高压开关和高压熔断器

1.高压开关。
高压开关是指控制高压电力线路或电气设备通断的高压电器，主要包括高压断路器、高压负荷开关、高压隔离开关等。
1.高压断路器。
1)高压断路器(QF)又称高压开关，是电力系统中重要的控制和保护电气设备。无论控制电路处于什么状态，断路器都可以连接或断开电路。也就是说，高压断路器不仅可以切断正常的负荷电流，还可以切断和承受一定时间的短路电流，在保护装置的作用下自动跳闸，切除短路故障。
2)高压断路器的分类。
根据灭弧介质的不同，可分为以下几种：
(1)油断路器。
油作为灭弧介质的断路器称为油断路器；油除了作为灭弧介质外，还作为触点断开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；油只作为灭弧介质和触点断开后的绝缘介质，带电部分与地面之间的绝缘称为少油断路器。
(2)真空断路器。
用真空高介质强度灭弧的断路器称为真空断路器。
(3)六氟化硫(SF6)断路器。
SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为六氟化硫断路器。
(4)压缩空气断路器。
使用压缩空气作为灭弧介质的断路器称为压缩空气断路器。压缩空气除了作为灭弧介质外，还作为触点断开后的绝缘介质。
(5)磁吹断路器。
利用狭缝灭弧原理，将电弧吹入狭缝冷却灭弧的断路器，称为磁吹断路器。
3)高压断路器的作用。
电网中高压断路器的作用是控制和保护。
（1）控制功能主要体现在系统正常运行时，可用于切换运行模式，将设备或线路连接到电网或退出运行。
（2）保护作用主要体现在设备和线路发生故障时，故障电流可与继电保护配合快速切断，保证无故障部分的正常运行。
2.高压隔离开关。
1)高压隔离开关(QS)又称隔离刀闸。它没有专门的灭弧装置，不能用来切断负载电流和短路电流。使用时应配合断路器，断路器断开后才能操作。其主要功能是配合断路器接通断开电源，改变设备的运行状态。
2)高压隔离开关的用途。
（1）用于隔离电源，确保维修安全，使待维修的电气设备与电源有明显的断开点；
（2）倒闸操作以改变系统的运行模式。例如，在双母线运行的电路中，设备或线路由一组母线切换到另一组母线；
（3）在某些情况下，可用于连接和切断小电流电路。例如，分断互感器和避雷器电路。
3)高压隔离开关的检查和维护。
(1)接触部分过热。
弹簧弹性减弱，螺钉松动或接触表面氧化，电阻增大，温度升高。应减少负荷或停电维护。
(2)三相闭合不同期。
检查三相联动开关闭合同期性，误差不超过3mm。
(3)分合闸不灵活。
开关或其操作机构的旋转部分生锈，或在严重加热时将触头焊接在一起。应修理触点并添加润滑油。
(4)瓷瓶裂缝或损坏。
操作时用力过猛或开关与母线连接不良。应立即更换。
(5)运行温度过高。
隔离开关运行温度不得超过70℃，可采用变色漆或示温蜡片。红外测温监测。
（6）检查刀片和刀口的消弧角，无烧伤、变形、腐蚀、倾斜；绝缘完整，无裂纹、电晕、放电，锁紧装置良好。
（7）隔离开关打开后，检查电磁连锁或机构连锁装置的销应牢固，隔离开关的辅助接头位置应正确。
3.高压负荷开关。
1)高压负荷开关专门用于高压装置中的通断负荷电流，因此负荷开关具有灭弧装置。由于负荷开关的设计只考虑一定的负荷电流，其断流能力不大，因此不能用于断开短路电流。线路的短路故障只能由其串联的高压保险丝保护。当故障电流大于负荷开关的开启能力时，必须确保保险丝先保险丝，然后负荷开关才能分开。当故障电流小于负荷开关的开启能力时，负荷开关断开，保险丝不动作。
2)高压负荷开关的结构。
（1）高压负荷开关是介于高压隔离开关和高压断路器之间的高压电器，性能与断路器相似，结构与高压隔离开关相似，断开点明显。
（2）高压负荷开关具有简单的灭弧装置，可在额定电压和额定电流下连接和断开电路。但由于高压负荷开关的灭弧结构是按额定电流设计的，短路电流不能切断。
（3）当高压负荷开关与高压保险丝配合使用时，高压负荷开关分为正常负荷电路，高压保险丝分为短路电流。高压负荷开关串联高压保险丝的组合常用于L0kV及以下小容量配电系统。
3)高压负荷开关的用途。
高压负荷开关可分为额定电流范围内的负荷电流和切断较小的过载电流。不能分割。关闭短路故障电流。打开后有明显的断开点，可以隔离电源。可作为中小型容量设备和线路的开关点，也可配备高压保险丝，可切断短路故障电流。
