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高压配电柜的选择、设计与施工，166页.pdf

学习项目2：高压配电柜的设计与施工

单元1.高压电器及高压配电柜的选择

使用特点：隔离开关没有灭弧装置；·

）按安装地点分：户内式和户外式

Q／GDW 1596-201标准下载GW5户外高压隔离开关

1一上接线端子 2一静触头 3一闸刀 4一套管绝缘子 5一下接线端子 6一框架 7一转轴 8一拐臂 9一升降绝缘子 10一支柱绝缘子

2）按有无接地开关分：不接地、

接地隔离开关作用：用来进行电 气设备的短接、连锁和隔离，一般 是用来将退出运行的电气设备和成 套设备部分接地和短接 接地开关：用于将回路接地的一种机械 式开关装置。在异常条件（如短路下）， 可在规定时间内承载规定的异常电流：在 正常回路条件下，不要求承载电流。大多 与隔离开关构成一个整体，并且在接地开 关和隔离开关之间有相互连锁装置

3CJ1户内高压接地隔离开关为西门子 公司产品。它是一种多用途，可模块化配 置的高压电气设备，可以配置接地开关 熔断器等设备，成为一个多功能的装置。

3D型户内高压接地隔离开关也为西 门子公司产品。它用于12KV～36KV的室 内高压供配电线路上，可采用手动操动 机构或电动操动机构进行操作。

高压隔离开关的全型号的表示和含义：

高压隔离开关的全型号的表示和含义:

2 高压贝开天 文字符号：QL 作用： 1）能通断一定的负荷电流和过负荷电流 但是不能用它来断开短路电流; (2）高压负荷开关大多还具有隔离高压电 源，保证其后的电气设备和线路安全检修 的功能，这种负荷开关又称“功率隔离开 关”或“负荷隔离开关 力 C

（1）只具有简单的灭弧装置，必须借助 熔断器来切断短路电流，故负荷开关常 与熔断器一起使用

(2) 负荷隔离开关断开后通常有明显的 断开间隙，与高压隔离开关一样

(1) 根据所采用的灭弧介质不同分： 固体产气式、压气式、油浸式、真空 式和六氟化硫（SF6）等

1一主轴 2一上绝缘子兼气缸 3一连杆　4一下绝缘子 5一框架 6一RNI型熔断器 7一下触座　8一闸刀 9一弧动触头 10一绝缘喷嘴（内有弧 静触头) 11一主静触头 12一上触座 13一断路弹簧 14一绝缘拉杆 15一热脱扣器

西门子公司12KV的真空负荷开关

1一上支架 2一前支撑杆· 3一静触头 4一动触头 5一波纹管 6一软联结 7一下支架 8一下结线端子 9一接触压力弹簧和分闸弹簧 10一操作杆 11一下支持绝缘子 12一后支撑杆 13一陶瓷外壳 14一上支持绝缘子 15一上结线端子

SF6高压负荷开关和油浸式负荷开关： 特点：灭弧能力强，容量大，但都必 须与熔断器串联使用才能断开短路电流 而且断开后无可见间隙，不能作隔离开 关用。适用于35KV及以下的户外电网。 应用：35kV及以下的户外电网。

最大开断电流（KA 额定电流（A）

作用： (1) 通断正常的负荷电流和过负荷电流 (2) 通断一定的短路电流; (3) 在保护装置作用下，自动跳闸，切 新短路电流。

按使用场合分：户内型、户外型

1.油断路器：包括多油和少油

多油断路器的油量多，兼有灭弧和绝 缘的双重作用：少油断路器的油量少， 只作灭弧介质用

1一铝帽 2一油气分离器 3一上接线端子 4一油标 5一静触头 6一灭弧室 7一动触头 8一中间滚动触头 9一下接线端子 10一转轴 11一拐臂 12一基座 13一下支柱瓷瓶 14一上支柱瓷瓶 15一断路弹簧 16一缘筒 17一逆止阀 18一绝缘油

★组成结构：由油箱、传动机构和框架 部分组成。 1）油箱：断路器的核心部分 1油箱的上部为“铝帽 ②铝帽的上部为“油汽分离室”，其作用是 将灭弧过程中产生的油汽混合物旋转分离 气体从顶部排气孔排出，而油则沿内壁流回 灭弧室。

