熔斷器隔離開關(guān)負(fù)荷開關(guān)

1、一、熔斷器一、熔斷器 1.1.概論概論 熔斷器是一種開斷電器，由單個(gè)或多個(gè)專門設(shè)計(jì)的熔體熔斷器是一種開斷電器，由單個(gè)或多個(gè)專門設(shè)計(jì)的熔體 的協(xié)調(diào)的零部件組成，當(dāng)電流超過給定值到足夠時(shí)間，就斷的協(xié)調(diào)的零部件組成，當(dāng)電流超過給定值到足夠時(shí)間，就斷 開它所插入的電路而分?jǐn)嚯娏?。熔斷器承?dān)著保護(hù)電氣設(shè)備開它所插入的電路而分?jǐn)嚯娏?。熔斷器承?dān)著保護(hù)電氣設(shè)備 和電網(wǎng)的重要任務(wù)，并且限制了不可避免的事故發(fā)生和確保和電網(wǎng)的重要任務(wù)，并且限制了不可避免的事故發(fā)生和確保 了用戶供電。了用戶供電。 按照保護(hù)對象的不同，分為三種：電力熔斷器，電壓互感器按照保護(hù)對象的不同，分為三種：電力熔斷器，電壓互感器 保護(hù)用熔斷器

2、，電容器保護(hù)用熔斷器保護(hù)用熔斷器，電容器保護(hù)用熔斷器 (1)(1)熔斷器發(fā)展史簡介熔斷器發(fā)展史簡介 18791879年，最早的熔斷器如下圖所示，是由兩根鐵絲年，最早的熔斷器如下圖所示，是由兩根鐵絲 連接到一個(gè)金屬球上，金屬球用鉛錫合金或其它低熔點(diǎn)連接到一個(gè)金屬球上，金屬球用鉛錫合金或其它低熔點(diǎn) 導(dǎo)電材料制成，當(dāng)有足夠大的電流在足夠長的時(shí)間內(nèi)通導(dǎo)電材料制成，當(dāng)有足夠大的電流在足夠長的時(shí)間內(nèi)通 過熔斷器時(shí)，金屬球會(huì)熔化而墜落，使得電路分?jǐn)?。過熔斷器時(shí)，金屬球會(huì)熔化而墜落，使得電路分?jǐn)唷?為了用于高壓線路的開斷，英國人制造了造價(jià)很高的油為了用于高壓線路的開斷，英國人制造了造價(jià)很高的油 浸式熔斷器。美

3、國也在較高電壓下推廣應(yīng)用油浸式熔斷器。浸式熔斷器。美國也在較高電壓下推廣應(yīng)用油浸式熔斷器。 高壓噴射跌落式熔斷器，開斷能力在數(shù)百幾千安培，高壓噴射跌落式熔斷器，開斷能力在數(shù)百幾千安培， 已經(jīng)有一百多年的歷史。有單端、雙端和逐級(jí)排氣三種。滅已經(jīng)有一百多年的歷史。有單端、雙端和逐級(jí)排氣三種。滅 弧原理是利用熔體自身熔斷，形成電弧，然后在電弧高溫作弧原理是利用熔體自身熔斷，形成電弧，然后在電弧高溫作 用下，將滅弧管內(nèi)的產(chǎn)氣材料氣化產(chǎn)生大量氣體，再依靠此用下，將滅弧管內(nèi)的產(chǎn)氣材料氣化產(chǎn)生大量氣體，再依靠此 氣體在電流過零時(shí)將電弧吹滅。氣體在電流過零時(shí)將電弧吹滅。 高壓限流式熔斷器，主要用于高壓限流式熔

4、斷器，主要用于3 335kV35kV系統(tǒng)。它的基本系統(tǒng)。它的基本 結(jié)構(gòu)都是由瓷管或環(huán)氧玻璃纖維管、繞于柱式骨架上的熔絲、結(jié)構(gòu)都是由瓷管或環(huán)氧玻璃纖維管、繞于柱式骨架上的熔絲、 滅弧介質(zhì)和指示觸發(fā)器等組成。并在兩端密封。它的觸發(fā)器滅弧介質(zhì)和指示觸發(fā)器等組成。并在兩端密封。它的觸發(fā)器 目前有三種：彈簧式、炸藥式、鼓膜式。滅弧原理是靠石英目前有三種：彈簧式、炸藥式、鼓膜式。滅弧原理是靠石英 砂的強(qiáng)烈冷卻作用，使得短路電流在達(dá)到最大值之前就被切砂的強(qiáng)烈冷卻作用，使得短路電流在達(dá)到最大值之前就被切 斷。因此，它的開斷能力較大，開斷時(shí)間也特別短。斷。因此，它的開斷能力較大，開斷時(shí)間也特別短。 真空熔斷器，

5、體積小，額定電流數(shù)百安培，開斷電流可真空熔斷器，體積小，額定電流數(shù)百安培，開斷電流可 達(dá)達(dá)30kA30kA以上。以上。 不同熔斷器組合組成全范圍熔斷器。不同熔斷器組合組成全范圍熔斷器。 (1)(1)由限流式和噴射式組成的高壓全范圍熔斷器。限流式熔斷器因由限流式和噴射式組成的高壓全范圍熔斷器。限流式熔斷器因 石英砂具有限流作用，開斷大故障電流能力很強(qiáng)，而開斷低過載電流比石英砂具有限流作用，開斷大故障電流能力很強(qiáng)，而開斷低過載電流比 較困難，噴射式熔斷器對低過載電流的開斷能力較強(qiáng)，而大電流故障的較困難，噴射式熔斷器對低過載電流的開斷能力較強(qiáng)，而大電流故障的 開斷較為困難。將兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來就可以組

6、成全范圍熔斷器。開斷較為困難。將兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來就可以組成全范圍熔斷器。 (2)(2)由限流式和真空式組成的全范圍熔斷器。真空熔斷器的特點(diǎn)是對由限流式和真空式組成的全范圍熔斷器。真空熔斷器的特點(diǎn)是對 大電流大電流(50kA(50kA以上以上) )不能起限流作用，而對小電流易于開斷。因此它與限不能起限流作用，而對小電流易于開斷。因此它與限 流式組合起來可以達(dá)到全范圍保護(hù)的目的。流式組合起來可以達(dá)到全范圍保護(hù)的目的。 (3)(3)熔體由兩種不同熔點(diǎn)的金屬串聯(lián)構(gòu)成的全范圍熔斷器。這種熔斷熔體由兩種不同熔點(diǎn)的金屬串聯(lián)構(gòu)成的全范圍熔斷器。這種熔斷 器的熔體是由在帶狀銀熔體中間串入一種熔點(diǎn)較低的金屬器的熔

