一、高壓開關(guān)

高壓開關(guān)是指控制高壓電力線路或電氣設(shè)備通斷的高壓電器，主要包括高壓斷路器、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓隔離開關(guān)等。

1、高壓斷路器

1）高壓斷路器（QF）又稱高壓開關(guān)，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電氣設(shè)備，無論被控制的電路處在何種狀態(tài)，斷路器都能接通或斷開電路。即高壓斷路器不僅能通斷正常的負(fù)荷電流，而且能切斷和承受一定時(shí)間的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。

2）高壓斷路器的分類

按滅弧介質(zhì)的不同可分為以下幾種：

（1）油斷路器

采用油作為滅弧介質(zhì)的斷路器叫油斷路器；油除了作為滅弧介質(zhì)外，還作為觸頭開斷后的絕緣及帶電部分與接地外殼之間絕緣介質(zhì)的稱為多油斷路器；油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣介質(zhì)，而帶電部分對地之間絕緣采用瓷或其它介質(zhì)的稱為少油斷路器。

（2）真空斷路器

利用真空的高介質(zhì)強(qiáng)度來滅弧的斷路器，稱為真空斷路器。

（3）六氟化硫（SF6）斷路器

采用具有優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)的斷路器，稱為六氟化硫斷路器。

（4）壓縮空氣斷路器

利用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)的斷路器，稱為壓縮空氣斷路器。壓縮空氣除了做滅弧介質(zhì)外，還作為觸頭斷開后的絕緣介質(zhì)。

（5）磁吹斷路器

利用狹縫滅弧原理，靠電磁力吹弧，將電弧吹入狹縫中冷卻滅弧的斷路器，稱為磁吹斷路器。

3）高壓斷路器的作用

高壓斷路器在電網(wǎng)中的作用是控制和保護(hù)。

（1）控制作用主要體現(xiàn)在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)可以用它來切換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行。

（2）保護(hù)作用主要體現(xiàn)在當(dāng)設(shè)備和線路發(fā)生故障時(shí)能和繼電保護(hù)配合迅速切斷故障電流，保證無故障部分正常運(yùn)行。

2、高壓隔離開關(guān)

1）高壓隔離開關(guān)(QS)又稱隔離刀閘，它沒有專門的滅弧裝置，不能用來切斷負(fù)荷電流和短路電流，使用時(shí)應(yīng)與斷路器配合，只有在斷路器斷開后才可進(jìn)行操作。它的主要作用是配合斷路器接通和斷開電源，改變設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

2）高壓隔離開關(guān)的用途

（1）用來隔離電源，保證檢修安全，使待檢修的電氣設(shè)備與電源有明顯的斷開點(diǎn)；

（2）進(jìn)行倒閘操作以改變系統(tǒng)運(yùn)行方式，如在雙母線運(yùn)行的電路中，利用隔離開關(guān)將設(shè)備或線路從一組母線切換到另一組母線上去；

（3）在一定情況下，可以用來接通和切斷小電流電路。如分?jǐn)嗷ジ衅骱捅芾灼骰芈贰?/p>

3）高壓隔離開關(guān)的檢查和維修

（1）接觸部分過熱

壓緊彈簧彈性減弱，螺絲松動(dòng)或接觸表面氧化，電阻增加，溫度升高。應(yīng)減少負(fù)荷或停電檢修。

（2）三相閉合不同期

檢查三相聯(lián)動(dòng)開關(guān)的閉合同期性，誤差不超過3mm。

（3）分合閘不靈活

開關(guān)或其操作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分生銹，或者觸頭在嚴(yán)重發(fā)熱時(shí)熔焊在一起。應(yīng)修理觸頭并加潤滑油。

（4）瓷瓶裂縫或損壞

操作時(shí)用力過猛或開關(guān)與母線的連接不好而造成的。應(yīng)立即更換。

（5） 運(yùn)行溫度過高

隔離開關(guān)運(yùn)行溫度不應(yīng)超過70℃，可用變色漆或示溫蠟片、紅外線測溫監(jiān)視。

（6）檢查刀片和刀嘴的消弧角應(yīng)無燒傷、不變形、不腐蝕、不傾斜；絕緣應(yīng)完整，無裂紋、無電暈和放電現(xiàn)象，閉鎖裝置良好。

（7）在隔離開關(guān)拉開后，檢查電磁連鎖或機(jī)構(gòu)連鎖裝置的銷子應(yīng)牢靠，隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)位置應(yīng)正確。

