開關設備概述

開關設備第一節(jié)高壓斷路器（QF）一、高壓斷路器的作用和特點作用：控制和保護電器：1、將一部分電力設備或線路投入或退出運行。2、當電力設備或線路發(fā)生故障時，將故障切除。特點：1、斷開和接通電路時，觸頭間會產生電??；2、過電壓，故要求具有完善的滅弧裝置和高速的傳動機構。二、高壓斷路器分類1、按安裝地點可分為戶內式和戶外式；2、按分斷速度可分為高速、中速、低速；3、按滅弧介質可分為油斷路器（多油和少油）、空氣斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器三、高壓斷路器的基本結構1、電路通斷元件：即導電、熄弧系統(tǒng)。由接線端子、導電桿、觸頭、滅弧室等組成，承擔著接通和斷開電路以及熄滅電弧的任務。2、操作機構：為通斷元件提供能量，根據能量形式的不同非為：電磁、彈簧、液壓、氣動及手動等。3、中間傳動機構：為通斷元件傳遞操作命令和操作力，由連桿、齒輪、拐臂、液壓系統(tǒng)等組成。4、絕緣支撐元件：支撐和固定通斷元件，并確保其對地絕緣。5、基座：整臺開關的支撐和安裝基礎。四、SF6斷路器（一）SF6氣體的主要性質六氟化硫是一種無色、無嗅、無毒、不可燃的惰性氣體，化學性能穩(wěn)定，有優(yōu)良的滅弧和絕緣性。1、SF6狀態(tài)參數

是一種分子量很大的重氣體，容易液化。

2、SF6的絕緣特性

SF6具有優(yōu)良的絕緣性能，例如0.3MPa壓力的SF6氣體的絕緣強度就可達到變壓器油的水平，而壓縮空氣達到同樣的絕緣強度要在0.6~0.7MPa壓力下。SF6氣體的高絕緣強度是由鹵族化合物的電負性即對電子的吸附能力造成的。鹵族元素中又以F元素的電負性最強，它的化合物SF6仍有強電負性，在溫度不太高（103K以下）的情況下，產生SF6＋e的反應，生成負離子，使空間的自由電子減少，而負離子的活潑性差，抑制了空間游離過程的發(fā)展，擊穿不易形成，因此絕緣強度大大提高。

SF6氣體的絕緣強度在不均勻電場中要降低，隨著不均勻程度的增大，擊穿場強下降。SF6氣體絕緣特性受雜質和電極表面狀況影響很大。

電極表面如粗糙不平，局部電場增強，對絕緣強度下降的影響也很大，加工光潔度高的表面要比粗糙表面絕緣強度高。3、SF6的導熱特性

作為電氣設備的絕緣介質，導熱性要好，以避免溫升過高。SF6氣體的熱導率是不高的，比空氣低1/3，對流傳熱能力要優(yōu)于空氣，在高溫條件下工作，SF6有更為優(yōu)越的特性。4、SF6的化學特性

SF6是一種常溫下十分穩(wěn)定的化合物，不易分解、變質。在大氣壓力下，至少在500℃以下保持高度的化學穩(wěn)定性，與金屬材料絕緣材料反應極微，只是在600℃以上才有較強烈的分解產生低氟化合物，有強烈的腐蝕性。從電工設備方面應用來說，至少在E級絕緣水平下是可以安全使用的。

HF、SO2、SF2、SF4等對絕緣、材料金屬材料都有很大腐蝕作用。由分解反應可見，水分起了很壞的作用，是產生腐蝕性、毒性的主要促成劑?？刂芐F6氣體中的含水量是氣體質量控制的主要指標，有關的標準都作了規(guī)定，如國際電工協(xié)會（IEC)規(guī)定，SF6新氣中的水分含量不得高于15×10-6（質量比）。5、、SF6的的滅滅弧弧特特性性SF6的的導導熱熱能能力力隨隨溫溫度度的的變變化化特特性性是是它它具具有有優(yōu)優(yōu)異異熄熄弧弧特特性性的的重重要要原原因因。。