配电系统常用开关设备概要

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第一节 高压断路器
(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
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
（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、
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第三节 高压负荷开关
4 主要技术参数
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第三节 高压负荷开关
5 部分常用负荷开关技术数据
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第四节 高压熔断器
1 用途和型号
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。 高压熔断器分为限流和不限流两类。户内高压熔断器为限流式熔断器。
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第一节 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。
20000A
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第二节 隔离开关
• 3 主要技术参数 （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。
（1）油断路器：采用变压器油作灭弧介质的断路器，称 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；油 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，称为少油断 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。
多。因此，触头材料烧损较少，电弧也就比较容易熄灭。
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第一节 高压断路器
（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。
由电弧电离所产生的电子，被SF6气体和由它分解 产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，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，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，从而 促使电弧熄灭。
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第一节 高压断路器
• 3 型号表示方法（GB标准）
高压断路器的型号是由字母和数字组成，表示如下：
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第一节 高压断路器
• 4 主要技术参数
（1）额定电压。额定电压是指断路器能承受的正常工作线电
压。目前，我国电力系统中断路器采用的额定电压等级为 （10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。
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第二节 隔离开关
• 4 常用隔离开关简介 • (1) GW4—12~252系列隔离开关
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第二节 隔离开关
• 4 常用隔离开关简介 • (1) GW4—12~252系列隔离开关
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第二节 隔离开关
• 4 常用隔离开关简介 • (1) GN19系列隔离开关
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第三节 高压负荷开关
内容简介
1 了解负荷开关的作用、功能、分类 2 了解负荷开关的主要性能与参数的含义
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第三节 高压负荷开关
1 用途和结构
负荷开关的用途与它的结构特点是相对应的，从结构上看， 负荷开关主要有两种类型， 一种是独立安装在墙上、架构上的，其结构类似于隔离开关； 一种是安装在高压开关柜中，特别是采用真空或SF6气体的， 则更接近于断路器。 ▲负荷开关的用途主要包含了这两种类型的负荷开关的综合 用途。
（3）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，因为会使 断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，而
一些旧式断路器，如空气断路器等，已逐步被淘汰。
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第一节 高压断路器
• (3) 真空断路器的灭弧原理
真空断路器应用真空作为绝缘和灭弧介质。断路器开断 时，电弧在真空灭弧室触头材料所产生的金属蒸气中燃烧， 简称为真空电弧。当开断真空电弧时，由于弧柱内外的压力 与密度差别都很大，所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不 断向外扩散。弧柱内部处在一面向外扩散，一面处于电极不 断蒸发出新质点的动态平衡中。随着电流减小，金属蒸气密 度与带电质点的密度都下降，最后在电流接近零点时消失， 电弧随之熄灭。此时，弧柱残余的质点继续向外扩散，断口 间的介质绝缘强度迅速恢复，只要介质绝缘强度的恢复速度 大于电压恢复上升速度，电弧最终熄灭。
（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、
6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、 100kA等
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第一节 高压断路器
高压熔断器的型号由六部分组成，
第一位表示设备名称，R代表熔断器；
第二位，使用环境，N代表户内型；
第三位，设计序号，以数字表示；
第四位（横线后面），额定电压，用数字表示，单位KV，
第五位（空格后，斜线前），熔断器的额定电流。以数字表示，单位A； 第六位（斜线后），熔体的额定电流，用数字表示，单位以A 表示。
• 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 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。这 个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定
（5）热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内，允许 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。断路器的铭牌规定一定 时间（1、2、4秒）的热稳定电流。
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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 绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路 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，特 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。
（2）额定电流。额定电流是指断路器可以长期通过的工作电 流。断路器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
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第三节 高压负荷开关
2 分类
负荷开关种类较多，从使用环境上分，有户内式、户 外式；从灭弧形式和灭弧介质上分，有压气式、产气式、 真空式、六氟化硫式等。对于10KV 高压用户来说，老用 户用的多为户内型压气式或产气式的；新用户采用环网柜， 用的多为六氟化硫式的。而10KV 架空线路上用的则为户 外式的。
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、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、保护等 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。
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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：
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第一节 高压断路器
断路器简介 国产ZN28，ZN28A系列户内
真空断路器
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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、以 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。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。但它允 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 的空载线路以 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。