7、體是由在帶狀銀熔體中間串入一種熔點(diǎn)較低的金屬( (如金硅合金如金硅合金) ) 構(gòu)成，其外面套有產(chǎn)氣的輔助滅弧管。構(gòu)成，其外面套有產(chǎn)氣的輔助滅弧管。 (4)(4)采用冶金效應(yīng)達(dá)到全范圍保護(hù)的限流熔斷器。它是在一般限流式采用冶金效應(yīng)達(dá)到全范圍保護(hù)的限流熔斷器。它是在一般限流式 熔斷器的帶狀銀熔體的表面敷置低熔點(diǎn)金屬小球熔斷器的帶狀銀熔體的表面敷置低熔點(diǎn)金屬小球( (如錫珠如錫珠) )以構(gòu)成冶金效以構(gòu)成冶金效 應(yīng)點(diǎn)，這樣可利用冶金效應(yīng)使熔體在較小電流時(shí)熔斷以開斷低過載電流，應(yīng)點(diǎn)，這樣可利用冶金效應(yīng)使熔體在較小電流時(shí)熔斷以開斷低過載電流， 而利用一般限流式熔斷器在大電流的限流作用開斷大的短路電流。而利

8、用一般限流式熔斷器在大電流的限流作用開斷大的短路電流。 (2)(2)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 時(shí)間電流特性：分為弧前時(shí)間電流特性和熔斷時(shí)時(shí)間電流特性：分為弧前時(shí)間電流特性和熔斷時(shí) 間電流特性。下圖所示為熔斷器的時(shí)間電流特性曲線：間電流特性。下圖所示為熔斷器的時(shí)間電流特性曲線： 1弧前時(shí)間電流特性弧前時(shí)間電流特性 2熔斷時(shí)間電流特性熔斷時(shí)間電流特性 額定電壓：熔斷器長期工作時(shí)和分?jǐn)嗪竽艹惺艿念~定電壓：熔斷器長期工作時(shí)和分?jǐn)嗪竽艹惺艿?電壓；電壓； 額定電流：允許長期通過的電流。額定電流：允許長期通過的電流。 額定分?jǐn)嗄芰Γ褐冈谝?guī)定使用條件（線路電壓、額定分?jǐn)嗄芰Γ褐冈谝?guī)定使用條件（線路電壓、 功率因素或

9、時(shí)間常數(shù)）下，熔斷器所能分?jǐn)嗟念A(yù)期電功率因素或時(shí)間常數(shù)）下，熔斷器所能分?jǐn)嗟念A(yù)期電 流（交流為有效值）。流（交流為有效值）。 截?cái)嚯娏魈匦裕褐冈谝?guī)定的使用條件下，表示截?cái)嚯娏魈匦裕褐冈谝?guī)定的使用條件下，表示 截?cái)嚯娏髋c預(yù)期電流的關(guān)系特性，截?cái)嚯娏魇侨魏畏墙財(cái)嚯娏髋c預(yù)期電流的關(guān)系特性，截?cái)嚯娏魇侨魏畏?對稱情況下所能達(dá)到的最大值。對稱情況下所能達(dá)到的最大值。 I I2 2t t：表示被熔斷器所保護(hù)的電路中：表示被熔斷器所保護(hù)的電路中11電阻所電阻所 釋放的焦耳能。釋放的焦耳能。 2.2.高壓交流熔斷器的基礎(chǔ)知識(shí)高壓交流熔斷器的基礎(chǔ)知識(shí) （1 1）熔體狹頸的形狀對時(shí)間）熔體狹頸的形狀對時(shí)間- -電

10、流特性的影響電流特性的影響 （2 2）熔體材料和熔體厚度的應(yīng)用范圍熔體材料和熔體厚度的應(yīng)用范圍 在高壓限流熔斷器中，通常采用純銀作為熔體材料。熔在高壓限流熔斷器中，通常采用純銀作為熔體材料。熔 體厚度的選擇要從各方面來考慮，如熔體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、正常體厚度的選擇要從各方面來考慮，如熔體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、正常 工作下的散熱狀況和開斷短路電流時(shí)的突然發(fā)熱等，但主要工作下的散熱狀況和開斷短路電流時(shí)的突然發(fā)熱等，但主要 考慮正常工作下的散熱。經(jīng)常用考慮正常工作下的散熱。經(jīng)常用2 2片熔體并聯(lián)來替代相同電片熔體并聯(lián)來替代相同電 流密度的熔體，這樣，正常工作下的溫升有顯著降低。流密度的熔體，這樣，正常工作下的溫升有

11、顯著降低。 （3 3）冶金效應(yīng)的應(yīng)用）冶金效應(yīng)的應(yīng)用 為了縮短熔斷器在過載電流時(shí)的為了縮短熔斷器在過載電流時(shí)的 熔化時(shí)間，常在熔體上設(shè)置軟錫焊點(diǎn)熔化時(shí)間，常在熔體上設(shè)置軟錫焊點(diǎn) 。當(dāng)熔斷器一旦發(fā)生過載現(xiàn)象，則在。當(dāng)熔斷器一旦發(fā)生過載現(xiàn)象，則在 熔體的軟錫點(diǎn)上發(fā)生擴(kuò)散過程，即軟熔體的軟錫點(diǎn)上發(fā)生擴(kuò)散過程，即軟 錫焊點(diǎn)處的錫會(huì)滲透到純銀熔體材料錫焊點(diǎn)處的錫會(huì)滲透到純銀熔體材料 中，這種現(xiàn)象稱為金屬的擴(kuò)散作用，中，這種現(xiàn)象稱為金屬的擴(kuò)散作用， 也稱冶金效應(yīng)。利用軟錫焊點(diǎn)可以降也稱冶金效應(yīng)。利用軟錫焊點(diǎn)可以降 低純金屬的熔化溫度。舉例來說，純低純金屬的熔化溫度。舉例來說，純 銀的熔點(diǎn)為銀的熔點(diǎn)為960

12、960度，而加入軟錫后，度，而加入軟錫后， 軟錫焊點(diǎn)處的熔點(diǎn)可降低到軟錫焊點(diǎn)處的熔點(diǎn)可降低到220220度左度左 右，右， 可以大大縮短過載電流的熔化可以大大縮短過載電流的熔化 時(shí)間。時(shí)間。 （4 4）外殼）外殼 外殼是用來安放熔體和石英砂外殼是用來安放熔體和石英砂( (滅弧介質(zhì)滅弧介質(zhì)) )的容器。它應(yīng)的容器。它應(yīng) 具有良好的電氣絕緣性能和能承受熔斷器開斷短路電流過程具有良好的電氣絕緣性能和能承受熔斷器開斷短路電流過程 中產(chǎn)生的沖擊壓力中產(chǎn)生的沖擊壓力( (最高可達(dá)最高可達(dá)100MPa)100MPa)。同時(shí)能承受短路電流。同時(shí)能承受短路電流 產(chǎn)生的暫時(shí)的高溫，可能達(dá)到產(chǎn)生的暫時(shí)的高溫，可能達(dá)

13、到300300度。目前一些高壓熔斷器制度。目前一些高壓熔斷器制 造廠采用高強(qiáng)度陶瓷或高氧化鋁陶瓷作為熔斷器的外殼，根造廠采用高強(qiáng)度陶瓷或高氧化鋁陶瓷作為熔斷器的外殼，根 據(jù)發(fā)展趨勢，部分廠家已開始采用耐高溫的高強(qiáng)度玻璃纖維據(jù)發(fā)展趨勢，部分廠家已開始采用耐高溫的高強(qiáng)度玻璃纖維 管做外殼。管做外殼。 熔斷器的外殼兩端連接向外導(dǎo)電的銅導(dǎo)體，根據(jù)國際標(biāo)熔斷器的外殼兩端連接向外導(dǎo)電的銅導(dǎo)體，根據(jù)國際標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定有兩種型式：圓筒形狀準(zhǔn)規(guī)定有兩種型式：圓筒形狀( (插入式插入式) )和平板形狀和平板形狀( (母線式母線式) ) 。外殼的一端還裝有指示器或撞擊器，指示器用來判斷熔斷。外殼的一端還裝有指示器或撞擊