此外外，，SF6氣氣體體的的電電負負性性也也是是形形成成優(yōu)優(yōu)異異滅滅弧弧性性能能的的另另一一因因素素。。（二二））斷斷路路器器的的滅滅弧弧原原理理1、、SF6斷斷路路器器的的分分閘閘滅滅弧弧原原理理分閘閘時時的的滅滅弧弧原原理理：：動動弧弧觸觸頭頭及及導導電電桿桿7帶帶動動與與之之相相連連的的氣氣缸缸5一一起起向向下下運運動動，，使使壓壓氣氣缸缸與與活活塞塞之之間間的的SF6氣氣體體迅迅速速壓壓縮縮。。隨隨著著動動觸觸頭頭系系統(tǒng)統(tǒng)繼繼續(xù)續(xù)向向下下運運動動。。動動主主觸觸頭頭與與靜靜主主觸觸頭頭分分離離，，電電流流被被轉轉移移至至動動靜靜弧弧觸觸頭頭上上；；繼繼續(xù)續(xù)運運動動，，動動靜靜弧弧觸觸頭頭開開始始分分離離，，產產生生電電弧弧。。此此時時電電弧弧處處于于噴噴嘴嘴喉喉道道內內，，少少量量的的SF6氣氣體體沿沿動動靜靜弧弧觸觸頭頭內內噴噴出出。。動動觸觸頭頭繼繼續(xù)續(xù)向向下下運運動動，，SF6氣氣體體以以音音速速從從喉喉道道噴噴出出，，產產生生強強烈烈的的吹吹噴噴作作用用。。電電流流在在過過零零的的瞬瞬間間使使電電弧弧熄熄滅滅。。2．．合合閘閘滅滅弧弧動動作作原原理理合合閘閘時時，，動動觸觸頭頭系系統(tǒng)統(tǒng)與與氣氣壓壓缸缸一一起起向向上上運運動動，，壓壓氣氣缸缸內內產產生生負負壓壓，，SF6氣氣體體迅迅速速進進人人壓壓氣氣缸缸內內，，直直到到合合閘閘完完成成，，為為第第二二次次分分閘閘做做好好準準備備。。（三三））SF6氣氣體體的的管管理理1、、SF6氣氣體體的的理理化化特特性性SF6氣氣體體無無毒毒、、無無色色、、無無味味，，從從分分子子結結構構看看它它比比空空氣氣重重的的多多。。所所以以SF6氣氣體體如如果果發(fā)發(fā)生生泄泄漏漏，，都都沉沉到到地地溝溝里里。。另另外外，，SF6氣氣體體可可以以像像液液體體一一樣樣用用一一容容器器（（器器皿皿））倒倒來來倒倒去去，，鑒鑒于于上上述述特特性性。。SF6氣氣體體的的抽抽風風機機應應安安裝裝在在較較低低的的位位置置。。2、、SF6氣氣體體的的雜雜質質管管理理分解解后后的的雜雜質質有有CF4、HF、、SOF2、S2F10O等等，，均均無無毒毒，，但但水水解解后后具具有有很很強強的的酸酸性性，，腐腐蝕蝕性性很很強強。。S2F10是劇劇毒毒氣氣體體，，3、、SF6氣氣體體的的水水分分管管理理存在在水水1)斷斷路路器器的的絕絕緣緣性性能能下下降降2)介介質質強強度度的的恢恢復復起起阻阻礙礙作作用用。。要要求求指指標標≤15××10-6（質質量量比比））4、、SF6氣氣體體的的密密封封管管理理檢漏漏儀儀定定期期測測量量，，規(guī)規(guī)定定在在泄泄漏漏率率為為2%（四四））SF6斷路路器器的的特特點點和和用用途途1））額額定定電電流流和和開開斷斷電電流流大大，，斷斷口口耐耐壓壓高高，，滅滅弧弧時時間間短短，，允允許許開開斷斷次次數數多多。。2））使使用用安安全全可可靠靠，，無無火火災災和和爆爆炸炸危危險險，，不不必必擔擔心心材材料料的的氧氧化化和和腐腐蝕蝕。。3））減減小小了了電電器器的的體體積積和和重重量量，，便便于于在在工工廠廠中中裝裝配配，，運運輸輸方方便便。。4））設設備備的的操操作作、、維維護護和和檢檢修修都都很很方方便便，，全全封封閉閉電電器器只只需需監(jiān)監(jiān)視視SF6氣壓壓，，電電氣氣觸觸頭頭檢檢修修周周期期長長，，載載流流部部分分不不受受大大氣氣影影響響。?？