《负荷开关简介》PPT课件

高压开关电器高压负荷开关教学内容教学内容本本节教学内容教学内容一、一、负荷开关概述荷开关概述二、二、负荷开关的荷开关的结构构类型型首页一、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装置，能开断弧装置，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：FZN21-12DFZN21-12D（R R）型：）型： 即指额定电压即指额定电压12kV12kV、户内、户内2121型高压真空灭弧负荷开关型高压真空灭弧负荷开关- -熔断器组合。熔断器组合。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-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N N户内式；户内式；W W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，kVkV 补充工作特性补充工作特性R R带熔断器；带熔断器；G G改进型；改进型；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开断和关合作用开断和关合作用2替代作用替代作用负荷开关有一定的灭弧能力，可用来开断和关合负荷电流和小负荷开关有一定的灭弧能力，可用来开断和关合负荷电流和小于一定倍数（通常为于一定倍数（通常为3 34 4倍）的过载电流；也可以用来开断和关合倍）的过载电流；也可以用来开断和关合比隔离开关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有时也比隔离开关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有时也用来开断和关合大容量的电容器组。用来开断和关合大容量的电容器组。 负荷开关与限流熔断器串联组合（负荷开关熔断器组合电负荷开关与限流熔断器串联组合（负荷开关熔断器组合电器）可以代替断路器使用，即由负荷开关承担开断和关合小于一器）可以代替断路器使用，即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电流和定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电流和短路电流。短路电流。 熔断器可以装在负荷开关的电源侧，也可以装在负荷开关的熔断器可以装在负荷开关的电源侧，也可以装在负荷开关的受电侧。受电侧。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负荷开关在荷开关在结构上构上应满足的要求足的要求负荷开关在分荷开关在分闸位置位置时要有明要有明显可可见的的间隙。隙。负荷开关要能荷开关要能经受尽可能多的开断次数，而无需受尽可能多的开断次数，而无需检修触修触头和和调换灭弧室装置的弧室装置的组成元件。成元件。负荷开关要能关合短路荷开关要能关合短路电流，并承受短路流，并承受短路电流的流的动稳定定性和性和热稳定性的要求（定性的要求（对负荷开关熔断器荷开关熔断器组合合电器无器无此要求）。此要求）。现代代负荷开关有两个明荷开关有两个明显的特点，一是具有三工位，即的特点，一是具有三工位，即合合闸分分闸接地；二是接地；二是灭弧与弧与载流分开，流分开，灭弧系弧系统不不承受承受动热稳定定电流，而流，而载流系流系统不参与不参与灭弧。弧。二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型 负荷开关按其荷开关按其灭弧方式可分弧方式可分为油油负荷开关、磁吹荷开关、磁吹负荷开关、荷开关、压气式气式负荷开关、荷开关、产气式气式负荷开关、六氟化硫荷开关、六氟化硫负荷开关和真空荷开关和真空负荷开关。荷开关。1.产气式气式负荷开关荷开关利用固体利用固体产气材料在气材料在电弧作用下弧作用下产生气体来生气体来进行行灭弧弧的的负荷开关，它属于自能荷开关，它属于自能灭弧方式。弧方式。在在产气式气式灭弧室中，弧室中，灭弧材料气化形成局部高弧材料气化形成局部高压力，力，电弧受到弧受到强烈吹弧和冷却作用，烈吹弧和冷却作用，产生去游离使生去游离使电弧熄弧熄灭。