高压开关电器的基本组成和功能介绍

表10-57　高压开关电器的基本组成及功能

注　高压开关电器应满足以下要求：
(1)绝缘安全可靠。应能承受最高工作电压的长期作用和内部过电压、大气过电压的短期作用。
(2)在额定电流下长期运行时，其温升应符合国家标准。
(3)有承受短路电流的热效应和电动力效应的能力。
(4)能安全可靠地关合和开断规定的电流。
(5)户外工作的高压电器，应能承受自然环境的作用，在规定的使用条件下能安全可靠地运行。
(6)高压电器的性能应满足使用场所的要求，如额定电压、最高工作电压、额定电流、额定短路开断电流、短时耐受电流等。

表10-58　高压开关电器的主要技术参数的符号和定义

注　额定短路关合电流和额定动稳定电流数值相等，且为额定短路开断电流的2.5倍。

表10-59　高压开关电器的分类作用和性能

注　○—有;×—无;⊗—有时具有。

图10-7　高压开关电器产品型号

表10-60　高压开关电器设备及其操动机构的字母代号

表10-61　高压开关电器设备的选择方法和校验项目

注　Un—设备额定电压(kV);
U—回路工作电压(kV);
In—设备额定电流(A);
I—回路工作电流(A);
Sdn—设备额定断流容量(MVA);
S″—0s的短路容量(MVA);
Inb—设备额定短路开断电流(k A);
I″—短路次暂态电流(A);
S0.2—0.2s的短路容量(MVA);
I0.2—0.2s的短路电流(A);
Ipw—设备极限通过电流峰值(k A);
—回路中可能发生的三相短路电流最大冲击值(k A);
It—设备在t(s)内的热稳定电流(k A);
I∞—回路中可能通过的最大稳态短路电流(k A);
tj—短路电流作用的假想时间(s);
t—热稳定电流允许的作用时间(s);
InR—熔断器的额定电流(A);
Inj—熔断器熔件的额定电流(A);
UnR—熔断器的额定电压(kV)。
① 当海拔超过1000m时，应与制造厂联系是否需要加强绝缘。
② 当断路器安装在低于额定电压回路(其电压为U)中时，其断流容量可按下式计算。
③ 但对充填石英砂有限流作用的熔断器还必须满足U=UnR，即熔断器的额定电压等于其工作电压。
④ 除满足此条件外，在投入空载变压器、静电电容器时，要避免由于正常的冲击电流而引起误动作。

表10-62　高压断路器的类别、性能和使用场合

① 对发电机断路器而言。
注　高压油断路器可分两种：多油和少油断路器。主要用于各级电压等级的变电所、10kV线路，作开断负荷电流之用。多油断路器的触头系统放置在装有变压器油的油箱中，绝缘油一方面用来灭弧，另一方面作为断路器导电部分之间以及导电部分与接地的油箱之间作绝缘介质。

表10-63　高压多油断路器技术数据

注　多油断路器的主要组成部件有油箱、箱盖、触头和灭弧装置、绝缘套管等。10kV及以下的多油断路器，其三相触头均放入一个方形或圆形的油箱内，而35kV及以上的多油断路器，每相触头单独放入一个方形或圆形的油箱中，为提高断路能力，都装有一个特殊的灭弧装置。其缺点是：体积大、油量多，增加了爆炸和火灾的危险性。目前多油断路器正逐步被其他类型的断路器所替代。

表10-64　高压少油断路器技术数据

表10-65　常用10kV少油断路器技术数据

注　少油断路器，如SN10-10型三相户内式断路器，主要用于发电厂、变电所中作为控制、保护高压电气设备之用。SN10-10Ⅰ型断路器配用CD10型电磁操动机构或CT8型弹簧机构、手力操动机构。少油断路器由基架、传动系统及油箱三部分组成。

表10-66　ZN 28-10型系列户内高压真空断路器的技术数据

注　ZN 28-10型系列户内高压真空断路器，是以真空作为绝缘及灭弧手段的高压断路器。配用中封玻璃外壳式纵磁场真空灭弧室，操动机构采用SN 10-10Ⅰ、Ⅱ高压少油断路器广泛应用的CD10Ⅰ、Ⅱ型电磁操动机构、CT8型弹簧操动机构。
此类断路器具有体积小、开断性能好、绝缘水平高等特点，适用于装设在固定式开关柜中，作为工矿企业、发电厂、变电所等输配电系统的保护与控制用，也可用于操作频繁的场所。

表10-67　ZW1-10型户外高压真空断路器技术数据

注　ZW1-10型户外高压真空断路器，由导电回路、绝缘系统、密封件及壳体组成。整体结构为三相共箱式。导电回路是由进出线导电杆，动、静端支座，导电夹与真空灭弧室连接而成。外绝缘主要是通过高压瓷套来实现的，内绝缘为复合绝缘，主要是通过箱体内的变压器油来实现的，同时又解决了户外产品内部的凝露问题。这种产品主要用于开断、关合农村电网或小型电力系统的负荷电流、过载电流和短路电流。也可作为城网10kV级的分断开关。