煽蓽p減少少維維護護工工作作量量。。5））無無噪噪聲聲和和無無線線電電干干擾擾。。6））冷冷卻卻特特性性好好。。7））有有利利于于電電氣氣設設備備的的緊緊湊湊布布置置。。缺點點：：對對工工藝藝及及密密封封要要求求嚴嚴格格，，對對材材料料要要求求高高、、價價格格高高電壓壓等等級級相相同同，，開開斷斷電電流流和和其其他他性性能能接接近近的的情情況況下下，，SF6斷路路器器串串聯(lián)聯(lián)的的端端口口數數較較少少，，如如：：220KV空空氣氣和和少少油油斷斷路路器器端端口口為為2~4個個，，SF6斷路路器器只只有有1個個（五五））SF6斷斷路路檢檢修修工工藝藝1、、檢檢修修周周期期1））大大修修新新裝裝斷斷路路器器投投運運兩兩年年后后進進行行一一次次檢檢修修（（檢檢修修項項目目根根據據情情況況而而定定））。。如如果果SF6斷斷路路器器本本體體（（包包括括滅滅弧弧室室、、支支柱柱瓷瓷套套和和拐拐臂臂箱箱））發(fā)發(fā)生生明明顯顯漏漏氣氣，，應應退退出出運運行行。。屬屬于于密密封封面面泄泄露露，，先先檢檢查查是是否否因因螺螺絲絲松松動動所所致致，，否否則則，，應應按按大大修修處處理理，，屬屬于于焊焊縫縫或或瓷瓷套套法法蘭蘭部部位位泄泄露露，，必必須須進進行行大大修修。。2））小小修修每每年年至至少少進進行行一一次次小小修修。。3））臨臨時時性性檢檢查查存存在在嚴嚴重重缺缺陷陷，，影影響響安安全全運運行行時時，，應應進進行行臨臨時時性性檢檢修修。。斷斷路路器器在在滿滿容容量量（（額額定定開開斷斷電電流流為為50kA））開開斷斷10次次或或開開斷斷20kA以以下下電電流流累累計計1000kA，，或或累累計計操操作作（（包包括括開開斷斷一一般般負負荷荷電電流流））2000次次后后進進行行解解體體檢檢修修。。2、、檢檢修修項項目目1．．斷斷路路器器本本體體(l））導導電電系系統(tǒng)統(tǒng)及及滅滅弧弧裝裝置置檢檢修修。。(2））支支持持絕絕緣緣子子及及絕絕緣緣拉拉桿桿檢檢查查。。(3））三三聯(lián)聯(lián)箱箱的的檢檢修修。。(4)SF6氣氣體體的的充充放放。。(5））密密封封面面的的檢檢修修。。(6））整整體體清清掃掃、、除除銹銹、、刷刷漆漆。。2．．液液壓壓機機構構(l））主主閥閥的的檢檢修修。。(2））儲儲能能筒筒的的檢檢修修。。(3））信信號號缸缸的的檢檢修修。。(4））工工作作缸缸的的檢檢修修。。(5））油油泵泵檢檢修修。。3．．調調整整及及試試驗驗(l））行行程程與與其其他他距距離離尺尺寸寸的的調調整整與與測測量量。。(2））工工作作缸缸活活塞塞的的調調整整與與測測量量。。(3））分分、、合合閘閘速速度度的的調調整整與與測測量量。。(4））分分、、合合閘閘時時間間及及同同期期的的調調整整與與測測量量。。(5））主主回回路路電電阻阻測測量量。。(6））液液壓壓機機構構慢慢分分合合試試驗驗。。(7））絕絕緣緣3、、檢檢修修前前準準備備、、檢檢查查、、測測試試及及其其他他事事項項1．．準準備備工工作作(l））根根據據運運行行、、試試驗驗發(fā)發(fā)現現的的缺缺陷陷，，確確定定檢檢修修內內容容和和重重點點項項目目，，(2））組組織織人人力力、、安安排排進進度度、、討討論論落落實實任任務務。。(3））準準備備記記錄錄表表格格和和檢檢修修報報告告等等有有關關資資料料。。