3③铝帽的下部装有“插座式静触头 有3～4片弧触片。断路器在合闸或分 闸时，电弧总在弧触片和“动触头（导 电杆）”端部的弧触头之间产生，从而保 护了静触头的工作触片。

4油箱的中部为“灭弧室”，外面 套的是高强度的绝缘简，灭弧室的 结构如下图所示。

5油箱的下部为高强度铸铁制成的 基座，基座内有操作断路器动触头 （导电杆）的转轴和拐臂等传动机 构，导电杆通过中间滚动触头与下 接线柱相连。

2）传动机构：转轴和拐臂

★断路器的导电回路是： 上接线端子→静触头→导电杆(动触头） >中间滚动触头→下接线端子。

1）合闸时，经操动机构和传动机构 将导电杆插入静触头来接通电路 2）分闸或自动跳闸时，导电杆向下运动 并离开静触头，产生电弧；电弧的高温 使油分解形成气泡，使静触头周围的油 压骤增，压力使逆止阀上升堵住中心孔 致使电孤在封闭的空间内燃烧，灭弧室 内的压力迅速增大。

同时，导电杆迅速向下运动，产生的 油气混合物在灭弧室内的一、二、三道 灭弧沟和下面的纵吹油囊中对电弧进行 强烈地横、纵吹；下部的绝缘油与被电 弧燃烧的油迅速对流，对电弧起到油吹 弧和冷却的作用。由于上述灭弧方法的 综合作用，使电弧迅速熄灭

0 1一静触头 2一吸弧钢片 3一横吹灭弧沟 4一纵吹灭弧囊 5一电弧 6一动触头

灭弧室灭弧过程示意图

★特点： 1）少油断路器的油量少，绝缘油只起灰： 弧作用而无绝缘功能，结构简单，体积小 重量轻。用于不需频繁操作和不要求高速 开断的电网中。 注：在通电状态下，油箱外壳带电，必须 与大地绝缘，人体不能触及。但燃烧爆炸 的危险性小。在运行时，要注意观察油标 以确定绝缘油的油量，防止因油量的不足 使电弧无法正常熄灭而导致的油箱爆炸事 故的产生。

2）SNI0一10型断路器可配用CS2型

★特点：高压真空断路器是利用“真空 作为绝缘和灭弧介质，灭弧能力强、无 爆炸、低噪音、体积小、重量轻、寿命 长、电磨损少、结构简单、无污染、可 靠性高、维修方便，属高速断路器，是 实现无油化改造的理想设备。因此，虽 然价格较贵，在要求频繁操作和高速开 断的场合，尤其是安全要求较高的工矿 企业、住宅区、商业区等被广泛采用。

按使用场合分有户内式和户外式。

出手车式高压真空断路器

1一上接线端子 （后出线） 2一真空灭弧室 3一下接线端子 （后出线） 4一操动机构箱 5一合闸电磁铁 6一分闸电磁铁 7一断路弹簧 8一底座

1一静触头 2一动触头 3一屏蔽罩 4一波纹管 5一与外壳封接的 金属法兰盘 6一波纹管屏蔽罩 7一绝缘外壳

在触头刚分离时，触头间只产生真空 电 弧。电弧的温度很高，使金属触头表面产 生金属蒸气，由于触头的圆盘状设计使真 空电弧在主触头表面快速移动，其金属离 子在屏蔽罩内壁上凝聚，以致电弧在自然 过零后极短的时间内，触头间隙又恢复了 原有的高真空度。因此，电弧暂时熄灭， 触头间的介质强度迅速恢复；电流过零后 外加电压虽然很快恢复，但触头间隙不会 再被击穿，真空电弧在电流第一次过零时 就能完全熄灭。

户内式高压SF6断路器

SF6气体的特性： 一 是一种五色、无味、无毒且不易燃的 性气体，兼有灭弧和绝缘功 能，150℃以下时，其化学性能相当稳 定。 1）由于SF6中不含碳（C)元素，对于 灭弧和绝缘介质来说，具有极为优越 的特性，不需要象油断路器那样要经 常检修；

