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1、高压开关电器高压负荷开关教学内容教学内容本节教学内容本节教学内容一、负荷开关概述一、负荷开关概述二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型首页一、负荷开关概述一、负荷开关概述负荷开关是一种荷开关是一种带有有简单灭弧安装，能开断弧安装，能开断和关合和关合额定定负荷荷电流的开关。流的开关。负荷开关不能开断短路荷开关不能开断短路电流。流。首页例如：例如：FZN21-12DFZN21-12DR R型：型： 即指即指额定定电压12kV12kV、户内内2121型高型高压真空真空灭弧弧负荷开关荷开关- -熔断器熔断器组合。合。F-F-负荷开关负荷开关 灭弧介质：灭弧介质：K-K-空气空气S-S-少油少油L
2、-L-六氟化硫六氟化硫Z-Z-真空真空代表安装场所代表安装场所NN户内式；户内式；WW户外式。户外式。 设计系列序号设计系列序号 额定电压，额定电压，kV kV 补充任务特性补充任务特性R R带熔断器；带熔断器；G G改良型；改良型；D D带接地开关带接地开关 额定电流，额定电流，A A 7234561一、负荷开关概述一、负荷开关概述1开断和关开断和关协协作用作用2替代作用替代作用负负荷开关有一定的荷开关有一定的灭灭弧才干，可用来开断和关合弧才干，可用来开断和关合负负荷荷电电流和小于一定流和小于一定倍数倍数 通常通常为为34倍倍 的的过载电过载电流；也可以用来开断和关合比隔分开关允流；也可以用
3、来开断和关合比隔分开关允许许容量更大的空容量更大的空载变压载变压器，更器，更长长的空的空载线载线路，有路，有时时也用来开断和关合大容量也用来开断和关合大容量的的电电容器容器组组。 负负荷开关与限流熔断器串荷开关与限流熔断器串联组联组合合 负负荷开关熔断器荷开关熔断器组组合合电电器器 可以替代断路器运用，即由可以替代断路器运用，即由负负荷开关承当开断和关合小于一定倍荷开关承当开断和关合小于一定倍数的数的过载电过载电流，而由限流熔断器承当开断流，而由限流熔断器承当开断较较大的大的过载电过载电流和短路流和短路电电流。流。 熔断器可以装在熔断器可以装在负负荷开关的荷开关的电电源源侧侧，也可以装在，也可
4、以装在负负荷开关的荷开关的受受电侧电侧。户外真空负荷开关户外油浸式负荷开关压气式负荷开关六氟化硫负荷开关一、负荷开关概述一、负荷开关概述3负负荷开关在构造上荷开关在构造上应满应满足的要求足的要求负负荷开关在分荷开关在分闸闸位置位置时时要有明要有明显显可可见见的的间间隙。隙。负负荷开关要能荷开关要能经经受尽能受尽能够够多的开断次数，而无需多的开断次数，而无需检检修触修触头头和互和互换灭换灭弧室安装的弧室安装的组组成元件。成元件。负负荷开关要能关合短路荷开关要能关合短路电电流，并接受短路流，并接受短路电电流的流的动动稳稳定性和定性和热稳热稳定性的要求定性的要求 对负对负荷开关熔断器荷开关熔断器组组
5、合合电电器无此要求器无此要求 。现现代代负负荷开关有两个明荷开关有两个明显显的特点，一是具有三工位，的特点，一是具有三工位，即合即合闸闸分分闸闸接地；二是接地；二是灭灭弧与弧与载载流分开，流分开，灭灭弧弧系系统统不接受不接受动热稳动热稳定定电电流，而流，而载载流系流系统统不参与不参与灭灭弧。弧。二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型负负荷开关按其荷开关按其灭灭弧方式可分弧方式可分为为油油负负荷开关、荷开关、磁吹磁吹负负荷开关、荷开关、压压气式气式负负荷开关、荷开关、产产气式气式负负荷开荷开关、六氟化硫关、六氟化硫负负荷开关和真空荷开关和真空负负荷开关。荷开关。1.产产气式气式负负荷开关荷