3、高壓負(fù)荷開關(guān)

1）高壓負(fù)荷開關(guān)專門用于高壓裝置中通斷負(fù)荷電流，因此，負(fù)荷開關(guān)具有滅弧裝置。由于負(fù)荷開關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)只考慮通斷一定的負(fù)荷電流，其斷流能力不大，因此不能用來斷開短路電流。線路的短路故障只能借助于它串聯(lián)的高壓熔斷器來進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)故障電流大于負(fù)荷開關(guān)的開斷能力時(shí)，必須保證熔斷器先熔斷，然后負(fù)荷開關(guān)才能分閘。當(dāng)故障電流小于負(fù)荷開關(guān)的開斷能力時(shí)，則負(fù)荷開關(guān)斷開，熔斷器不動(dòng)作。

2）高壓負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)

（1）高壓負(fù)荷開關(guān)是介于高壓隔離開關(guān)與高壓斷路器之間的一種高壓電器，在性能上與斷路器相近，在結(jié)構(gòu)上與高壓隔離開關(guān)相似，有明顯的斷開點(diǎn)。

（2）高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，可以在額定電壓和額定電流的條件下接通和斷開電路。但由于高壓負(fù)荷開關(guān)的滅弧結(jié)構(gòu)是按額定電流設(shè)計(jì)的，所以不能切斷短路電流。

（3）當(dāng)高壓負(fù)荷開關(guān)與高壓熔斷器配合使用時(shí)，由高壓負(fù)荷開關(guān)分、合正常負(fù)載電路，由高壓熔斷器分?jǐn)喽搪冯娏?。高壓?fù)荷開關(guān)串聯(lián)高壓熔斷器的組合方式常應(yīng)用于l0kV及以下小容量的配電系統(tǒng)中。

3）高壓負(fù)荷開關(guān)的用途

高壓負(fù)荷開關(guān)可以分、合其額定電流范圍內(nèi)的負(fù)荷電流及切斷不大的過載電流。不能分、合短路故障電流。拉開后有明顯的斷開點(diǎn)，可以隔離電源?？勺鳛橹行∪萘吭O(shè)備及線路的開關(guān)點(diǎn)，還可以配有能斷開短路故障電流的高壓熔斷器。

4、斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的區(qū)別

1）斷路器在使用中簡稱“開關(guān)”，隔離開關(guān)在使用中簡稱”刀閘”。

2）高壓斷路器具有完善的滅弧裝置，不僅可以通斷正常的負(fù)荷電流，而且能夠切斷短路電流；高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，可以通斷正常的負(fù)荷電流，但它不能用來切斷短路電流；高壓隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能通斷負(fù)荷電流，只能拉開小于5A的互感器和避雷器回路電流。

3）高壓隔離開關(guān)和高壓負(fù)荷開關(guān)都可以形成明顯可見的斷開間隙，用于設(shè)備檢修時(shí)隔離電源。而大部分高壓斷路器不具備隔離功能。

4）高壓隔離開關(guān)不具備保護(hù)功能，高壓負(fù)荷開關(guān)的保護(hù)一般是加熔斷器保護(hù)，只有速斷和過流。而高壓斷路器依靠電流互感器配合二次設(shè)備來保護(hù)，可具有短路保護(hù)、過載保護(hù)、漏電保護(hù)等功能。

二、高壓熔斷器

高壓熔斷器是人為在電網(wǎng)中設(shè)置的最薄弱的發(fā)熱元件，當(dāng)過負(fù)荷或短路電流流過該熔件時(shí)，利用熔件本身產(chǎn)生的熱量使其自行熔斷，從而使電路斷開，達(dá)到保護(hù)電網(wǎng)和電氣設(shè)備的目的。

1、高壓熔斷器工作原理

高壓熔斷器結(jié)構(gòu)一般包括熔絲管、接觸導(dǎo)電部分、支持絕緣子和底座等部分，熔絲管中填充用于滅弧的石英砂細(xì)粒。熔件是利用熔點(diǎn)較低的金屬材料制成的金屬絲或金屬片，串聯(lián)在被保護(hù)電路中，當(dāng)電路或電路中的設(shè)備過載或發(fā)生故障時(shí)，熔件發(fā)熱而熔化，從而切斷電路，達(dá)到保護(hù)電路或設(shè)備的目的。