14、器，指示器用來判斷熔斷 器是否熔斷，撞擊器除用來指示熔斷器是否熔斷外，還同時(shí)器是否熔斷，撞擊器除用來指示熔斷器是否熔斷外，還同時(shí) 用來在熔斷器動(dòng)作時(shí)推動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)機(jī)構(gòu)。用來在熔斷器動(dòng)作時(shí)推動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)機(jī)構(gòu)。 （5 5）熔斷器在三種不同工作狀態(tài)下的分析）熔斷器在三種不同工作狀態(tài)下的分析 1)1)正常電流下的工作狀態(tài)是指通過的電流始終保持在等正常電流下的工作狀態(tài)是指通過的電流始終保持在等 于或小于額定電流下的工作狀態(tài)。溫度分布圖如下圖所示。于或小于額定電流下的工作狀態(tài)。溫度分布圖如下圖所示。 2)2)過載電流下的工作狀態(tài)過載電流下的工作狀態(tài) 當(dāng)熔斷器超過一定數(shù)值的額定電流后，經(jīng)一定時(shí)間，熔體當(dāng)熔斷

15、器超過一定數(shù)值的額定電流后，經(jīng)一定時(shí)間，熔體 的溫升將達(dá)到熔化的溫度。這時(shí)的功率損耗為的溫升將達(dá)到熔化的溫度。這時(shí)的功率損耗為W=IW=I2 2R Rt t。隨著熔。隨著熔 體溫度的升高，熔體的電阻也將增大：體溫度的升高，熔體的電阻也將增大：R Rt t=R=R0 0(1+t)(1+t)。熔體溫。熔體溫 度上升的物理過程如下圖所示。度上升的物理過程如下圖所示。 熔體在熔化點(diǎn)時(shí)，由于熱量突然增加使狹頸處電阻迅速熔體在熔化點(diǎn)時(shí)，由于熱量突然增加使狹頸處電阻迅速 上升。對于大多數(shù)的金屬熔體的電阻都存在一種熔化的不穩(wěn)上升。對于大多數(shù)的金屬熔體的電阻都存在一種熔化的不穩(wěn) 定現(xiàn)象，同時(shí)達(dá)到熔化點(diǎn)時(shí)狹頸處界

16、面產(chǎn)生惡化也會(huì)引起大定現(xiàn)象，同時(shí)達(dá)到熔化點(diǎn)時(shí)狹頸處界面產(chǎn)生惡化也會(huì)引起大 量的熱量，結(jié)果熔體和電弧發(fā)生斷裂。此時(shí)電流迅速下降，量的熱量，結(jié)果熔體和電弧發(fā)生斷裂。此時(shí)電流迅速下降， 同時(shí)電壓迅速上升。同時(shí)電壓迅速上升。 熔化時(shí)間是過載電流的函數(shù)，當(dāng)電流越大熔化時(shí)間越短。熔化時(shí)間是過載電流的函數(shù)，當(dāng)電流越大熔化時(shí)間越短。 3)3)短路電流下的工作狀態(tài)短路電流下的工作狀態(tài) 在短路電流時(shí)，由于極陡的電流上升率和極高的電在短路電流時(shí)，由于極陡的電流上升率和極高的電 流密度使熔體在幾毫秒內(nèi)所有狹頸熔化和汽化。熔化和流密度使熔體在幾毫秒內(nèi)所有狹頸熔化和汽化。熔化和 汽化的瞬間使所有狹頸處像爆炸般的產(chǎn)生電弧，

17、這時(shí)幾汽化的瞬間使所有狹頸處像爆炸般的產(chǎn)生電弧，這時(shí)幾 乎無熱量傳輸，通常稱這個(gè)狀態(tài)為絕熱狀態(tài)。乎無熱量傳輸，通常稱這個(gè)狀態(tài)為絕熱狀態(tài)。 在短路電流期間所產(chǎn)生的電弧能量，熔斷器應(yīng)能可在短路電流期間所產(chǎn)生的電弧能量，熔斷器應(yīng)能可 靠地承受，并且持續(xù)到所謂允通電流的數(shù)值。熔斷器的靠地承受，并且持續(xù)到所謂允通電流的數(shù)值。熔斷器的 開斷時(shí)間由熔化時(shí)間和燃弧之間兩部分組成。開斷時(shí)間由熔化時(shí)間和燃弧之間兩部分組成。 (6)(6)限壓措施限壓措施 3.3.高壓交流非限流熔斷器高壓交流非限流熔斷器 非限流熔斷器是一種電流過零的開斷裝置，非限流熔斷器是一種電流過零的開斷裝置， 這類熔斷器的熔體較短，因此要求能使

18、最初建立這類熔斷器的熔體較短，因此要求能使最初建立 的短電弧盡快拉長。非限流熔斷器的結(jié)構(gòu)主要有的短電弧盡快拉長。非限流熔斷器的結(jié)構(gòu)主要有 三種：羊角開弧式、液體式和噴射式，目前最常三種：羊角開弧式、液體式和噴射式，目前最常 用的為噴射式。用的為噴射式。 熔體裝在由有機(jī)材料管做成的熔斷件中，用脆的隔膜封熔體裝在由有機(jī)材料管做成的熔斷件中，用脆的隔膜封 住頂部，管內(nèi)襯有纖維之類的產(chǎn)氣材料。開斷故障電流范圍住頂部，管內(nèi)襯有纖維之類的產(chǎn)氣材料。開斷故障電流范圍 較廣。這些熔斷器適用于額定電流到較廣。這些熔斷器適用于額定電流到100A100A和額定電壓和額定電壓72.5kV72.5kV 的三相電網(wǎng)，最大

19、分?jǐn)嗄芰σ话阆拗圃诘娜嚯娋W(wǎng)，最大分?jǐn)嗄芰σ话阆拗圃?50MVA150MVA。噴射式熔斷。噴射式熔斷 器僅供戶外使用，可以從地面上用桿子替換載熔體。器僅供戶外使用，可以從地面上用桿子替換載熔體。 在正常工作時(shí)，熔斷體的熔管和下動(dòng)觸頭間是用活在正常工作時(shí)，熔斷體的熔管和下動(dòng)觸頭間是用活 動(dòng)關(guān)節(jié)鎖緊，使動(dòng)觸頭在靜觸頭背面的彈簧的壓力抵住動(dòng)關(guān)節(jié)鎖緊，使動(dòng)觸頭在靜觸頭背面的彈簧的壓力抵住 保持合閘位置。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路電流或過載電流時(shí)，保持合閘位置。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路電流或過載電流時(shí)， 熔斷件迅速熔斷，在熔斷管內(nèi)產(chǎn)生電弧，熔管內(nèi)襯的產(chǎn)熔斷件迅速熔斷，在熔斷管內(nèi)產(chǎn)生電弧，熔管內(nèi)襯的產(chǎn) 氣材料在電弧作用