当。当电流流较小小时，主要靠，主要靠产气壁冷却效气壁冷却效应或或电动力力驱使使电弧运弧运动，拉，拉长并熄并熄灭电弧。弧。二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型 产气式气式负荷开关的荷开关的灭弧室有管式和板式两种弧室有管式和板式两种结构。构。（1）管式）管式灭弧室弧室结构构1 1开关主轴；开关主轴；2 2绝缘拉杆；绝缘拉杆；3 3隔离闸刀；隔离闸刀；4 4保持触头；保持触头；5 5随动弧刀；随动弧刀；6 6随动销；随动销；7 7弹簧；弹簧；8 8灭弧室灭弧室 灭弧室本身不动，只有隔离闸刀和弧触刀运动。当主触头达到灭弧室本身不动，只有隔离闸刀和弧触刀运动。当主触头达到规定的开距后，保持触头处的随动弧刀脱扣，通过此间储能的弹簧规定的开距后，保持触头处的随动弧刀脱扣，通过此间储能的弹簧就可以快速地加速运动到分闸位置。在保持触头和随动弧刀尖端产就可以快速地加速运动到分闸位置。在保持触头和随动弧刀尖端产生的电弧在灭弧室中熄灭。生的电弧在灭弧室中熄灭。 当开断大电流时，采用气吹方法及通过对流原理，耗散电弧能当开断大电流时，采用气吹方法及通过对流原理，耗散电弧能量；开断小电流时，利用大面积的塑料壁冷却效应即电弧能量塑料量；开断小电流时，利用大面积的塑料壁冷却效应即电弧能量塑料最外层的分解热或吸收热。最外层的分解热或吸收热。二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型（2 2）板式）板式灭弧室弧室结构构 FN5FN510RD10RD型板式产气式负荷开关由负荷开关和熔断器组成。型板式产气式负荷开关由负荷开关和熔断器组成。 1 1）导电回路：包括动触头、静触头、灭弧管和熔断器等。）导电回路：包括动触头、静触头、灭弧管和熔断器等。2 2）绝缘支柱：）绝缘支柱：9 9个，分别支撑着各相导电回路和熔断器。个，分别支撑着各相导电回路和熔断器。 3 3）操动机构：底座旁边装有分、合闸机构，分闸弹簧装在底座中部，另）操动机构：底座旁边装有分、合闸机构，分闸弹簧装在底座中部，另外还设有脱扣装置和自动联锁装置。外还设有脱扣装置和自动联锁装置。 1底架；底架；2绝缘支柱；绝缘支柱；3熔管；熔管；4脱扣装置；脱扣装置；5动触头；动触头；6灭弧管；灭弧管；7导向片；导向片；8静触头；静触头；9分合闸机构；分合闸机构；10CJ型电动操型电动操动机构动机构二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型（2 2）板式）板式灭弧室弧室结构构 机械联锁可靠：负荷开关合闸位置，接地开关拒绝合闸；接地开关处机械联锁可靠：负荷开关合闸位置，接地开关拒绝合闸；接地开关处于合闸状态，负荷开关拒绝合闸。采用电动操动机构时，接地开关处于合于合闸状态，负荷开关拒绝合闸。采用电动操动机构时，接地开关处于合闸位置，控制系统自动断电，拒绝负荷开关合闸；接地开关处在分闸位置，闸位置，控制系统自动断电，拒绝负荷开关合闸；接地开关处在分闸位置，控制系统自动通电，操作负荷开关合闸。控制系统自动通电，操作负荷开关合闸。 二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型2.压气式气式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程中相程中相对运运动将空气将空气压缩，再，再利用被利用被压缩的空气而熄弧的的空气而熄弧的负荷开关。荷开关。分分类：转动式式结构和直构和直动式式结构。构。（1）转动式式结构的构的负荷开关荷开关 转动式结构的负荷开关是通过闸转动式结构的负荷开关是通过闸刀摆动完成关合和隔离。关合时，弧刀摆动完成关合和隔离。关合时，弧刀摆动插入压气室内；开断时，靠压刀摆动插入压气室内；开断时，靠压气而熄弧。由于它的气缸出口为一狭气而熄弧。由于它的气缸出口为一狭缝，且动触刀为一宽度仅为缝，且动触刀为一宽度仅为20mm20mm左右左右的刀片，触头分开后，电弧在一狭缝的刀片，触头分开后，电弧在一狭缝中燃烧，气压较集中，对熄弧有利，中燃烧，气压较集中，对熄弧有利，因而开断能力也较强。因而开断能力也较强。