(4））準準備備檢檢修修工工具具、、材材料料、、儀儀表表、、備備品品備備件件和和SF6氣氣體體、、氮氮氣氣(5））按安安全工作作規(guī)程要要求辦理理工作票票，完成成檢修開開工手續(xù)續(xù)。編制制技術措措施。（（瓶）等等，并運運到現場場。2．停停電后的的外部檢檢查、試試驗及其其他事項項(l））根據據存在的的問題對對有關部部位進行行檢查，，并根據據需要和和可能測測出如下下數據。。l）測測量斷路路器行程程，分、、合閘時時間及分分、合閘閘速度。。2）測測量主回回路電阻阻。3））測量液液壓機構構的預充充壓力。。4）測測量直流流泄漏電電流，判判斷絕緣緣狀況。。(2））檢查查各部位位密封及及氣體、、液壓油油、氮氣氣的滲漏漏情況，，并做好好記錄。。(3））進行行手動和和電動分分、合閘閘操作檢檢查各運運行部分分的動作作是否正正確。(4））備有有專用檢檢修臺及及起吊車車輛及工工器具，，拆除引引線。五、真空空斷路器器以真空作作為滅弧弧和絕緣緣介質，，目前，，在我國國10~35kV中壓壓配電系系統(tǒng)中，，真空斷斷路器得得到了廣廣泛應用用。1、真空空中的電電弧真空：是是相對而而言的，，是指絕絕對壓力力低于一一個大氣氣壓的氣氣體稀薄薄的空氣氣。幾乎沒有有氣體分分子不可供供游離導導電弧弧隙中少少量導電電粒子很很容易向向周圍真真空擴散散真空空中的絕絕緣強度度高得多多真空中的的電弧是是在觸頭頭分離時時，觸頭頭電極蒸蒸發(fā)出來來的金屬屬蒸汽中中形成的的，故真真空中金金屬蒸汽汽電弧的的特性，，主要取取決于觸觸頭材料料的性質質及其表表面情況況。真空斷路路器弧隙隙絕緣恢恢復極快快，它取取決于粒粒子的擴擴散速度度，但是是他受開開斷電流流、磁場場、觸頭頭面積及及觸頭材材料等的的影響極極大。真空中的的電弧一一方面依依靠高真真空的絕絕緣能力力，另一一方面還還利用磁磁吹觸頭頭產生的的電弧擴擴散作用用使電弧弧快速熄熄滅。2、真空空滅弧室室是真空斷斷路器的的核心部部分，其其外殼大大多采用用玻璃和和陶瓷兩兩種。波紋管：：動觸桿桿和動觸觸頭的密密封，一一般由不不銹鋼制制成電弧屏蔽蔽罩：可可防止因因燃弧產產生的金金屬蒸汽汽附著絕絕緣外殼殼的內壁壁而使其其絕緣強強度降低低，同事事，它又又是金屬屬蒸汽的的有效凝凝聚面，，能夠提提高開斷斷性能，，使用材材料有Ni、Cu、Fe、不不銹鋼真空：抽抽泣方式式，其真真空度達達到1.33×10-3~1.33×10-7Pa觸頭：開開距較小小，10kV時時只有（（12±±1）mm材料：銅銅基粉末末或粉末末燒結的的銅烙合合金結構：螺螺旋葉片片出頭或或枕狀觸觸頭3、真空斷路路器結構構導電部分分、真空空滅弧室室、絕緣緣部分、、傳動部部分、框框架和操操動機構構例例：ZN-28、ZN12-124、真空空斷路器器的特點點優(yōu)點：結結構簡單單，維護護、檢修修工作量量?。皇故褂脡勖L，運運行可靠靠；能頻頻繁操作作，噪聲聲小；真真空熄弧弧效果好好，電弧弧不外露露；無爆爆炸危險險。缺點：滅滅弧室工工藝及材材料要求求高；開開斷電流流及斷口口電壓不不能做得得很高，，目前我我國真空空斷路器器電壓等等級為6~36kV適合：特特別頻繁繁操作的的場合，，在無油油化發(fā)展展趨勢下下，真空空斷路器器越來越越多取代代了油斷斷路器。。第二節(jié).隔離離開關(QS)一、隔離離開關（（刀閘））的特點點和用途途動、靜觸觸頭能形形成明顯的斷斷開點，但它沒有滅弧弧裝置，不能用用來斷開開負荷電電流和短短路電流流。