2、高壓限流熔斷器的主要參數(shù)和特性

1）額定電壓

是指高壓限流熔斷器分?jǐn)嗪箝L期承受的電壓，一般等于或大于設(shè)備或線路的額定電壓。

2）額定電流

分熔斷器和熔體的額定電流，是指長期通過的電流。一般為設(shè)備額定電流的1.5~3倍。

3）額定開斷能力

是指在故障條件下可靠地開斷過載或短路電流的能力。一般用開斷電流或開斷容量表示。

4）絕緣水平

一般用工頻耐壓和雷電沖擊耐壓來表示。

5）安秒特性

是指高壓限流熔斷器動(dòng)作時(shí)間與通過熔斷器電流的關(guān)系，它由制造廠提供。

3、常用高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)與用途

1）RN型戶內(nèi)高壓限流熔斷器

常用的戶內(nèi)高壓熔斷器，以RN1系列和RN2系列產(chǎn)品為例，均為充填石英砂封閉管式熔斷器。

（1） RN1系列熔斷器

RN1系列熔斷器主要由熔管、熔體、黃銅端蓋、石英砂等組成。熔體是由銅、銀或康銅制成的1根或幾根并聯(lián)的細(xì)絲。額定電流小于7. 5A的熔體，根據(jù)額定電流的不同，由1根或幾根鍍銀銅絲繞在瓷芯上制成，并在熔體中間焊有小錫球；額定電流大于7. 5A的熔體，由兩種不同直徑的銅絲制成螺旋形，連接處焊有小錫球。在熔管內(nèi)裝有鋼指示熔體，其下端與指示器連接，當(dāng)熔體熔斷后，指示器被彈簧推出。它適合于3～35kV電力線路和電力變壓器的過負(fù)荷和短路保護(hù)。

（2） RN2系列熔斷器

RN2系列熔斷器的結(jié)構(gòu)與RN1系列熔斷器的結(jié)構(gòu)基本相同，但RN2系列熔絲只有一根，也沒有熔斷指示器。它適合于3～35kV電壓互感器的短路保護(hù)，運(yùn)行時(shí)是根據(jù)電壓互感器副邊的電壓表的指示來判斷熔體是否熔斷。

2）RW型戶外高壓跌落式熔斷器

常用的戶外高壓熔斷器，以RW4-10型和RW9-35型產(chǎn)品為例，均為充填石英砂封閉管式熔斷器。

（1） RW4-10型戶外跌落式高壓熔斷器

正常運(yùn)行時(shí)串聯(lián)在線路中，熔管下部動(dòng)觸頭借助熔絲張力拉緊后，推入上靜觸頭內(nèi)，鎖緊成閉合位置。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，故障電流使熔絲迅速熔斷，形成電弧。消弧管因電弧的高溫分解出大量氣體，使管內(nèi)形成很大的壓力，并沿著管道形成強(qiáng)烈的縱向吹弧，使電弧迅速拉長而熄滅。熔絲熔斷后，熔管下部觸頭失去張力而下翻，使鎖緊機(jī)構(gòu)釋放，熔管在其自重和觸頭彈力作用下翻轉(zhuǎn)跌落，造成明顯的斷開間隙。這種跌落式高壓熔斷器采用“逐級(jí)排氣”的結(jié)構(gòu)，為防止進(jìn)水，正常運(yùn)行時(shí)上端是封閉的。當(dāng)分?jǐn)嘈」收想娏鲿r(shí)，由于上端封閉形成了單端排氣，使管內(nèi)保持較大的壓力吹滅小故障電流產(chǎn)生的電弧。當(dāng)分?jǐn)啻蟮墓收想娏鲿r(shí)，由于產(chǎn)生的氣壓大，使上端沖開兩端排氣，既有效地吹滅了大小電弧，又有效地防止了熔管受到較大的機(jī)械壓力而損壞。

（2） RW9-35型戶外限流式熔斷器

RW9-35型戶外限流式熔斷器，由熔管、瓷套、接線端帽、緊固法蘭、棒形支持絕緣子等部分組成。熔管裝在瓷套中，熔體裝在填充石英砂填料的熔管中。它具有體積小、重量輕、滅弧性能好、斷流能量大、限流能力強(qiáng)、維護(hù)方便、熔體可更換等優(yōu)點(diǎn)，可提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。