开关设备

　　高压开关设备是指在电压1kV及以上的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备，主要用于电力系统（包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户）的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。

　　（一）断路器

　　高压断路器也称高压开关。

　　——高压断路器具有一套完善的灭弧装置，能在有负荷的情况下接通或断开电路；在系统发生短路故障时，能迅速切断短路电流。

　　1.分类和性能

　　（1）油断路器

　　油断路器是以绝缘油为灭弧介质，可分为多油断路器和少油断路器。

　　——在多油断路器中，油不仅作为灭弧介质，而且还作为绝缘介质，因此用油量多，体积大。

　　——在少油断路器中，油只作为灭弧介质，因此用油量少，体积小，耗用钢材少。

　　（2）空气断路器

　　空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便。

　　——空气断路器开断能力强，开断时间短，但结构复杂，工艺要求高，有色金属消耗多。

　　（3）六氟化硫（SF6）断路器

　　SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点，但金属消耗多，价格较贵。

　　——在高压和超高压系统中得到广泛应用，尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向。

　　（4）真空断路器

　　真空断路器是在高度真空中灭弧。

　　——真空断路器开断能力强，开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、无污染、寿命长，可以频繁操作，检修周期长。

　　2.对高压断路器的基本要求

　　——不仅能接通或断开负荷电流，而且还能断开短路电流。

　　因此，断路器必须满足以下基本要求

　　（1）工作可靠；

　　（2）具有足够的开断能力；

　　（3）具有尽可能短的切断时间；

　　（4）具有自动重合闸性能；

　　（5）具有足够的机械强度和良好的稳定性能；

　　（6）结构简单、价格低廉。

　　（二）隔离开关与接地开关

　　1.隔离开关的作用

　　隔离开关是在高压电气装置中保证工作安全的开关电器，结构简单；

　　——没有灭弧装置，不能用来接通和断开负荷电流电路。

　　——隔离开关的作用为：隔离电源，倒闸操作，接通和切断小电流电路。

　　2.接地开关的用途与分类

　　接地开关是用以将回路接地的一种机械式开关装置。

　　——主要用来保护检修工作的安全。

　　（三）负荷开关

　　负荷开关是指关合、开断及承载运行线路正常电流（包括规定的过载电流）、并能关合和承载规定的异常电流（如短路电流）的开关设备。

　　（四）接触器

　　接触器是指除手动操作外只有一个休止位置，能关合、承载正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置，借助于锁扣装置，可防止运动元件返回休止位置，使锁扣接触器获得了第二个休止位置，接触器适用于控制操作频繁的回路。

　　——主要控制对象为高压电动机、变压器和电容器组等。

　　——接触器与限流熔断器组合作为电动机的控制和保护，其技术简便，效果更佳。

　　（五）熔断器

　　熔断器是电力系统中过载和短路故障的保护设备。

　　当电流超过给定值一定时间，通过融化一个或几个特殊设计和配合的组件，分断电流来切断电路。熔断器具有结构简单、体积小、价格便宜、维护方便、保护动作可靠和消除短路故障时间短等优点；但也有如不能分合操作、动作后需更换熔断件、易造成单相供电等不足之处。

　　（六）操动机构

　　——接受操作指令后，能使开关设备准确地合闸和分闸。

　　操动机构的基本要求：

　　1.具有足够的操作功率；

　　2.具有维持合闸的装置；

　　3.具有尽可能快的分闸速度；

　　4.具有自由脱扣装置，所谓自由脱扣，是指在断路器合闸过程中如操动机构又接到

　　分闸命令，则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸；

　　5.具有“防跳跃”功能；

　　6.具有自动复位功能；

　　7.具备工作可靠、结构简单、体积小、重量轻、操作方便、价格低廉等特点。

　　——操动开关产品的分合闸时间在0.5S以上或更长；

　　一般快速机构，分闸时间多在0.1S以下。

　　（七）防爆配电装置

　　（八）敞开式组合电器

　　（九）金属封闭开关设备

　　金属封闭开关设备（简称开关柜）是由封闭于接地的金属外壳内的主开关（如断路器）、隔离开关（或隔离触头）、互感器、避雷器、母线等一次元件及控制测量、保护装置组成的成套电器。

　　（十）气体绝缘金属封闭开关设备

　　气体绝缘金属封闭开关设备是指采用（至少部分地采用）高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备，简称GIS.

　　GIS是由断路器、隔离开关、电压互感器、避雷器、母线、电缆终端盒或（和）出线套管等高压电器元件按主接线要求组合而成的。

　　功能单元是GIS的基本组合单元。每个功能单元包括共同完成一种功能的所有主回路和辅助回路单元，通常每套GIS具有若干不同功能单元，如架空进（出）线单元、电缆进（出）线单元、变压器单元、母线联络单元、计量与保护单元等。

　　GIS外壳的主要作用如下：

　　1.气体容器

　　2.接地电极

　　3.安全保护

　　4.散热当额定电流3150A以上时，常用铝合金外壳更为经济。

　　5.机械支撑

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