20、下產(chǎn)生大量氣體，使熔管內(nèi)形成很高氣材料在電弧作用下產(chǎn)生大量氣體，使熔管內(nèi)形成很高 的壓力，沿管內(nèi)通道形成強(qiáng)烈的電弧縱吹，迅速從管內(nèi)的壓力，沿管內(nèi)通道形成強(qiáng)烈的電弧縱吹，迅速從管內(nèi) 噴出，在電流過零點(diǎn)時(shí)將電弧熄滅。熔斷件熔斷后，活噴出，在電流過零點(diǎn)時(shí)將電弧熄滅。熔斷件熔斷后，活 動(dòng)關(guān)節(jié)釋放，載熔件的動(dòng)觸頭在靜觸頭背面的彈簧壓力動(dòng)關(guān)節(jié)釋放，載熔件的動(dòng)觸頭在靜觸頭背面的彈簧壓力 和載熔件自身的重量而迅速跌落，形成隔離間隙。和載熔件自身的重量而迅速跌落，形成隔離間隙。 4.4.高壓交流限流熔斷器高壓交流限流熔斷器 高壓交流限流式熔斷器具有下列兩個(gè)特點(diǎn)：開斷短路電流能高壓交流限流式熔斷器具有下列兩個(gè)特點(diǎn)

21、：開斷短路電流能 力大；具有顯著的限流效應(yīng)，在短路電流還未達(dá)到最大值前，電力大；具有顯著的限流效應(yīng)，在短路電流還未達(dá)到最大值前，電 流即被截?cái)?。流即被截?cái)唷?高壓交流限流式熔斷器的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。高壓交流限流式熔斷器的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。 (1)(1)熔體、內(nèi)帽和外帽熔體、內(nèi)帽和外帽 大多數(shù)高壓交流限流式熔斷器的熔體是繞在陶瓷七星柱骨大多數(shù)高壓交流限流式熔斷器的熔體是繞在陶瓷七星柱骨 架上來支撐的，這樣可以縮短絕緣外殼的長度。繞在陶瓷七星架上來支撐的，這樣可以縮短絕緣外殼的長度。繞在陶瓷七星 柱骨架上的熔體長度大約為絕緣外殼長度的柱骨架上的熔體長度大約為絕緣外殼長度的2.52.5倍。例如倍

22、。例如12kV12kV 的高壓交流限流熔斷器的熔體長度為的高壓交流限流熔斷器的熔體長度為610620mm610620mm，絕緣外殼長，絕緣外殼長 度為度為292mm292mm。熔體的兩端焊在端蓋上，然后裝入絕緣外殼內(nèi)與。熔體的兩端焊在端蓋上，然后裝入絕緣外殼內(nèi)與 內(nèi)帽焊接，外帽是通過擠壓與內(nèi)帽緊密配合。外帽的外表面均內(nèi)帽焊接，外帽是通過擠壓與內(nèi)帽緊密配合。外帽的外表面均 鍍銀或錫，以防止大氣腐蝕。鍍銀或錫，以防止大氣腐蝕。 (2)(2)絕緣外殼絕緣外殼 絕緣外殼的要求是應(yīng)能承受高壓熔斷器在過載時(shí)的高溫和在短路電流絕緣外殼的要求是應(yīng)能承受高壓熔斷器在過載時(shí)的高溫和在短路電流 開斷過程中產(chǎn)生的高壓

23、力。高壓熔斷器在開斷短路電流時(shí)，絕緣外殼內(nèi)可開斷過程中產(chǎn)生的高壓力。高壓熔斷器在開斷短路電流時(shí)，絕緣外殼內(nèi)可 能產(chǎn)生大于能產(chǎn)生大于100MPa100MPa的壓力，所以常采用的壓力，所以常采用95%95%的高氧化鋁陶瓷材料制造。近年的高氧化鋁陶瓷材料制造。近年 來，開始推廣應(yīng)用各種復(fù)合材料作為熔斷器的絕緣外殼，這種外殼具有良來，開始推廣應(yīng)用各種復(fù)合材料作為熔斷器的絕緣外殼，這種外殼具有良 好的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度。好的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度。 (3)(3)熔體熔體 高壓熔斷器的熔體斷口數(shù)多，高壓熔斷器的熔體斷口數(shù)多， 熔體長。熔體的串聯(lián)斷口數(shù)是用來分熔體長。熔體的串聯(lián)斷口數(shù)是用來分 配在開斷過程中的電

24、弧電壓，以便在配在開斷過程中的電弧電壓，以便在 電流開斷后能承受電源的恢復(fù)電壓。電流開斷后能承受電源的恢復(fù)電壓。 它是決定熔斷器開斷能力的重要因素。它是決定熔斷器開斷能力的重要因素。 一般熔體的長度約為每一般熔體的長度約為每kVkV電壓電壓5050 60mm60mm，每，每kVkV電壓取電壓取4 48 8個(gè)斷口。個(gè)斷口。 (4)(4)撞擊器撞擊器( (指示器指示器) ) 高壓熔斷器一般都裝有一個(gè)撞擊器高壓熔斷器一般都裝有一個(gè)撞擊器( (指示器指示器),),它用來顯示它用來顯示 熔斷器是否已動(dòng)作。熔斷器是否已動(dòng)作。 a.a.彈簧式撞擊器；彈簧式撞擊器；b.b.爆炸式撞擊器爆炸式撞擊器 (5)(5

25、)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 歐洲主要有三種高壓熔斷器的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：歐洲主要有三種高壓熔斷器的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： a.DIN43625a.DIN43625型式高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；型式高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； b.BS2692b.BS2692型式高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：油密封、空氣中用；型式高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：油密封、空氣中用； c.NFC64210c.NFC64210型式高壓熔斷器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。型式高壓熔斷器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 國產(chǎn)的高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是參照國產(chǎn)的高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是參照IECIEC標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)， 相當(dāng)于相當(dāng)于DIN43625DIN43625和和BS2692BS2692兩種型

26、式的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。兩種型式的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 4.4.真空熔斷器真空熔斷器 我國真空熔斷器的研究開始于我國真空熔斷器的研究開始于19861986年，西安交大王季梅年，西安交大王季梅 教授與教授與44014401廠聯(lián)合組成試驗(yàn)小組進(jìn)行研究，開發(fā)出了廠聯(lián)合組成試驗(yàn)小組進(jìn)行研究，開發(fā)出了10kV10kV真真 空熔斷器。真空熔斷器具有體積小，性能高的優(yōu)點(diǎn)。空熔斷器。真空熔斷器具有體積小，性能高的優(yōu)點(diǎn)。 真空熔斷器的熔體處于真空熔斷器的熔體處于1010-3 -3 1010-4 -4Pa Pa氣壓下工作，沒有氧化問題，使用氣壓下工作，沒有氧化問題，使用 性能穩(wěn)定，壽命長。電弧電壓很低性能穩(wěn)定，壽命長。電弧電

