第六章-高压开关电器

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1、提供各原理图的动画或动作视频，提供相关设备的实物图片第六节 隔离开关一、隔离开关概述2. 隔离开关的基本结构隔离开关主要由以下几个部分组成：（1）导电部分。主要起传导电路中的电流，关合和开断电路的作用，包括触头、闸 刀、接线座。（ 2）绝缘部分。主要起绝缘作用，实现带电部分和接地部分的绝缘。包括支持绝缘 子和操作绝缘子。（3）传动机构。它的作用是接受操动机构的力矩，并通过拐臂、联杆、轴齿或是操 作绝缘子，将运动传动给触头，以完成隔离开关的分、合闸动作。（ 4 ）操动机构。与断路器操动机构一样，通过手动、电动、气动、液压向隔离开关 的动作提供能源。（5）支持底座。该部分的作用是起支持和固定作用，

2、其将导电部分、绝缘子、传动 机构、操动机构等固定为一体，并使其固定在基础上。3. 隔离开关的种类 隔离开关种类很多，可根据装设地点、电压等级、极数和构造进行分类，主要有以下 几种分类方式。（ 1）按装设地点可分为户内式和户外式；（2）按极数可分为单极和三极；（ 3 ）按绝缘支柱数目可分为单柱式、双柱式和三柱式；（ 4）按隔离开关的动作方式可分为闸刀式、旋转式、插入式（5）按有无接地刀闸可分为带接地刀闸和不带接地刀闸；（ 6）按所配操动机构可分为手动式、电动式、气动式、液压式；（7）按用途可分为一般用、快分用和变压器中性点接地用。 二、隔离开关的结构类型（一）户内式隔离开关 户内式隔离开关的主要

3、结构类型有插入式和转动式。1.GN19 10 系列户内高压隔离开关（ 1）结构特点。 GN1910 系列插入式户内高压隔离开关，其外形如图638 所示，采用三相共底架结构，主要由静触头、基座、支柱绝缘子、拉杆绝缘子、动触头组成。隔 离开关的导电部分由动触头和静触头组成， 每相导电部分通过两个支柱绝缘子固定在基座 上，三相平行安装。每相动触头为两片槽型铜片，它不仅增大了动触头的散热面积，对降 低温度有利，而且提高了动触头的机械强度，使隔离开关的动稳定性提高。隔离开关动静触头的接触压力是靠两端接触弹簧维持的，每相动触头中间均连有拉杆绝缘子，拉杆绝缘 子与安装在基座上的转轴相连，转动转轴，拉杆绝缘子

4、操动动触头完成分、合闸。转轴两 端伸出基座，其任何一端均可与所配用的手动操动机构相连。图6 - 38 GN19 - 10型户内高压隔离开关1静触头；2基座；3 支柱绝缘子；4 拉杆绝缘子；5 动触头GN19- 10/1000型及GN19- 10/1250型在动静触头接触处装有两件磁锁压板，当很大 的短路电流通过时，磁锁压板相互间产生的吸引电磁力增加了动静触头的接触压力，从而 增大了触头的动热稳定性。(2 )动作原理。分闸时由操作拐臂带动转轴旋转，使操作绝缘子向上顶着闸刀，使 闸刀和静触头分开，闸刀绕触座旋转，静触头也在闸刀的带动下向上移动至分闸位置。合闸时由操作拐臂带动转轴旋转，使操作绝缘子拉

5、着闸刀向下转动，在和静触头相遇 后带动静触头旋转，一起转至合闸位置。2、GN30- 10系列户内高压隔离开关图6 39GN30-10型外形及安装尺寸GN30- 10型旋转式户内高压隔离开关如图6 39所示，是一种旋转触刀式的新型隔离开关。特别适用于安装高压开关柜内，使高压开关柜结构紧凑、简单、占用空间小，提高 其安全可靠性。开关主体是通过两组绝缘子固定在开关底架上下两个面上，上下两个面之 间由固定在开关架上的隔板完全分开，通过旋转触刀，从而实现开关的合闸与分闸。由于静触头分别安装在开关柜的上下两个面上，使其带电部分与不带电部分在开关柜内完全隔开，从而保证维修人员的安全。GN30- 10D型是带