二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型结构：隔离开关、熔断器结构：隔离开关、熔断器绝缘部分：灭弧功能，支绝缘部分：灭弧功能，支持绝缘子，装设有由操动持绝缘子，装设有由操动机构主轴传动的活塞，上机构主轴传动的活塞，上部装有绝缘喷嘴和弧静触部装有绝缘喷嘴和弧静触头。头。 当负荷开关分闸时，当负荷开关分闸时，在闸刀一端的弧动触头与在闸刀一端的弧动触头与绝缘子上的弧静触头之间绝缘子上的弧静触头之间产生电弧，由于分闸时主产生电弧，由于分闸时主轴转动而带动活塞，压缩轴转动而带动活塞，压缩气缸内空气而从喷嘴喷出，气缸内空气而从喷嘴喷出，对电弧形成纵吹，使之迅对电弧形成纵吹，使之迅速熄灭。速熄灭。1 1框架；框架；2 2上绝缘子；上绝缘子；3 3下绝缘子；下绝缘子；4 4闸刀；闸刀；5 5下触座；下触座；6 6灭弧动触头；灭弧动触头；7 7工作静触头；工作静触头；8 8绝缘拉杆；绝缘拉杆；9 9拐臂；拐臂；1010接地螺栓；接地螺栓；1111小拐臂；小拐臂；1212绝缘拉杆；绝缘拉杆；1313熔断器熔断器二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型（2）直）直动式式结构的构的负荷开关荷开关 特点：载流和灭弧分开，压缩空气由操动机构提供压缩功，特点：载流和灭弧分开，压缩空气由操动机构提供压缩功，导电杆上下直动而压气熄弧。导电杆上下直动而压气熄弧。 基本结构：导电部分、绝缘部分和操动机构部分。其下半部基本结构：导电部分、绝缘部分和操动机构部分。其下半部分是熔断器，而上半部是负荷开关本身。分是熔断器，而上半部是负荷开关本身。 动画链接动画链接二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型（2）直）直动式式结构的构的负荷开关荷开关1框架；框架；2绝缘支持件；绝缘支持件；3导电装置；导电装置；4熔断器；熔断器；5自动脱扣机构；自动脱扣机构；6接地开关；接地开关；7拐臂；拐臂；8合闸弹簧；合闸弹簧；9操动机构；操动机构；10分闸弹簧分闸弹簧动画链接动画链接二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型3.真空真空负荷开关荷开关利用真空利用真空灭弧室作弧室作为灭弧装置的弧装置的负荷开关，开荷开关，开断断电流大，适宜于流大，适宜于频繁操作。繁操作。（1）联动式式结构的构的负荷开关荷开关 ZFN ZFNRDRD型真空负荷开关采用联动式结构，将开断型真空负荷开关采用联动式结构，将开断时的灭弧与绝缘功能分开。隔离刀承担绝缘功能。由一个操时的灭弧与绝缘功能分开。隔离刀承担绝缘功能。由一个操作手柄，通过特殊设计的传动系统同时操作真空灭弧室和串作手柄，通过特殊设计的传动系统同时操作真空灭弧室和串联的外隔离刀，以保证这两个断口按正确程序动作。联的外隔离刀，以保证这两个断口按正确程序动作。 二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型 为了减小负荷开关的高为了减小负荷开关的高度，真空灭弧室度，真空灭弧室2 2固定在隔离固定在隔离刀刀1 1上。主轴上。主轴4 4可操动隔离操可操动隔离操作轴作轴3 3和真空灭弧室操作轴和真空灭弧室操作轴5 5。合闸时，轴合闸时，轴3 3带动隔离刀先合，带动隔离刀先合，真空灭弧室在过中弹簧的作真空灭弧室在过中弹簧的作用下后合；分闸时，真空灭用下后合；分闸时，真空灭弧室在过中弹簧的作用下快弧室在过中弹簧的作用下快速分闸后，隔离刀接着分开。速分闸后，隔离刀接着分开。 1隔离刀；隔离刀；2真空灭弧室；真空灭弧室；3隔离操作轴；隔离操作轴；4机构主轴机构主轴5真空灭弧室操作轴真空灭弧室操作轴二、负荷开关的结构类型二、负荷开关的结构类型（2）联锁式式结构的构的负荷开关荷开关 FZN21 FZN2112D12D（R R）系列户内式真空负荷开关采用联锁式结构，将）系列户内式真空负荷开关采用联锁式结构，将真空灭弧室与隔离刀两功能元件通过机械联锁保证两元件按正确程真空灭弧室与隔离刀两功能元件通过机械联锁保证两元件按正确程序动作。它主要由隔离刀序动作。它主要由隔离刀1 1、真空灭弧室、真空灭弧室2 2、接地刀、接地刀4 4组成。组成。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、负荷开关的结