27、壓很低( (數(shù)十?dāng)?shù)十V)V)。由于當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，熔體。由于當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，熔體 溫度變化基本上為絕熱過程，導(dǎo)電桿溫度雖較低，熔體溫度則很快上升到溫度變化基本上為絕熱過程，導(dǎo)電桿溫度雖較低，熔體溫度則很快上升到 達(dá)熔點(diǎn)而熔化直至產(chǎn)生電弧。因此，隨著預(yù)期電流的減小，熔化時(shí)間迅速達(dá)熔點(diǎn)而熔化直至產(chǎn)生電弧。因此，隨著預(yù)期電流的減小，熔化時(shí)間迅速 增加，這樣，真空熔斷器具有很陡的弧前特性增加，這樣，真空熔斷器具有很陡的弧前特性( (下圖所示下圖所示) )。 5.5.智能式熔斷器智能式熔斷器 智能化高壓限流熔斷器在大電流下的開斷是靠沿著熔體的智能化高壓限流熔斷器在大電流下的開斷是靠沿著熔體的 每個(gè)狹

28、頸部分熔化和燃弧直到電弧熄滅來完成，而在低過載電每個(gè)狹頸部分熔化和燃弧直到電弧熄滅來完成，而在低過載電 流的開斷是按熔斷器的額定電壓值的大小和設(shè)計(jì)要求使得熔體流的開斷是按熔斷器的額定電壓值的大小和設(shè)計(jì)要求使得熔體 的最小狹頸串聯(lián)部分燃弧和熄弧來開斷電流。在過載電流下，的最小狹頸串聯(lián)部分燃弧和熄弧來開斷電流。在過載電流下， 沿著熔體長度方向的多處布置有化學(xué)炸藥包，利用它們的爆炸沿著熔體長度方向的多處布置有化學(xué)炸藥包，利用它們的爆炸 產(chǎn)生許多燃弧斷點(diǎn)來熄滅電弧。產(chǎn)生許多燃弧斷點(diǎn)來熄滅電弧。 智能熔斷器點(diǎn)火裝置智能熔斷器點(diǎn)火裝置 二、隔離開關(guān)二、隔離開關(guān) 1.1.概述概述 隔離開關(guān)是指沒有滅弧裝置，

29、在大氣中進(jìn)行開斷和關(guān)合隔離開關(guān)是指沒有滅弧裝置，在大氣中進(jìn)行開斷和關(guān)合 高壓交流電路的開關(guān)電器。一般只能在無電流或接近無電流高壓交流電路的開關(guān)電器。一般只能在無電流或接近無電流 的情況下開斷和關(guān)合電路。的情況下開斷和關(guān)合電路。 在電力系統(tǒng)中，隔離開關(guān)起下列作用：在電力系統(tǒng)中，隔離開關(guān)起下列作用： 1.1.將電氣設(shè)備與電網(wǎng)隔離以保證檢修人員的安全。將電氣設(shè)備與電網(wǎng)隔離以保證檢修人員的安全。如上圖如上圖 所示，當(dāng)斷路器所示，當(dāng)斷路器Q QD D需進(jìn)行檢修時(shí)，可先將它開斷，然后將隔離需進(jìn)行檢修時(shí)，可先將它開斷，然后將隔離 開關(guān)開關(guān)Q QG1 G1和 和Q QG5 G5分開，這樣，斷路器 分開，這樣，

30、斷路器Q QD D就與電網(wǎng)隔離，可以進(jìn)行檢就與電網(wǎng)隔離，可以進(jìn)行檢 修。有時(shí)為了更加安全，隔離開關(guān)上還可附裝一接地裝置修。有時(shí)為了更加安全，隔離開關(guān)上還可附裝一接地裝置Q QJ J （上圖中虛線所示）。在隔離開關(guān)開斷以后，接地裝置（上圖中虛線所示）。在隔離開關(guān)開斷以后，接地裝置Q QJ J立即立即 將和被檢修設(shè)備連接的一個(gè)觸頭接地。將和被檢修設(shè)備連接的一個(gè)觸頭接地。 2.2.用以換接線路。用以換接線路。如上圖所示線路，當(dāng)需要將負(fù)荷由由母如上圖所示線路，當(dāng)需要將負(fù)荷由由母 線線1 1轉(zhuǎn)移到母線轉(zhuǎn)移到母線2 2上時(shí)，可不用開斷斷路器上時(shí)，可不用開斷斷路器Q QD D，只需先將隔離開，只需先將隔離開

31、 關(guān)關(guān)Q QG2 G2和 和Q QG3 G3閉合，再將隔離開關(guān) 閉合，再將隔離開關(guān)Q QG1 G1和 和Q QG4 G4分開即可。當(dāng)需要檢修斷 分開即可。當(dāng)需要檢修斷 路器路器Q QD D時(shí)，可先將隔離開關(guān)時(shí)，可先將隔離開關(guān)Q QG6 G6閉合，然后分開隔離開關(guān) 閉合，然后分開隔離開關(guān)Q QG1 G1和 和Q QG5 G5。 。 這樣，就可無需中斷供電而將電網(wǎng)隔離。同樣，在斷路器這樣，就可無需中斷供電而將電網(wǎng)隔離。同樣，在斷路器Q QD D檢檢 修后，也可無需停電而將它投入電網(wǎng)運(yùn)行。修后，也可無需停電而將它投入電網(wǎng)運(yùn)行。 3.3.用以關(guān)合和開斷空載電力設(shè)備、電壓互感器、避雷用以關(guān)合和開斷空載電

32、力設(shè)備、電壓互感器、避雷 器等。器等。隔離開關(guān)雖然沒有滅弧裝置，但如在操作時(shí)快速的隔離開關(guān)雖然沒有滅弧裝置，但如在操作時(shí)快速的 將它關(guān)合和分開，也可以關(guān)合和開斷某些空載的電力設(shè)備將它關(guān)合和分開，也可以關(guān)合和開斷某些空載的電力設(shè)備 （例如變壓器和輸電線）和電壓互感器而不致引起事故。（例如變壓器和輸電線）和電壓互感器而不致引起事故。 例如，按照我國電業(yè)規(guī)程規(guī)定，例如，按照我國電業(yè)規(guī)程規(guī)定，10kV10kV的隔離開關(guān)，容許關(guān)的隔離開關(guān)，容許關(guān) 合和斷開合和斷開5km5km以下的空載架空線；以下的空載架空線；35kV35kV的隔離開關(guān)，容許關(guān)的隔離開關(guān)，容許關(guān) 合和開斷合和開斷10km10km以下的空

33、載架空線和以下的空載架空線和1000kVA1000kVA以下的空載變壓以下的空載變壓 器；器；110kV110kV的隔離開關(guān)，容許關(guān)合和斷開的隔離開關(guān)，容許關(guān)合和斷開320kVA320kVA以下的空載以下的空載 變壓器。變壓器。 鑒于隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)，它在結(jié)構(gòu)上必須滿足下列要求：鑒于隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)，它在結(jié)構(gòu)上必須滿足下列要求： 1.1.在分開狀態(tài)下，應(yīng)具有明顯的間隙，以便清楚地鑒別被檢修的設(shè)備是在分開狀態(tài)下，應(yīng)具有明顯的間隙，以便清楚地鑒別被檢修的設(shè)備是 否與電網(wǎng)隔離，從而更好地保證檢修工作人員的安全。否與電網(wǎng)隔離，從而更好地保證檢修工作人員的安全。 2.2.同極觸頭間的間隙耐受電壓應(yīng)比