6、接地刀的形式，以满足接地的需要。（二）户外式隔离开关-一110户外隔离开关按支柱绝缘子数目可 分为双柱式、三柱式和单柱式。1.双柱式隔离开关（1）GW牛110型隔离开关。GW名110型隔离开关为双柱单断 口水平旋转式结构，由底座、绝缘支柱、 导电部分和操动机构组成。每极有两个 实心棒式绝缘支柱，分别装在底座两端 的轴承座上，用交叉连杆连接，可以水 平转动。导电闸刀分成两段，分别固定在两个绝缘支柱的顶端。触头接触的地方在两个绝缘支柱的正中位置，指形触头上装有防护罩，用以防雨、雪及灰尘。GW-110型隔离开关的单极结构，如图 6 40所示。操作时，操动机构的交叉连杆带动两个绝缘支柱向相反方向转动9

7、0角度,f 丄 U1I5CW-图6 - 40 GW4 - 110型双柱式隔离开关闸刀便断开或闭合。为使引出线不随支 柱的转动而扭曲，在闸刀与出线接线端 子之间装有挠性连接的导体。1、2绝缘支柱；3 连杆；4 操动机构的牵引杆；5 绝缘支柱的轴；6、7闸刀；8 触头；9、10接线端子;11、12 挠性连接的导体；13底座图6-41 GW5 - 110D型隔离开关GW4型隔离开关可配用手动、电动和气动操动机三相联动操作，电动和气动操作可实现远方控制。构，根据需要还可配装接地开关。该型隔离开关结构简单 紧凑，尺寸小，质量轻，广泛用于10110kV配电装置中。由于闸刀在水平面内转动，因而对相间距离要

8、求大。1-底座；2、3闸刀；4 接线端子;5 -挠性连接导体；7-支承座;触头成楔形连接。 三个单极组成。（2） GW- 110D隔离开关。GW5- 110D隔离开关是由双柱隔离开关改进而 成，开关由底座、棒式支柱绝缘子、导电闸刀、左右 触头和传动部分等组成，隔离开关每相的两个棒式绝 缘子成V型布置，交角50,固定在一个底座上，故 也称为V型隔离开关。棒式绝缘子上装有闸刀，可动 GW110D隔离开关单极外形，如图6 41所示，一台三相隔离开关由6 棒式绝缘了;8接地刀闸操动机构可配用手动、电动或气动操动机构。根据需要该隔离开关可配装接地闸刀。 进行操作时，两个棒式绝缘子以相同速度作相反方向（一

9、个顺时针，另一个逆时针）的转 动，两半闸刀同时绕绝缘子轴线转动 90，使隔离开关接通或断开。V型隔离开关广泛用于 35110kV电压等级中。其主要特点是结构简单，尺寸小，质 量轻；闸刀分成两半，以减少闸刀导电杆长度，操作时闸刀水平等速运动，使冰层受到很 大剪力易于破除；合闸时支持绝缘子受弯折力，因而要求绝缘子具有较高强度；因闸刀水 平转动，极间距离要求较大。（3） GW1 - 252型隔离开关1）结构特点。GW1 252型隔离开关采用双柱水平伸缩式结构，闸刀的动作方式为水平伸缩式，分闸后形成水平方向的绝缘单断口，分合状态清晰，便于巡视。隔离开关制成 单极形式，由三个单极组成一台三相隔离开关。其

10、结构包括底座、绝缘支柱、传动装置、 导电闸刀、静触头和操动机构等。每极隔离开关动、静触头侧均可配装一个接地开关供接 地用。接地开关为单杆分步动作式。GW11252型隔离开关的结构如图 6 42所示。图6- 42 GW11 252型双柱水平伸缩式隔离开关及其操动机构外形2）动作原理。电动机操动机构由异步电动机驱动，通过机械减速装置将力矩传递给 机构主轴，再借助连接钢管使力矩传给隔离开关操作支柱，操作支柱动作一次约转90 ,操作支柱的顶部通过连杆传动装置带动导电闸刀，合闸过程导电闸刀下导电杆向下转动， 上导电杆以联轴节为圆心作圆周运动，使上下导电杆串成直线，动触头插入静触头，完成合闸动作。分闸过程

