断路器和隔离开关,想知道这两种设备有什么区别和用途吗

本文将深入解析高压隔离开关、高压负荷开关以及高压断路器这三种关键电气设备的型号规格、主要功能及其相互间的差异。

一、高压隔离开关详解

高压隔离开关的主要应用场景:

1、电源隔离功能

在电气设备处于非工作状态或进行维护保养时,利用隔离开关将待检修设备与电源系统进行有效隔离,形成直观可见的断开界面,从而保障操作人员及设备的安全。

2、小电流的分合操作(无载有压状态)

(1)用于控制电压互感器和避雷器回路的接通与断开。

(2)可用于空载母线以及与母线直接连接设备的电容性电流控制。

3、配合倒闸操作

在电力系统的运行、备用及检修等不同工况下,与断路器协同执行倒闸操作任务。

高压隔离开关的型号规格

高压隔离开关的型号标识体系

高压隔离开关的结构构成

该类开关主要由底座、棒式支柱绝缘体、导电闸刀、触头系统(包括左右触头)以及传动机构等部件组成,通常被称为V型隔离开关。根据实际需求,可配备接地闸刀功能,广泛应用于35kV至110kV的电压等级范围内。

GW5系列双柱水平开启式隔离开关现场运行图示

二、高压负荷开关详解

高压负荷开关的核心作用

1、负荷电流的分合控制

负荷开关配备有简易的灭弧装置,因此能够接通或断开其额定电流范围内的负荷电流。这一功能使其适用于控制特定容量的变压器、电容器组以及配电线路。

2、高压电源隔离

当负荷开关处于断开位置时,会呈现出明显的断开状态,类似于隔离开关,能够实现电气隔离。这为停电设备或线路提供了必要的可靠断电条件。

3、替代功能

若配备高压熔断器,负荷开关可作为一种断流能力相对有限的断路器使用。此时,负荷开关负责正常工况下的电流分合,而高压熔断器则承担短路故障电流的切断任务。

高压负荷开关的型号分类

根据使用环境可分为户内型和户外型;

依据灭弧方式和灭弧介质,则有油浸式、压缩空气式、产气式、真空式以及SF6式等多种类型;

产气式负荷开关的灭弧室结构主要有管式和板式两种设计。

SF6式负荷开关

采用六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质的负荷开关被称为SF6负荷开关,其功能包括接通和断开负载电流及过载电流,同时也可用于空载线路、空载变压器和电容器组的操作。当与熔断器串联使用时,能够有效断开短路电流,因其具备强大的灭弧能力,特别适用于大型商业中心、工矿企业、城市居民区配电、开闭所、机场、地铁、体育场馆、医院以及小型二次变电站等场所。

SF6式负荷开关的优势:

(1)集成了接地、合闸与分闸功能,封装在充满SF6气体的环氧树脂壳体内,实现三位置互锁,结构紧凑。

(2)具备高度的安全性和可靠性。

(3)配备无电源的继电保护装置,弥补了熔断器在变压器过流保护方面的不足。

(4)体积小巧、重量轻、维护便捷、操作安全。

三、高压断路器详解

高压断路器作为高压电气设备中的核心部件,在电力系统的控制和保护电路中扮演着至关重要的角色。其作用主要体现在两个方面:

1、控制功能

依据电力系统的运行需求,实现工作电路的接通或断开。

2、保护功能

当电力系统发生故障时,在继电保护装置的触发下,自动切断故障区域,确保系统中无故障部分能够持续稳定运行。

高压断路器的分类方式

1.按安装位置分类

可分为户内式和户外式两种。

2.按灭弧介质分类

(1)油断路器(包括多油断路器和少油断路器),使用绝缘油作为灭弧介质。

(2)压缩空气断路器,采用压缩空气作为灭弧介质和操作机构的动力源。

(3)真空断路器,在真空环境中开断电流,利用真空的高绝缘强度实现灭弧。

(4)SF6断路器,采用具有优异灭弧性能的SF6气体作为灭弧介质。

高压断路器的基本结构

高压断路器内部结构示意图

高压断路器的型号命名规则

①—产品字母代号,具体表示:S—少油断路器;D—多油断路器;K—空气断路器;L—六氟化硫断路器;Z—真空断路器;Q—产气断路器;C—磁吹断路器。

②—装置地点代号;N—户内;W—户外。

③—设计系列顺序号;用数字1、2、3等表示。

④—额定电压,单位为千伏(KV)。

⑤—其他补充工作特性标志;G—改进型;F—分相操作。

⑥—额定电流,单位为安培(A)。

⑦—额定开断电流,单位为千安(KA)。

例如:ZN28-12/1250-25,表示户内式真空断路器,设计序号为28,最高工作电压为12kV,额定电流为1250A,额定开断电流为25kA。

操作循环是衡量高压断路器操作性能的重要指标,主要有两种形式:

自动重合闸操作循环:

分——θ——合分——t——合分

非自动重合闸操作循环:

分——t——合分——t——合分

分——表示分闸操作;

合分——表示合闸后立即进行分闸的动作;

θ——表示无电流的间隔时间,标准值为0.3秒或0.5秒;

t——表示强送电的时间,标准值为180秒。

架空线路上的短路故障多数情况下具有暂时性,当短路电流被切断后,故障通常能够迅速消除。因此,为了提升供电的可靠性和电力系统的运行稳定性,断路器需要具备承受一次或多次关合、开断,或关合后立即开断的能力。这种按照规定时间间隔执行多次分合操作的过程被称为操作循环。

关于高压隔离开关、高压负荷开关与高压断路器的区别

1、高压负荷开关具备带负荷分断的能力,拥有自灭弧装置,必须与高压熔断器配合使用。

2、高压隔离开关通常不具备带负荷分断的功能,其结构上没有灭弧罩,虽然存在能够分断小负荷电流的隔离开关,但其结构与负荷开关有所不同,相对更为简单。

3、高压负荷开关和高压隔离开关均能形成明显的断开点。

4、高压隔离开关不具备保护功能,而高压负荷开关通常采用熔断器进行保护,主要提供速断和过流保护。

5、高压断路器的开断容量可以在制造过程中达到很高的水平。主要通过与电流互感器配合以及二次设备来实现保护功能,能够具备短路保护、过载保护、漏电保护等多种功能。

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