34、每相導(dǎo)體對地絕緣的耐受電壓大同極觸頭間的間隙耐受電壓應(yīng)比每相導(dǎo)體對地絕緣的耐受電壓大1010 1515。這樣，當(dāng)電源側(cè)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過電壓時(shí)，首先是相對地或相間發(fā)生放。這樣，當(dāng)電源側(cè)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過電壓時(shí)，首先是相對地或相間發(fā)生放 電，而不致由于觸頭間隙擊穿使過電壓危害檢修人員。電，而不致由于觸頭間隙擊穿使過電壓危害檢修人員。 3.3.由于第由于第1 1點(diǎn)要求，隔離開關(guān)的觸頭必須敞露在大氣中（對某些封閉式點(diǎn)要求，隔離開關(guān)的觸頭必須敞露在大氣中（對某些封閉式 的組合電器是例外），因此，對戶外式隔離開關(guān)，要求在分開時(shí)能破碎覆的組合電器是例外），因此，對戶外式隔離開關(guān)，要求在分開時(shí)能破碎覆 蓋在觸頭上的一定

35、厚度的冰層（例如蓋在觸頭上的一定厚度的冰層（例如10cm10cm）。）。 4.4.在隔離開關(guān)本身或其操動(dòng)機(jī)構(gòu)上應(yīng)有鎖扣裝置，以防其在通過短路電在隔離開關(guān)本身或其操動(dòng)機(jī)構(gòu)上應(yīng)有鎖扣裝置，以防其在通過短路電 流時(shí)由于電動(dòng)力作用而自動(dòng)分開。流時(shí)由于電動(dòng)力作用而自動(dòng)分開。 5.5.帶有接地裝備的隔離開關(guān)，在其本身或操動(dòng)機(jī)構(gòu)上，應(yīng)采取措施保證帶有接地裝備的隔離開關(guān)，在其本身或操動(dòng)機(jī)構(gòu)上，應(yīng)采取措施保證 只在隔離開關(guān)觸頭分開后，接地裝備的觸頭才能閉合，以及只有接地的觸只在隔離開關(guān)觸頭分開后，接地裝備的觸頭才能閉合，以及只有接地的觸 頭分開后，隔離開關(guān)的觸頭才能閉合。頭分開后，隔離開關(guān)的觸頭才能閉合。 隔離

36、開關(guān)在關(guān)合和開斷時(shí)，通常不要求保證一定的速度，所以大多是隔離開關(guān)在關(guān)合和開斷時(shí)，通常不要求保證一定的速度，所以大多是 簡單的手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作。簡單的手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作。 2.2.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu) a.a.戶內(nèi)隔離開關(guān)戶內(nèi)隔離開關(guān) 戶內(nèi)隔離開關(guān)的特點(diǎn)是額定電壓在戶內(nèi)隔離開關(guān)的特點(diǎn)是額定電壓在35kV35kV及以下，額定電流自及以下，額定電流自200A200A直直 到萬安以上、額定短時(shí)耐受電流和額定沖擊耐受電流要求較高以及無需到萬安以上、額定短時(shí)耐受電流和額定沖擊耐受電流要求較高以及無需 破冰措施。破冰措施。 右圖表示一種戶內(nèi)式三極隔離開右圖表示一種戶內(nèi)式三極隔離開 關(guān)的結(jié)構(gòu)。其

37、額定電壓為關(guān)的結(jié)構(gòu)。其額定電壓為10kV10kV，額定電，額定電 流為流為600A600A。隔離開關(guān)的三極裝在共同的。隔離開關(guān)的三極裝在共同的 底架底架1 1上，每極有兩個(gè)支持瓷瓶上，每極有兩個(gè)支持瓷瓶2 2和一個(gè)和一個(gè) 磁棒磁棒5 5，L L形靜觸頭形靜觸頭3 3固定在支持瓷瓶固定在支持瓷瓶2 2上，上， 閘刀閘刀4 4是兩片平行的銅板。是兩片平行的銅板。 在有些情況下，當(dāng)隔離開關(guān)的一在有些情況下，當(dāng)隔離開關(guān)的一 端接線需要穿過金屬隔板時(shí)端接線需要穿過金屬隔板時(shí)( (例如在開例如在開 關(guān)柜中關(guān)柜中) )，則此端的支持瓷瓶以套管瓷，則此端的支持瓷瓶以套管瓷 瓶代替。瓶代替。 b.b.戶外隔離開

38、關(guān)戶外隔離開關(guān) 下圖表示額定電壓下圖表示額定電壓35kV35kV，額定電流，額定電流6006002000A2000A的隔離開關(guān)一極的結(jié)構(gòu)。的隔離開關(guān)一極的結(jié)構(gòu)。 兩個(gè)支持瓷瓶兩個(gè)支持瓷瓶1 1成成V V形裝在機(jī)構(gòu)箱形裝在機(jī)構(gòu)箱2 2上，它們可以繞自己的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。支持瓷瓶上，它們可以繞自己的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。支持瓷瓶 的軸穿入機(jī)構(gòu)箱那并通過裝在軸上的傘形齒輪互相嚙合，以保證兩支持瓷的軸穿入機(jī)構(gòu)箱那并通過裝在軸上的傘形齒輪互相嚙合，以保證兩支持瓷 瓶的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)觸頭瓶的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)觸頭5 5外面罩以防雨罩，防止觸頭閉合后被凍住不易打外面罩以防雨罩，防止觸頭閉合后被凍住不易打 開。在機(jī)構(gòu)箱的左側(cè)還裝有一接

39、地閘刀開。在機(jī)構(gòu)箱的左側(cè)還裝有一接地閘刀1111，它在電氣上和處于地電位的機(jī)，它在電氣上和處于地電位的機(jī) 構(gòu)箱連接，其靜觸頭構(gòu)箱連接，其靜觸頭1010裝在支持瓷瓶的頂部。關(guān)合電路時(shí)，先分開接地閘裝在支持瓷瓶的頂部。關(guān)合電路時(shí)，先分開接地閘 刀，再接通電路；開斷時(shí)，先斷開隔離開關(guān)，再閉合接地閘刀。刀，再接通電路；開斷時(shí)，先斷開隔離開關(guān)，再閉合接地閘刀。 b.b.戶外隔離開關(guān)戶外隔離開關(guān) 右圖表示額定電壓右圖表示額定電壓220kV220kV， 額定電流額定電流6006002000A2000A的隔離的隔離 開關(guān)的結(jié)構(gòu)。支持瓷瓶開關(guān)的結(jié)構(gòu)。支持瓷瓶1 1由由 兩根棒形瓷瓶疊成，兩根支兩根棒形瓷瓶疊成，

40、兩根支 持瓷柱分別裝在底座持瓷柱分別裝在底座2 2的兩的兩 端，它們之間用一曲柄連桿端，它們之間用一曲柄連桿 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)3 3進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。 三、負(fù)荷開關(guān)三、負(fù)荷開關(guān) 1.1.概述概述 負(fù)荷開關(guān)是帶有簡單的滅弧裝置、預(yù)定用來關(guān)合和開斷額負(fù)荷開關(guān)是帶有簡單的滅弧裝置、預(yù)定用來關(guān)合和開斷額 定電流或小于一定倍數(shù)定電流或小于一定倍數(shù)( (通常為通常為3 34 4倍倍) )過載電流的開關(guān)電器。過載電流的開關(guān)電器。 負(fù)荷開關(guān)主要可以用來完成下列任務(wù)：負(fù)荷開關(guān)主要可以用來完成下列任務(wù)： 1.1.由于它有一定的滅弧能力，因此可用來關(guān)合和開斷比隔由于它有一定的滅弧能力，因此可用來關(guān)合和開斷比隔 離開關(guān)更大