與斷路器器配合使使用，由斷路路器完成成帶負荷荷線路的的關合、、開斷任任務，隔隔離開關關只能在在電路已已經斷開開的情況況下進行行分、合合閘操作作或接通通及斷開開符合規(guī)規(guī)定的小小電流電電路。在配電裝裝置中，，隔離開開關的主要用途途如下：1、隔離離電壓2、切換換電路3、切合合小電流流（通過過拉長電電弧的方方法滅弧弧)1）斷開開和接通通電壓互互感器和和避雷器器2）斷開和和接通母線線或直接連連接在母線線上設備的的電容電流流3）斷開和和接通勵磁磁電流不超超過2A的的空載變壓壓器或電容容電流不超超過5A的的空載線路路。4）斷開和和接通電力力變壓器中中性點的接接地線（系系統(tǒng)中沒有有接地故障障時才能進進行）5）用屋外外三聯(lián)隔離離開關，可可以拉合電電壓在10kV以下下，電流在在15A以以下的負荷荷。隔離開關和和斷路器在在一條回路路中配合使使用時，兩兩者之間要要加閉鎖裝裝置，送電時，先先合隔離開開關，后合合斷路器；；斷電時，先先斷斷路器器，后斷隔隔離開關。。二、對隔離離開關的特特殊要求在結構上應應滿足：1、隔離開開關在分閘閘狀態(tài)下應應有明顯可可見的斷口口，使運行行人員能明明顯區(qū)分是是否與電網網斷開，但但在全封閉閉式配電裝裝置中除外外。2、隔離開開關的斷點點之間應有有足夠的絕絕緣距離。。3、具有足足夠的短路路穩(wěn)定性，，包括動穩(wěn)穩(wěn)定性和熱熱穩(wěn)定。4、隔離開開關應結構構簡單、動動作可靠。。5、帶有接接地開關的的隔離開關關應有保證證操作順序序的閉鎖裝裝置，以供供安全檢修修和檢修完完成后恢復復正常運行行之用。三、隔離開開關的基本本結構1、絕緣結結構部分對地絕緣：：有支柱絕絕緣子和操操作絕緣子子構成（實實心棒型瓷瓷質、環(huán)氧氧樹脂或環(huán)環(huán)氧玻璃布布板）斷口絕緣：：具有明顯顯可見的間間隙斷口，，以空氣作作為絕緣介介質，絕緣緣水平較前前者高10%~15%，保證證斷口不發(fā)發(fā)生閃絡或或擊穿。2、導電系系統(tǒng)部分1）觸頭：：要有足夠夠的壓力和和自清掃能能力2）導電桿桿：由兩條條或多條平平行的銅板板或銅管組組成。3）接線座座：板形或或管形4）接地開開關四、隔離開開關的分類類1、按安裝裝地點可分分為戶內和戶外；2、按絕緣緣支柱數目目可分為單柱式、雙雙柱式、三柱式；；3、按運行行方式可分分為水平旋轉式式、垂直旋旋轉式、擺擺動式、插插入式；4、按有無無接地可分分為帶接地開關關和不帶接地開開關五、接地隔隔離開關接地刀閘：：用于檢修修電氣設備備時，將10~500kV電電氣線路進進行接地，，以確保人人生安全。。組成：接地地開關、靜靜觸頭、支支柱絕緣子子、底座裝設：通常常在每段母母線上裝設設1~2組組接地開關關（或接地地器），63kV及及以上斷路路器兩側的的隔離開關關和線路側側隔離開關關的線路側側也應裝設設接地開關關（首選帶帶接地開關關的隔離開開關）分類：戶內內和戶外第三節(jié)高高壓壓熔斷器(FU)一、熔斷器器的作用最早被采用用、最簡單單的一種保保護電器。。具有滅弧能能力，串聯(lián)聯(lián)在電路中中使用，當當發(fā)生過負負荷或短路路時，利用用熔體產生生的熱量使使它自身熔熔斷，從而而切斷電路路，使其它它電氣設備備得到保護護。低壓熔斷器器高壓熔斷器器在輸配電系系統(tǒng)中，對對于容量小且不不太重要的負荷，廣廣泛采用高高壓熔斷器器用于高壓壓輸、配電電線路，電電力變壓器器、電壓互互感器和電電力電容器器等電氣設設備的短路和過負負荷。