2）SF6不含氧（O)元素，因此不存在触 头氧化问题，所以其触头磨损少，使 用寿命长

3）SF6具有优良的电绝缘性能，在电 流过零时，电弧暂时熄灭后，SF6能迅 速恢复绝缘强度，从而使电弧很快熄 灭。

4）在电弧的高温作用下，SF6会分解 出氟（F2），具有较强的腐蚀性和毒性 且能与触头的金属蒸汽化合为一种具 有绝缘性能的白色粉未状的氟化物， 因此，SF6断路器的触头一般都设计 成具有自动净化的作用。这些氟化物 在电弧熄灭后的极短时间内能自动还 原。对残余杂质可用特殊的吸附剂清 除，基本上对人体和设备没有什么危

六氟化硫（SF6）E 断路器特点： 利用SF6气体作灭弧和绝缘介质， 触头磨损少，使用寿命长，无须经常 检修，电绝缘性能好，结构简单，灭 弧能力强，无燃烧爆炸危险，属高速 断路器。但是，SF6断路器的要求加 工精度高，密封性能要求严，价格相 对昂贵。适用于需频繁操作及有易燃 易爆炸危险的场所

类型： 按SF6断路器灭弧室的结构形式分，有压 气式、自能灭弧式（旋弧式、热膨胀式)和 混合灭弧式（一般采用以上几种灭弧方式的 组合，如压气+旋弧式等）。 注：我国生产的LNI、LN2型为压气式，LW3 型户外式采用旋弧式灭弧结构。

SF6高压断路器灭弧室

工作原理： 断路器的静触头和灭弧室中的压气活塞是 相对固定的。当跳闻时，装有动触头和绝缘 喷嘴的汽缸由断路器的操动机构通过连杆带 动离开静触头，电弧在动、静触头间产生， 汽缸和活塞的相对运动压缩SF6气体并使之 通过绝缘喷嘴吹出，用吹弧法来迅速熄灭电

1.4 高压开关设备的常用操动机构

1）CS系列手动操动机构 特点：手动和远距离跳闸，只能手动合 闽：采用交流操作电源；无自动重合闸功 能；操作速度有限，所操作的断路器开断 的短路容量不宜超过100MV·A；结构简单， 价格低廉；一般用于操作容量630KV.A以 下的变电所中的隔离开关和负荷开关

CS2型手动操动机构的外形结构

SC6型的手动操动机构和GN8型

特点：不仅能 动和远距离跳： 合闸某长螺旋钻孔泵送混凝土灌注桩施工组织设计-secret，且操作电 源交、直流均可 又可实现一次重 合闽，因而其保 护和控制装置可 靠、简单。虽然 结构复杂，价格 较贵，但其应用 已越来越广泛。

特点：能手动和远距 离跳、合闸（通过其 跳、合闸线圈），也 可进行自动重合闸， 合闸功率大，但需直 流操作电源。

1一外壳 2一跳闸线圈 3一手动跳闸铁心 4一合闸线圈 5一合闸操作手柄 6一缓冲底座 7一接线端子排 8一辅助开关 9一分合指示器

文字符号：FU 功能：当通过的电流超过规定值 并经过一定的时间后熔体（熔丝或 熔片）熔化而分断电流，断开电路 来完成短路保护和过负荷保护功能 熔断器的体积很小，但却能分断很 高的短路电流。

高压熔断器的全型号的表示和含义如下

注：对于“自爆式”熔断器，在

RN系列户内高压管式熔断器： 要用于3kV～35kV配电系统中作短 保护和过负荷保护用。 类型及特点 1）RN1型用于高压电力线路及其设备 和电力变压器的短路保护，也能作过 负荷保护。RN3和RN1相似 2）RN2、RN4、RN5则用于电压互感器 的短路保护，RN4和RN2相似，只是技 术数据有所差别

3）RN6型主要用于高压电动机的 短路保护。 注：RN5和RN6是以RN1和RN2为基 础的改进型，具有体积小、重量 轻、防尘性能好、维修和更换方 便等特点。

水闸施工方案1、RN2户内高压管式熔断器介绍：