6、开关利用固体利用固体产产气气资资料在料在电电弧作用下弧作用下产产生气体来生气体来进进展展灭灭弧的弧的负负荷开关，它属于自能荷开关，它属于自能灭灭弧方式。弧方式。在在产产气式气式灭灭弧室中，弧室中，灭灭弧弧资资料气化构成部分高料气化构成部分高压压力，力，电电弧遭到弧遭到剧剧烈吹弧和冷却作用，烈吹弧和冷却作用，产产生去游离生去游离使使电电弧熄弧熄灭灭。当。当电电流流较较小小时时，主要靠，主要靠产产气壁冷却气壁冷却效效应应或或电动电动力力驱驱使使电电弧运弧运动动，拉，拉长长并熄并熄灭电灭电弧。弧。二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型 产气式负荷开关的灭弧室有管式和板式两种构造。1管式灭弧室构
7、造 1 1开关主开关主轴轴；2 2绝缘绝缘拉杆；拉杆；3 3隔离隔离闸闸刀；刀；4 4坚坚持触持触头头；5 5随随动动弧刀；弧刀；6 6随随动销动销；7 7弹弹簧；簧；8 8灭灭弧室弧室 灭灭弧室本身不弧室本身不动动，只需隔离，只需隔离闸闸刀和弧触刀运刀和弧触刀运动动。当主触。当主触头头到达到达规规定的开距后，定的开距后，坚坚持触持触头处头处的随的随动动弧刀脱扣，弧刀脱扣，经过经过此此间储间储能的能的弹弹簧簧就可以快速地加速运就可以快速地加速运动动到分到分闸闸位置。在位置。在坚坚持触持触头头和随和随动动弧刀尖端弧刀尖端产产生的生的电电弧在弧在灭灭弧室中熄弧室中熄灭灭。 当开断大当开断大电电流流
8、时时，采用气吹方法及，采用气吹方法及经过对经过对流原理，耗散流原理，耗散电电弧能弧能量；开断小量；开断小电电流流时时，利用大面，利用大面积积的塑料壁冷却效的塑料壁冷却效应应即即电电弧能量塑料弧能量塑料最外最外层层的分解的分解热热或吸收或吸收热热。二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2 2板式灭弧室构造板式灭弧室构造 FN5FN510RD10RD型板式型板式产产气式气式负负荷开关由荷开关由负负荷开关和熔断器荷开关和熔断器组组成。成。 1 1 导电导电回路：包括回路：包括动动触触头头、静触、静触头头、灭灭弧管和熔断器等。弧管和熔断器等。2 2 绝缘绝缘支柱：支柱：9 9个，分个，分别别支撑
9、着各相支撑着各相导电导电回路和熔断器。回路和熔断器。 3 3 操操动动机构：底座旁机构：底座旁边边装有分、合装有分、合闸闸机构，分机构，分闸弹闸弹簧装在底座中部，另外簧装在底座中部，另外还设还设有脱扣安装和自有脱扣安装和自动联锁动联锁安装。安装。 1底架；底架；2绝缘绝缘支柱；支柱；3熔管；熔管；4脱扣安装；脱扣安装；5动动触触头头；6灭灭弧管；弧管；7导导向片；向片；8静触静触头头；9分合分合闸闸机构；机构；10CJ型型电动电动操操动动机构机构二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2 2板式灭弧室构造板式灭弧室构造 机械机械联锁联锁可靠：可靠：负负荷开关合荷开关合闸闸位置，接地开关回位
10、置，接地开关回绝绝合合闸闸；接地开关；接地开关处处于合于合闸闸形状，形状，负负荷开关回荷开关回绝绝合合闸闸。采用。采用电动电动操操动动机构机构时时，接地开关，接地开关处处于合于合闸闸位置，控制系位置，控制系统统自自动动断断电电，回，回绝负绝负荷开关合荷开关合闸闸；接地开关；接地开关处处在分在分闸闸位置，位置，控制系控制系统统自自动动通通电电，操作，操作负负荷开关合荷开关合闸闸。 二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2.压压气式气式负负荷开关荷开关利用活塞和气缸在开断利用活塞和气缸在开断过过程中相程中相对对运运动动将空气将空气紧缩紧缩，再利用被，再利用被紧缩紧缩的空气而熄弧的的空气而熄弧
11、的负负荷开关。荷开关。分分类类：转动转动式构造和直式构造和直动动式构造。式构造。 1 转动转动式构造的式构造的负负荷开关荷开关 转动转动式构造的式构造的负负荷开关是荷开关是经过闸经过闸刀刀摆动摆动完成关合和隔离。关合完成关合和隔离。关合时时，弧，弧刀刀摆动摆动插入插入压压气室内；开断气室内；开断时时，靠，靠压压气而熄弧。由于它的气缸出口气而熄弧。由于它的气缸出口为为一狭一狭缝缝，且，且动动触刀触刀为为一一宽宽度度仅为仅为20mm20mm左右左右的刀片，触的刀片，触头头分开后，分开后，电电弧在一狭弧在一狭缝缝中熄中熄灭灭，气，气压较压较集中，集中，对对熄弧有利，熄弧有利，因此开断才干也因此开断才