图10-8　ZW-12型户外真空断路器组成零件及外形尺寸

1—吊环;2—瓷套;3—箱盖;4—密封件;5—起吊耳环;6—箱体;7—放油阀;8—导电杆;9—油标;10—注油孔;11—分合指标;12—操动机构;13—铭牌;14—呼湿器

表10-68　ZW1-12型户外高压真空断路器技术数据

表10-69　ZW1-12型户外高压真空断路器安装后调整达到的技术参数

表10-70　ZW1-12型断路器的隔离开关技术数据

注　该组合电器是由真空断路器和隔离开关组成的12kV户外高压开关设备。除具有断路器的所有用途外，还满足了《电业安全工作规程》规定的对于断路器检修时应有明显断开点的要求，达到了检修断路器时对检修人员的人身安全。ZW1-12型高压真空断路器是由本体和弹簧操动机构组成的12kV三相交流高压开关设备，用来开断、关合农网、城网和小型电力系统的负荷电流、过载电流、短路电流。

表10-71　ZW1-12型户外高压真空断路器及其与隔离开关的组合电器常见故障及排除方法

表10-72　ZW1A-12改进型户外高压真空自动配电开关技术数据

注　ZW1A-12型户外高压真空自动配电开关由柱上断路器和控制箱组成，具有ZW1-10断路器所有功能。并具有下列特点：
(1)本身带有电源，不需另接电源。
(2)杆下控制箱操作或自动控制器控制分合。
(3)具有一次重合闸功能。
(4)可输出电流、电压信号，用于计量或远程自动控制。
(5)在控制箱接线板上，留有信号接口和分合指示接口，配上调制解调器，可与城网、农网自动化设备配套使用，实现遥控、遥信、遥测或遥调。
(6)在农村小型化变电所中，可代替出线柜在户外安装使用，节省投资。

表10-73　ZW□-12 系列户外高压真空断路器技术数据

注　ZW□-12系列户外高压真空断路器，由导电回路、绝缘系统、密封件及壳体组成，整体结构为三相共箱式。箱内绝缘为复合绝缘，主要是通过SMC这种固体绝缘材料作为绝缘介质。真空灭弧室外壳为特制陶瓷绝缘外壳，这种绝缘材料和特种结构，解决了户外产品的凝露问题，同时也消除了火灾危险，属城网、农网无油化的更新换代产品。适用于城网、农网的10kV系统，作为分合负荷电流、过载电流及短路电流之用。

表10-74　ZW□-12系列高压真空断路器常见故障及排除方法

注　每隔3～5年小修一次，主要检查机构部分运动件的磨损情况，在活动部位注入一些润滑脂。

表10-75　FW系列柱上油断路器技术数据

图10-9　LW3-10I型户外六氟化硫断路器外形尺寸图

图10-10　LW3-10Ⅱ型户外六氟化硫断路器外形尺寸图

图10-11　LW3-10Ⅲ型户外六氟化硫断路器内部结构示意图

1-灭弧室;2-静触指头;3-外壳;4-吸附剂;5-动触头;6-绝缘拨叉;7-主轴

表10-76　户外LW3-10Ⅰ/Ⅱ、LW3-10Ⅲ型高压六氟化硫断路器技术数据

注　1.六氟化硫断路器的总体结构是将断路器三极装于一个底箱上，内部相通，箱内有三相连动轴，通过三个主拐臂、三个绝缘拉杆操动导电杆，每极为上下两绝缘筒构成断口和对地的外绝缘，内绝缘则用SF6气体。箱体有两个自封阀，一个供充放气用，另一个安装电接点真空压力表。
2.采用了旋弧纵吹式与压气式相结合的高效灭弧方式，当电弧从弧触指转移到环形电极上时，电弧电流通过环形电极流过线圈产生磁场，磁场和电弧电流相互作用使电弧旋转，压力升高，并在喷口形成高效气流，将电弧冷却，当介质恢复足够时，电弧在电流过零时熄灭。

表10-77　户外LW3-10F、LW3-10ⅡZ型高压六氟化硫断路器技术数据

表10-78　LN2-10型户内高压六氟化硫断路器技术数据(www.xing528.com)

注　SF6断路器是用SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器，SF6气体具有优良的绝缘和灭弧性能，用SF6做介质的断路器，具有以下优点：开断能力强、连续开断次数多、噪声小、无火灾危险，适用于频繁操作。

表10-79　六氟化硫断路器的运行维护与检修

续表10-79

表10-80　自动重合器技术数据

续表10-80

注　自动重合器按灭弧介质不同，可分为六氟化硫重合器和真空重合器两种。它是由一种控制装置进行自动控制、操作的机电一体化高压开关。其合闸采用10kV干式小容量电源变压器(开关内配)提供合闸电源，操动机构是外配的低压电磁机构。重合器的控制装置有遥控接口与远动装置(RTU)配合，以无线电、载波进行遥控、遥信的高压智能开关，用于中、小型变电所10kV出线开关和10kV线路保护装置。在不同的条件下，按事先设定的程序自动开断、重合、闭锁供电线路，自动鉴别故障状态，其后自动复位或闭锁。

