电性 （b） SF6气体的强负电性 就是这种气体分子或原子生成负离子的倾向性强。 就是这种气体分子或原子生成负离子的倾向性强。 由电弧电离所产生的电子，被SF6气体和由它分解产 由电弧电离所产生的电子， SF6气体和由它分解产 生的卤族分子和原子强烈的吸附， 生的卤族分子和原子强烈的吸附，因而带电粒子的 移动性显著降低， 移动性显著降低，并由于负离子与正离子极易复合 还原为中性分子和原子。因此， 还原为中性分子和原子。因此，弧隙空间导电性的 消失过程非常迅速。弧隙电导率很快降低， 消失过程非常迅速。弧隙电导率很快降低，从而促 使电弧熄灭。 使电弧熄灭。
2012-3-12 3
第一节 高压断路器
• 2 类型和适用场所
断路器按其所采用的灭弧介质，可分为下列几种类型： 断路器按其所采用的灭弧介质，可分为下列几种类型： （1）油断路器：采用变压器油作灭弧介质的断路器，称 油断路器：采用变压器油作灭弧介质的断路器， 为油断路器， 为油断路器，如断路器的油还兼作开断后的绝缘和带电 部分与接地外壳之间的绝缘介质，称为多油断路器； 部分与接地外壳之间的绝缘介质，称为多油断路器；油 仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质， 仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质，而带电部分 对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的， 对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的，称为少油断 路器。 路器。主要用在不需频繁操作及不要求高速开断的各级 电压电网中。 电压电网中。
2012-3-12
8
第一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 高压断路器
• 6 灭弧原理 • (1)、油断路器的灭弧
这类断路器用油作灭弧介质，电弧在油中燃烧时，油受 电弧的高温作用而迅速分解、蒸发，并在电弧周围形成气泡。 能有效地冷却电弧，降低弧隙电导率，促使电弧熄灭。在油 断路器中设置了灭弧装置（室），使油和电弧的接触紧密， 气泡压力得到提高。当灭弧室喷口打开后，气体、油和油蒸 气本身形成一股气流和液流，按照具体的灭弧装置结构，可 垂直于电弧横向吹弧，平行于电弧纵向吹弧或纵横结合等方 式吹向电弧，对电弧实行强力有效的吹弧，这样，就加速去 游离过程，缩短燃弧时间，从而提高了断路器的开断能力， 电流过零时灭弧。