12、干也较较强强。二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型构造：隔分开关、熔断器构造：隔分开关、熔断器绝缘部分：部分：灭弧功能，支弧功能，支持持绝缘子，装子，装设有由操有由操动机构主机构主轴传动的活塞，上的活塞，上部装有部装有绝缘喷嘴和弧静触嘴和弧静触头。 当当负荷开关分荷开关分闸时，在在闸刀一端的弧刀一端的弧动触触头与与绝缘子上的弧静触子上的弧静触头之之间产生生电弧，由于分弧，由于分闸时主主轴转动而而带动活塞，活塞，紧缩气缸内空气而从气缸内空气而从喷嘴嘴喷出，出，对电弧构成弧构成纵吹，使之迅吹，使之迅速熄速熄灭。1 1框架；框架；2 2上上绝缘绝缘子；子；3 3下下绝缘绝缘子；子；4 4闸闸
13、刀；刀；5 5下触座；下触座；6 6灭灭弧弧动动触触头头；7 7任任务务静触静触头头；8 8绝缘绝缘拉杆；拉杆；9 9拐臂；拐臂；1010接地螺栓；接地螺栓；1111小拐臂；小拐臂；1212绝缘绝缘拉杆；拉杆；1313熔断器熔断器二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2直动式构造的负荷开关直动式构造的负荷开关 特点：特点：载载流和流和灭灭弧分开，弧分开，紧缩紧缩空气由操空气由操动动机构提供机构提供紧缩紧缩功，功，导电导电杆上下直杆上下直动动而而压压气熄弧。气熄弧。 根本构造：根本构造：导电导电部分、部分、绝缘绝缘部分和操部分和操动动机构部分。其下半部机构部分。其下半部分是熔断器，而上半部
14、是分是熔断器，而上半部是负负荷开关本身。荷开关本身。 动画画链接接二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2直动式构造的负荷开关直动式构造的负荷开关1框架；框架；2绝缘绝缘支持件；支持件；3导电导电安装；安装；4熔断器；熔断器；5自自动动脱扣机构；脱扣机构；6接地开关；接地开关；7拐臂；拐臂；8合合闸弹闸弹簧；簧；9操操动动机构；机构；10分分闸弹闸弹簧簧动画画链接接二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型3.真空真空负负荷开关荷开关利用真空利用真空灭灭弧室作弧室作为灭为灭弧安装的弧安装的负负荷开关，开荷开关，开断断电电流大，适宜于流大，适宜于频频繁操作。繁操作。 1 联动联动式构造的
15、式构造的负负荷开关荷开关 ZFN ZFNRDRD型真空型真空负负荷开关采用荷开关采用联动联动式构造，将开断式构造，将开断时时的的灭灭弧与弧与绝缘绝缘功能分开。隔离刀承当功能分开。隔离刀承当绝缘绝缘功能。由一个操功能。由一个操作手柄，作手柄，经过经过特殊特殊设计设计的的传动传动系系统统同同时时操作真空操作真空灭灭弧室和串弧室和串联联的外隔离刀，以保的外隔离刀，以保证这证这两个断口按正确程序两个断口按正确程序动动作。作。 二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型 为为了减小了减小负负荷开关的高荷开关的高度，真空度，真空灭灭弧室弧室2 2固定在隔离固定在隔离刀刀1 1上。主上。主轴轴4 4可操可
16、操动动隔离操隔离操作作轴轴3 3和真空和真空灭灭弧室操作弧室操作轴轴5 5。合合闸时闸时，轴轴3 3带动带动隔离刀先合，隔离刀先合，真空真空灭灭弧室在弧室在过过中中弹弹簧的作簧的作用下后合；分用下后合；分闸时闸时，真空，真空灭灭弧室在弧室在过过中中弹弹簧的作用下快簧的作用下快速分速分闸闸后，隔离刀接着分开。后，隔离刀接着分开。 1隔离刀；隔离刀；2真空真空灭灭弧室；弧室；3隔离操作隔离操作轴轴；4机构主机构主轴轴5真空真空灭灭弧室操作弧室操作轴轴二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2联锁式构造的式构造的负荷开关荷开关 FZN21 FZN2112D12D R R 系列系列户户内式真空内式