表10-81　自动分段器技术数据

注　自动分段器是一种能够记忆线路故障电流出现的次数，并在达到其整定的次数后，在无电流情况下自动分闸并闭锁。且具有开断负荷电流的能力。

图10-12　自动重合器与自动分段器在10kV配电线路上配合使用概略图

C—自动重合器;F1、F2、F3—自动分段器;FU—跌落式熔断器

表10-82　高压开关操动机构类型、特点和适用范围

表10-83　常用直流电磁操动机构技术数据

注　电磁式操动机构是用电磁铁将电能转变成机械能来控制断路器的分、合闸。如用于变电所的SN10-10型断路器、配套进行分、合闸的CD10型操动机构。这种操动机构的结构由分闸线圈，分闸铁芯，合闸线圈，合闸铁芯，辅助开关，主转轴，顶杆，复位弹簧，内、外圆筒，缓冲法兰，分、合闸指示牌，接线板，手动操作手柄等组成。

表10-84　CY2型电动液压机构技术数据

注　液压操动机构是用变压器油作压力传动液，由电动机驱动齿轮油泵，使高压油流推动油缸中的活塞和齿轮，带动主轴转动，可用于GW6型和GW7型等户外高压隔离开关。

表10-85　储能电动机技术数据

注　合闸弹簧蓄能有两种方式。一种既能电动机蓄能又能用手力蓄能，另一种则是完全用手力蓄能。用于前一种的有CT8(Ⅰ)型，配SN10-10(Ⅰ)型和SN10-10(Ⅱ)型少油断路器;CT8(Ⅲ)型配SN10-10/2000-43.3型和SN10-10/3000-43.3型少油断路器;手力蓄能的有CT8(Ⅱ)型，可配SN10-10(Ⅰ)、(Ⅱ)型和SN10-10/1250-43.3型断路器。CT7型弹簧储能式电动操动机构，由交直流两用串激电动机使合闸弹簧储能，在合闸弹簧放能的过程中将断路器合闸，它适用于10～35kV级小容量断路器，如DW1-35型多油断路器、SN8-10型少油断路器。

表10-86　合闸电磁铁技术数据

表10-87　户外型高压空气断路器技术数据

注　1.KW2-110空气断路器的主要组成部件由灭弧室、贮气筒、吹气阀、均压电容器、支持瓷瓶、控制柜、控制箱、绝缘拉杆、中间阀、法兰盘等组成。断路器以贮气筒为基础，气阀装在贮气筒上，对地绝缘由空心的高强度绝缘套管组成。空心绝缘套管既是灭弧室的支柱又是分、合闸时的空气导管。断路器采用充气式灭弧单元，每个单元由四个完全一样的断口组成“V”形，置于绝缘支柱上，每个断口由一个空心的静触头和一个实心的动触头组成。断路器利用压缩空气作为灭弧和绝缘介质，因而进入断路器的压缩空气应是干燥而干净的。
2.110kV级有两种结构，一种只有三极联动，而不能单极操作;另一种和220kV级相同，由三个独立的单极组成，既能单极操作，又能三极联动。
3.每台断路器配有一个控制柜，它是压缩机站与断路器的联系枢纽，也是断路器和电站控制室的联系枢纽。

表10-88　户内型高压空气断路器技术数据

表10-89　常用隔离开关的结构特点和用途

表10-90　隔离开关开断电流参考值

表10-91　户外高压隔离开关技术数据

续表10-91

* 指10s热稳定电流。
** 指单台质量。
*** 指质量(kg)。

表10-92　户内高压隔离开关技术数据

续表10-92

① 末尾加G、C者为高原地区产品。
* 指2s热稳定电流。
** 指4s热稳定电流。

表10-93　高压隔离开关的维护检修

表10-94　RW5和RW6型户外跌落熔断器技术数据

表10-95　10kV户外跌落熔断器技术数据

表10-96　RN1型户内高压熔断器技术数据

注　质量指单极不带底板的质量。

表10-97　RN2型户内高压熔断器技术数据

注　RN型户内高压熔断器的熔管内充以石英砂，当负载(短路)电流达到一定值时，熔断器熔丝熔断，切断电路。

表10-98　跌落熔断器消弧管规格尺寸

表10-99　10～35kV高压熔断器熔体额定电流和直径

注　高压熔断器熔体熔断的时间，应符合下列要求：
(1)当通过熔体的电流为额定电流的1.3倍时，其熔断时间应大于1h;
(2)当通过熔体的电流为额定电流的2倍时，应在1h内熔断;
(3)对保护电压互感器的熔断器，当通过熔体的电流在0.6～1.8A时，其熔断时间应不超过1min。

表10-100　高压负荷开关的分类、特点和适用场所

表10-101　常用高压负荷开关技术数据

① 压气灭弧，能快速分断和接通，已广泛使用。