4.断路器。隔离开关与负荷开关的区别。
1)断路器在使用中简称开关
2）高压断路器具有完善的灭弧装置，不仅能切断正常负荷电流，还能切断短路电流；高压负荷开关具有简单的灭弧装置，可切断正常负荷电流，但不能用于切断短路电流；高压隔离开关无灭弧装置，不能切断负荷电流，只能打开小于5A的互感器和避雷器电路电流。
3)高压隔离开关和高压负荷开关可形成明显的断开间隙，用于设备维护时隔离电源。大多数高压断路器没有隔离功能。
4)高压隔离开关没有保护功能，高压负荷开关的保护一般由保险丝保护，只有快速断开和过流。高压断路器依靠电流互感器和二次设备保护，可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。
二、高压熔断器。
高压保险丝是在电网中人工设置的较弱的加热元件。当过载或短路电流流过熔件时，熔件本身产生的热量会自行熔断，从而断开电路，达到保护电网和电气设备的目的。
1.高压熔断器的工作原理。
高压保险丝结构一般包括保险丝管。接触导电部分。支撑绝缘子和底座，填充用于灭弧的石英砂颗粒。熔件是由熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片，串联在保护电路中。当电路或电路中的设备过载或故障时，熔件加热熔化，切断电路，达到保护电路或设备的目的。
2.高压限流熔断器的主要参数和特点。
1)额定电压。
指高压限流熔断器分断后的长期电压，一般等于或大于设备或线路的额定电压。
2)额定电流。
熔断器和熔体的额定电流是指长期通过的电流。一般为设备额定电流的1.5~3倍。
3)额定开断能力。
指在故障条件下可靠开断过载或短路电流的能力。一般用开断电流或开断容量表示。
4)绝缘水平。
一般用工频耐压和雷电冲击耐压来表示。
5)安秒特性。
指高压限流熔断器的运行时间与通过熔断器的电流之间的关系，由厂家提供。
3.高压熔断器的结构及用途。
1)RN型室内高压限流熔断器。
常用的室内高压保险丝，以RN1系列和RN2系列产品为例，均为填充石英砂封闭管保险丝。
(1)RN1系列熔断器。
RN1系列熔断器主要由熔管、熔体、黄铜端盖、石英砂等组成。熔体是由铜、银或康铜制成的一根或几根并联细丝。额定电流小于7.5A的熔体，根据额定电流的不同，在瓷芯上包裹一根或几根镀银铜丝，在熔体中间焊接一个小锡球；额定电流大于7.5A的熔体由两根不同直径的铜丝制成，连接处焊接一个小锡球。钢指示熔体安装在熔管中，下端与指示器连接。熔体熔断后，指示器由弹簧启动。适用于3~35kV电力线路和电力变压器的过载和短路保护。
(2)RN2系列熔断器。
RN2系列熔断器的结构与RN1系列熔断器基本相同，但RN2系列熔断器只有一根，没有熔断指示器。适用于3~35kV电压互感器的短路保护，根据电压互感器副侧电压表的指示判断熔体是否熔断。
2)RW型户外高压跌落式熔断器。
以RW4-10型和RW9-35型产品为例，常用的35型产品为例，均为填充石英砂封闭管保险丝。
(1)RW4-10型户外跌落式高压熔断器。
正常运行时，在线路中串联。熔管下部动触头用熔丝张力拉紧后，推入上静触头，锁紧成闭合位置。当线路出现故障时，故障电流使熔丝迅速熔断，形成电弧。由于电弧的高温，消弧管分解了大量的气体，使管道形成很大的压力，沿管道形成强烈的纵向吹弧，使电弧迅速拉长并熄灭。熔丝熔断后，熔管下部触头失去张力，向下翻转，释放锁紧机构。熔管在其自重和触头弹性的作用下翻转落下，造成明显的断裂间隙。这种坠落式高压熔断器采用逐级排气结构。为了防止进水，正常运行时上端是封闭的。当小故障电流被分断时，单端排气由于上端封闭而形成，使管道保持较大的压力吹灭小故障电流产生的电弧。当大故障电流被分断时，由于气压大，上端冲出两端排气，有效吹灭了大小电弧，有效防止熔管受到较大的机械压力而损坏。
(2)RW9-35型户外限流熔断器。
RW9-35户外限流熔断器由熔管、瓷套、接线端帽、紧固法兰、棒支撑绝缘子等组成。熔管安装在瓷套中，熔体安装在填充石英砂填料的熔管中。它具有体积小、重量轻、灭弧性能好、断流能力大、限流能力强、维护方便、熔体可更换等优点，可提高电力系统的运行可靠性。
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