11、与此相反，使上下导电杆折叠竖立在绝缘支柱顶部，保证断口的安全 绝缘距离。隔离开关分闸动作完成后，顺时针方向摇动手动机构手柄，通过蜗轮蜗杆传动，机构主轴通过连杆将力矩传递给接地开关转轴，使导电杆向上旋转约 75，当动静触头相接触后，动触头向上运动，插入静触头，完成合闸动作。分闸过程与此相反。隔离开关、接地开关的三级联动通过极间拉杆实现。在动触头侧，通过机械连锁装置使隔离开关与接地开关实现主分-地合、地分-主合,在静触头侧，采用电磁锁来保证操作顺序的正确。2.三柱式隔离开关(1) GW 220型隔离开关结构特点。 GW 220型的高压隔离开关采用三柱双断口水平旋转开启式结构。由底座、绝缘支柱、导电

12、闸 刀、静触头、传动装置和操动机构等组成。静触 头分别在两边的棒形支柱绝缘子上端，中间棒形支柱绝缘子用以支持闸刀， 并可带动闸刀作水平 转动。图6-43是GW7- 220型隔离开关单级结 构图。(2) GW动作原理。1)隔离开关。由电动机构带动设在主极底 座中的转动轴，旋转 180 ，通过连臂、连杆组成的四连杆机构驱动中间瓷柱转动，带动导电闸刀在水平面上回转大约 70,即可完成分、合 闸动作。主极通过相间水平连接管，带动两个边 极同步完成分、合闸动作。2)接地开关。合闸时，主极上的人力操动 机构转动180,通过拐臂及连杆使接地开关向 上运动，插入静触头中，分闸过程与此相反。n型接地开关为两步动

13、作。 合闸时，接地闸 刀向上运动(约 80。)，与静触头相碰后变为上 伸运动，动触头插人静触头中。 分闸过程与此相 反,接地闸刀先下缩一定距离， 使动触头从静触 头中拔出，然后向下摆落到水平位置。三极接地开关通过水平连接管达到同步动作。图 6-43 GW7 220D(W) / 630、1000、1250型隔离开关单极外形图I底座；2绝缘支柱；3 静触头；4主闸刀；5接地开关；6 拉杆；7 M16 X 75六角螺栓；8 M16 X 65六角螺栓；9 M16六角螺母；10 M16弹簧垫圈；11垫片隔离开关与接地开关之间设有机械联锁，以保证隔离开关在合闸时，接地开关不能合 闸；接地开关在合闸位置时，

14、隔离开关不能合闸。机械联锁是利用设在主极中间轴承座上 的一对月牙板来实现的。3.单柱式隔离开关(1) GW220GD型隔离开关。GW 220GD型隔离开关每极具有两个瓷柱，即支持瓷柱6和操作瓷柱7。由于只有个支持瓷柱，故称为单柱式。静触头固定在架空硬母线或悬挂在架空软母线上。动触头固定在导电折架3上。通过操动机构使操作瓷柱转动，带动传动装置去操作导电折架上下 运动，从而使动触头垂直上下运动，夹住或释放静触头，即可实现合、分闸，形成电气绝 缘断口。结构如图 6-44所示，图中虚线部分是合闸位置时可动部分的位置。图 6 44 GW6 220GD 型隔离开关1静触头；2 动触头；3导电折架；4传动装

15、置；5接线板；6支持瓷柱;7操作瓷柱；8接地开关；9底座I氐侍:爲1止甜位艸TT图6 - 45 GW10 - 252型单柱式垂直伸缩 式隔离开关及其操动机构外形寸(2)GW1-252型隔离开关。GW1- 252型隔离开关是单柱垂直伸缩式户外交流高压隔离开关，其单极结构如图6-45所示，包括底座、绝缘支柱、传动装置、导电闸刀、静触头、操动机构等。三相隔离 开关由三个单极组成。GW1-252型隔离开关的结构和动作原理与GW1 -252型隔离开关相致，主要的区别在于导电闸刀与静触头的结构。隔离开关的静触头是由镀有银层的铜管与接线夹板组成，两侧的接线夹板上有线孔， 以便和母线相连。静触头安装于母线上，在分闸后形成垂直方向的绝缘单断口，闸刀的动 作方式为垂直伸缩。导电闸刀采用伸缩式（半折架）结构，由动触头、上导电杆、联轴节（即导电关节） 齿轮、齿条、操作杆、弹簧、滚轮触头等组成，在分闸位置时，上下导电杆通过联轴节折 叠在水平位置，当机构带动