41、容量的空載變壓器和更長的空載輸電線。有時(shí)也用離開關(guān)更大容量的空載變壓器和更長的空載輸電線。有時(shí)也用 來關(guān)合和開斷大容量的電容器組。來關(guān)合和開斷大容量的電容器組。 2.2.和熔斷器串聯(lián)構(gòu)成組合電器以代替斷路器。由負(fù)荷開關(guān)和熔斷器串聯(lián)構(gòu)成組合電器以代替斷路器。由負(fù)荷開關(guān) 擔(dān)任關(guān)合和開斷小于一定倍數(shù)的過載電流，由熔斷器擔(dān)任開斷擔(dān)任關(guān)合和開斷小于一定倍數(shù)的過載電流，由熔斷器擔(dān)任開斷 更大的過載電流和短路電流。更大的過載電流和短路電流。( (后述后述) ) 現(xiàn)代負(fù)荷開關(guān)具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：一是具有三工位，即現(xiàn)代負(fù)荷開關(guān)具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：一是具有三工位，即 合合- -分分- -接地；二是滅弧與載流分開，

42、滅弧系統(tǒng)不承受動(dòng)熱穩(wěn)定接地；二是滅弧與載流分開，滅弧系統(tǒng)不承受動(dòng)熱穩(wěn)定 電流，而載流系統(tǒng)不參與滅弧。電流，而載流系統(tǒng)不參與滅弧。 負(fù)荷開關(guān)在結(jié)構(gòu)上希望滿足下列要求：負(fù)荷開關(guān)在結(jié)構(gòu)上希望滿足下列要求： 1.1.在分開位置要有明顯可見的間隙。這樣，負(fù)荷開關(guān)在分開位置要有明顯可見的間隙。這樣，負(fù)荷開關(guān) 前面就無需串聯(lián)隔離開關(guān)，在檢修電力設(shè)備時(shí)只要開斷負(fù)前面就無需串聯(lián)隔離開關(guān)，在檢修電力設(shè)備時(shí)只要開斷負(fù) 荷開關(guān)即可。荷開關(guān)即可。 2.2.要能經(jīng)受盡可能多的開斷次數(shù)而無需檢修觸頭和換要能經(jīng)受盡可能多的開斷次數(shù)而無需檢修觸頭和換 掉滅弧裝置的組成元件。掉滅弧裝置的組成元件。 3.3.負(fù)荷開關(guān)雖不要求開斷短

43、路電流，但要能關(guān)合短路負(fù)荷開關(guān)雖不要求開斷短路電流，但要能關(guān)合短路 電流，并承受短路電流的熱和電動(dòng)力的作用電流，并承受短路電流的熱和電動(dòng)力的作用( (對帶石英砂對帶石英砂 熔斷器的負(fù)荷開關(guān)則不要求這一點(diǎn)熔斷器的負(fù)荷開關(guān)則不要求這一點(diǎn)) )。 2.2.負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu) 負(fù)荷開關(guān)主要有以下四種：負(fù)荷開關(guān)主要有以下四種： (1)(1)產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān) 屬于自能滅弧方式。開斷時(shí)，產(chǎn)氣材料在電弧的作用下產(chǎn)生特屬于自能滅弧方式。開斷時(shí)，產(chǎn)氣材料在電弧的作用下產(chǎn)生特 種氣體而強(qiáng)烈吹弧，使電弧熄滅。在小電流時(shí)，電弧能量不足以產(chǎn)種氣體而強(qiáng)烈吹弧，使電弧熄滅。在小電流時(shí)，電弧能量不足以產(chǎn)

44、生滅弧氣體，這時(shí)主要靠產(chǎn)氣壁冷卻效應(yīng)或電動(dòng)力驅(qū)使電弧運(yùn)動(dòng)，生滅弧氣體，這時(shí)主要靠產(chǎn)氣壁冷卻效應(yīng)或電動(dòng)力驅(qū)使電弧運(yùn)動(dòng)， 拉長以至熄滅電弧。拉長以至熄滅電弧。 a.a.管式滅弧室結(jié)構(gòu)管式滅弧室結(jié)構(gòu) 下圖示出一種管式滅弧室。在這種滅弧室中，僅隔離閘刀和弧下圖示出一種管式滅弧室。在這種滅弧室中，僅隔離閘刀和弧 刀運(yùn)動(dòng)，而滅弧室本身不動(dòng)。首先在開關(guān)主軸刀運(yùn)動(dòng)，而滅弧室本身不動(dòng)。首先在開關(guān)主軸1 1和絕緣拉桿和絕緣拉桿2 2的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng) 下，打開隔離閘刀下，打開隔離閘刀3 3，即打開主觸頭，此時(shí)電流轉(zhuǎn)移到保持觸頭，即打開主觸頭，此時(shí)電流轉(zhuǎn)移到保持觸頭4 4和和 隨動(dòng)弧刀隨動(dòng)弧刀5 5構(gòu)成的隨動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)主觸

45、頭達(dá)到規(guī)定的開距后，保持觸頭構(gòu)成的隨動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)主觸頭達(dá)到規(guī)定的開距后，保持觸頭 處的隨動(dòng)弧刀脫扣，通過此間儲(chǔ)能的彈簧就可以快速地加速運(yùn)動(dòng)到處的隨動(dòng)弧刀脫扣，通過此間儲(chǔ)能的彈簧就可以快速地加速運(yùn)動(dòng)到 分閘位置；緊接著，在保持觸頭和隨動(dòng)弧刀尖端產(chǎn)生的電弧在滅弧分閘位置；緊接著，在保持觸頭和隨動(dòng)弧刀尖端產(chǎn)生的電弧在滅弧 室室8 8中熄滅。中熄滅。 當(dāng)開斷大電流時(shí)，采用氣吹方法及通過對流原理，耗散電當(dāng)開斷大電流時(shí)，采用氣吹方法及通過對流原理，耗散電 弧能量；而當(dāng)開斷小電流時(shí)，利用大面積的塑料壁冷卻效應(yīng)及弧能量；而當(dāng)開斷小電流時(shí)，利用大面積的塑料壁冷卻效應(yīng)及 電弧能量變成塑料最外層的分解熱或吸收熱。電弧

46、能量變成塑料最外層的分解熱或吸收熱。 b.b.板式滅弧室結(jié)構(gòu)板式滅弧室結(jié)構(gòu) 板式滅弧室結(jié)構(gòu)如下圖板式滅弧室結(jié)構(gòu)如下圖 所示。只有弧觸刀與主觸刀所示。只有弧觸刀與主觸刀 運(yùn)動(dòng)，滅弧板則固定不動(dòng)。運(yùn)動(dòng)，滅弧板則固定不動(dòng)。 關(guān)合時(shí)，主觸刀與弧觸刀并關(guān)合時(shí)，主觸刀與弧觸刀并 列；主觸刀先打開，隨后弧列；主觸刀先打開，隨后弧 觸刀與弧觸頭迅速分離，并觸刀與弧觸頭迅速分離，并 在電弧的作用下，板式滅弧在電弧的作用下，板式滅弧 壁產(chǎn)氣而熄弧。壁產(chǎn)氣而熄弧。 在產(chǎn)氣式滅弧室中，滅弧材料在電弧的高溫作用下氣化在產(chǎn)氣式滅弧室中，滅弧材料在電弧的高溫作用下氣化 并形成局部高壓力，使電弧受到強(qiáng)烈冷卻和去游離。分解出并