二、熔斷器器的基本結結構金屬熔體、、連接熔體體的觸頭和外殼組成金屬熔體：：銅（1080°）電阻阻率較小，，熱傳導率率較大，截面積較小小，熔斷時時產生的金金屬蒸汽也少少，易于滅滅弧，缺點點銀（960°）是是在小而持持續(xù)長的過過負荷時不不易熔斷，結結果是熔斷斷器損壞。。鋅（420°）鉛（327°）鉛錫合金（（200°）熔化溫度低低，導電率率較小，因因此熔體截截面積較大大，滅弧能能力較低，，主要用于于1000V以下的的低壓熔斷斷器中，但但鋅熔體不不易氧化，，保護特性性較穩(wěn)定冶金效應法法(金屬熔熔劑法)：在銅或銀銀熔體的表表面焊上小小錫球或小小鉛球，當當熔體發(fā)熱熱到錫或鉛鉛的熔點時時，錫或鉛鉛的小球先先熔化，從從而滲入銅銅或銀的內內部，形成成合金，電電阻增大，，發(fā)熱加劇劇，同時，，熔點降低低，首先在在焊有小錫錫球或小鉛鉛球處熔斷斷，形成電電弧，從而而使熔件沿沿電弧全長長熔化。這這種方法稱稱為——。。三、高壓熔熔斷器的典典型結構及及工作原理理電壓高高壓熔斷器器低壓熔斷器器裝設地點戶戶內式式戶外式結構螺旋旋式插片式管式是否有限流流限流流式無限流式9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。21:09:1121:09:1121:0912/28/20229:09:11PM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2221:09:1121:09Dec-2228-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。21:09:1121:09:1121:09Wednesday,December28,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2221:09:1121:09:11December28,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。28十十二二月20229:09:11下下午21:09:1112月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月229:09下午午12月-2221:09December28,202216、行動出出成果，，工作出出財富。。。2022/12/2821:09:1121:09:1128December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。9:09:11下午9:09下下午21:09:1112月-229、沒有失敗，，只有暫時停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多事情情努力了未未必有結果果，但是不不努力卻什什么改變也也沒有。。。21:09:1121:09:1121:0912/28/20229:09:11PM11、成成功功就就是是日日復復一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。12月月-2221:09:1121:09Dec-2228-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。21:09:1121:09:1