17、真空负负荷开关采用荷开关采用联锁联锁式构造，将真式构造，将真空空灭灭弧室与隔离刀两功能元件弧室与隔离刀两功能元件经过经过机械机械联锁联锁保保证证两元件按正确程序两元件按正确程序动动作。它主要由隔离刀作。它主要由隔离刀1 1、真空、真空灭灭弧室弧室2 2、接地刀、接地刀4 4组组成。成。1隔离刀隔离刀 熔断器熔断器 ；2真空真空灭灭弧室；弧室；3弹弹簧机构；簧机构；4接地刀接地刀二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2联锁式构造的式构造的负荷开关荷开关 真空真空灭灭弧室配装有弧室配装有电动电动和手和手动弹动弹簧操簧操动动机构，整台真空机构，整台真空负负荷开荷开关具有两个操作手柄，既可关具有
18、两个操作手柄，既可电动电动，也可手，也可手动动。弹弹簧机构采用了簧机构采用了电动电动弹弹簧簧过过中合中合闸闸、电电磁磁线线圈分圈分闸闸。1隔离刀熔断器；隔离刀熔断器；2真空灭弧室；真空灭弧室；3弹簧机构；弹簧机构；4接地刀接地刀二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型2联锁式构造的式构造的负荷开关荷开关特点：隔离刀与熔断器特点：隔离刀与熔断器结合在一同，使合在一同，使组合合电器的高度尺寸大大减器的高度尺寸大大减小，同小，同时，也使，也使负荷开关与荷开关与组合合电器在外形和安装尺寸上一致，便器在外形和安装尺寸上一致，便于于组合拼柜。合拼柜。1隔离刀熔断器；隔离刀熔断器；2真空灭弧室；真空灭弧
19、室；3弹簧机构；弹簧机构；4接地刀接地刀二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型4.SF6负负荷开关荷开关 SF6 SF6负负荷开关：利用荷开关：利用SF6SF6气体作气体作为绝缘为绝缘和和灭灭弧介弧介质质的的负负荷开关。荷开关。在城网和在城网和农农网中已大量运用。网中已大量运用。 按照按照灭灭弧原理可分弧原理可分为为，灭灭弧弧栅栅式、吸气去离子式、吸气去离子栅栅式、永式、永磁旋弧式、磁旋弧式、压压气式等，其中气式等，其中压压气式运用气式运用较较多；按多；按动动作特点又分直作特点又分直动动式和回式和回转转式。式。二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型4.SF6负负荷开关荷开关1 1灭
20、弧弧栅式。常采用回式。常采用回转式构造，以式构造，以灭弧弧栅熄熄灭电弧，以回弧，以回转到到达开断、隔离和接地三工位，构造达开断、隔离和接地三工位，构造紧凑。凑。2 2吸气去离子吸气去离子栅式。式。灭弧室弧室为单独的壳体，即独的壳体，即灭弧介弧介质和和绝缘介介质在在设备内分开。其内分开。其优点是即使外面的壳体被点是即使外面的壳体被损坏，仍能坏，仍能坚持全持全开断才干。开断才干。二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型4.SF6负负荷开关荷开关3 3旋弧式。利用旋弧式。利用电流与永久磁流与永久磁铁结合，使合，使电弧弧围绕静触静触头旋旋转，电弧被拉弧被拉长和冷却，在和冷却，在电流流过零零时电弧熄
21、弧熄灭。构造。构造简单可靠，触可靠，触头磨磨损少，少，电气寿命气寿命长。4 4上下直上下直动压气式。将气式。将灭弧室装在充有弧室装在充有SF6SF6气体的密封壳体内，气体的密封壳体内，在金属壳体底部装有平安在金属壳体底部装有平安阀。动触触头由快速操由快速操动机构操作，不受操机构操作，不受操作人作人员的影响，接地的影响，接地闸刀具有短路关合才干。刀具有短路关合才干。二、负荷开关的构造类型二、负荷开关的构造类型4.SF6负负荷开关荷开关5 5回回转压气式。气式。经过动触触头回回转压气构成双断口，完成开断、气构成双断口，完成开断、隔离，有的隔离，有的还完成接地功能。完成接地功能。动触触头回回转构成双断口。构成双断口。思索习题思索习题思索习题思索习题负荷开关和隔分开关在构造和作用上有什么区别负荷开关和隔分开关在构造和作用上有什么区别？负荷开关有哪几种构造类型？各有何特点？负荷开关有哪几种构造类型？各有何特点？负荷开关在构造上应满足哪些要求？如何调整负负荷开关在构造上应满足哪些要求？如何调整负荷开关以满足其要求？荷开关以满足其要求？本本节终了！了！