47、形成局部高壓力，使電弧受到強(qiáng)烈冷卻和去游離。分解出 的氣體有的氣體有H H2 2，O O2 2，COCO及其化合物，及其化合物，H H2 2,CO,CO具有較強(qiáng)的滅弧性能。具有較強(qiáng)的滅弧性能。 為了增強(qiáng)開斷小電流的滅弧效應(yīng)，有的滅弧室在滅弧板上加為了增強(qiáng)開斷小電流的滅弧效應(yīng)，有的滅弧室在滅弧板上加 磁板，形成了磁吹拉弧效應(yīng)，以利于小電流的開斷。磁板，形成了磁吹拉弧效應(yīng)，以利于小電流的開斷。 (2)(2)壓氣式負(fù)荷開關(guān)壓氣式負(fù)荷開關(guān) 它是利用活塞和氣缸在開斷它是利用活塞和氣缸在開斷 過程中相對運(yùn)動(dòng)壓縮空氣而熄弧。過程中相對運(yùn)動(dòng)壓縮空氣而熄弧。 增大活塞和氣缸容積，加大壓氣增大活塞和氣缸容積，加大

48、壓氣 量，就可提高開斷能力，但由此量，就可提高開斷能力，但由此 也帶來結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作功大等缺也帶來結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作功大等缺 點(diǎn)。點(diǎn)。 a.a.直動(dòng)式結(jié)構(gòu)直動(dòng)式結(jié)構(gòu) 直動(dòng)式結(jié)構(gòu)如右圖所示，靠直動(dòng)式結(jié)構(gòu)如右圖所示，靠 導(dǎo)電桿上下直動(dòng)而壓氣熄弧。在導(dǎo)電桿上下直動(dòng)而壓氣熄弧。在 這種結(jié)構(gòu)中，載流和滅弧仍然分這種結(jié)構(gòu)中，載流和滅弧仍然分 開。壓縮空氣要由操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供開。壓縮空氣要由操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供 壓縮力。壓縮力。 b.b.轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)如右圖所示。通過閘刀轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)如右圖所示。通過閘刀 擺動(dòng)完成關(guān)合和隔離。關(guān)合時(shí)，弧刀擺擺動(dòng)完成關(guān)合和隔離。關(guān)合時(shí)，弧刀擺 動(dòng)插入壓氣室中；開斷時(shí)，靠壓氣而熄

49、動(dòng)插入壓氣室中；開斷時(shí)，靠壓氣而熄 弧。由于它的氣缸出口為一狹縫，且動(dòng)弧。由于它的氣缸出口為一狹縫，且動(dòng) 觸刀為一寬度僅為觸刀為一寬度僅為20mm20mm左右的刀片，觸左右的刀片，觸 頭分開后，電弧在一狹縫中燃燒，氣壓頭分開后，電弧在一狹縫中燃燒，氣壓 較集中，對熄弧有利，因而開斷能力也較集中，對熄弧有利，因而開斷能力也 較強(qiáng)。較強(qiáng)。 對壓氣式負(fù)荷開關(guān)來說，為了提對壓氣式負(fù)荷開關(guān)來說，為了提 高滅弧效能，有的采用混合滅弧原理，高滅弧效能，有的采用混合滅弧原理， 如壓氣如壓氣+ +產(chǎn)氣。產(chǎn)氣。 (3)(3)真空負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān) 它以開斷電流大和適于頻繁操作而著稱。由于真空負(fù)荷它以開斷電流大和

50、適于頻繁操作而著稱。由于真空負(fù)荷 開關(guān)只開斷負(fù)荷電流和轉(zhuǎn)移電流，而這些電流遠(yuǎn)小于斷路器開關(guān)只開斷負(fù)荷電流和轉(zhuǎn)移電流，而這些電流遠(yuǎn)小于斷路器 的額定值，因此真空滅弧室結(jié)構(gòu)相對斷路器簡單，且管徑小。的額定值，因此真空滅弧室結(jié)構(gòu)相對斷路器簡單，且管徑小。 真空負(fù)荷開關(guān)本身就能真空負(fù)荷開關(guān)本身就能 完成切合，如要完成三工位，完成切合，如要完成三工位， 結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜。下圖所示為結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜。下圖所示為 一種三工位真空負(fù)荷隔離開一種三工位真空負(fù)荷隔離開 關(guān)。開斷時(shí)，真空滅弧室先關(guān)。開斷時(shí)，真空滅弧室先 開斷，接著回轉(zhuǎn)完成隔離和開斷，接著回轉(zhuǎn)完成隔離和 接地；關(guān)合時(shí)，再從接地位接地；關(guān)合時(shí)，再從接地位 置返

51、回。置返回。 (4)SF6(4)SF6負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān) SF6SF6負(fù)荷開關(guān)在城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)已大量使用。從滅弧原理看，有滅弧柵式、負(fù)荷開關(guān)在城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)已大量使用。從滅弧原理看，有滅弧柵式、 吸氣去離子?xùn)攀?、永磁旋弧式、壓氣式。壓氣式用的比較多，又有上下吸氣去離子?xùn)攀?、永磁旋弧式、壓氣式。壓氣式用的比較多，又有上下 直動(dòng)式和回轉(zhuǎn)式。目前以回轉(zhuǎn)壓氣式居多，現(xiàn)對各種滅弧典型結(jié)構(gòu)加以介直動(dòng)式和回轉(zhuǎn)式。目前以回轉(zhuǎn)壓氣式居多，現(xiàn)對各種滅弧典型結(jié)構(gòu)加以介 紹。紹。 a.a.滅弧柵式滅弧柵式 這種負(fù)荷開關(guān)以滅弧柵熄滅電弧，而以回轉(zhuǎn)到達(dá)三工位（合、分、接這種負(fù)荷開關(guān)以滅弧柵熄滅電弧，而以回轉(zhuǎn)到達(dá)三工位（合、分、接 地）?；剞D(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)緊湊。地）?；剞D(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)緊湊。 如德國如德國FII;IInk nk,I ,Ink nk為組合電器額定電流。 為組合電器額定電流。 它小于熔斷器的額定電流它小于熔斷器的額定電流I InHH nHH。 。 (2)(2)區(qū)域區(qū)域IIII為過負(fù)荷范圍；為過負(fù)荷范圍； (3)(3)區(qū)域區(qū)域IIIIII為轉(zhuǎn)移電流為轉(zhuǎn)移電流I ITC TC范圍； 范圍； (4)(4)區(qū)域區(qū)域IVIV為限流范圍。為限流范圍。 (6)(6)限壓措施限壓措施 (1)(1)熔體、內(nèi)帽和外帽熔體、內(nèi)帽和外帽 大多數(shù)高壓交流限流式熔斷器的熔體是繞在陶瓷七星柱骨大多數(shù)高壓交流限流式熔斷器的熔體是繞在陶瓷