供配电系统的常用电气设备

1、 § 高压断路器（4）LN2-10 型高压SF6 断路器的外形结构如图4-44 所示，其绝缘筒内灭弧室的剖面图和工作原理如图4-45 所示。1 ）组成绝缘筒和灭弧室操动机构箱主要采用弹簧、液压操动机构固定用小车2 ）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。当跳闸时，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弧。图4-45 SF6 高压断路器灭弧室1 静触头2 绝缘喷嘴3 动触头4 汽缸5 压气活塞6 电弧§ 高压断路器图4-44

2、LN2-10 高压SF6 断路器1 上接线端子2 绝缘筒3 下接线端子4 操动机构箱5 小车6 断路弹簧7高压开关设备的常用操动机构介绍操动机构又称操作机构，是供高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关进行分、合闸及自动跳闸的设备。一般常用的有手动操动机构、电磁操动机构和弹簧储能操动机构。操动机构的型号表示和含义如下：§ 高压断路器（1）CS 系列手动操动机构图4-46 是CS6 型的手动操动机构和GN8 型高压隔离开关的配合使用图。图4-47 是CS2 型手动操动机构的外形结构。§ 高压断路器1）特点手动和远距离跳闸，只能手动合闸；采用交流操作电源；无自动重合闸功能；操作速

3、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。图4-46 SC6 型的手动操动机构和GN8 型高压隔离开关的配合使用1 GN8 隔离开关2 焊接钢管3 调节杆4CS6 手动操动机构5 操作手柄§ 高压断路器图4-47 CS2 型手动操动机构的外形结构1 操作手柄2 外壳3 跳闸指示牌4脱扣器盒5 跳闸铁心§ 高压断路器(2) 电磁操动机构1) 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。图4-48 是CD10 型的外

4、形和内部结构图。图4-48 CD10 型电磁操动机构a) 外形图b) 剖面图1 外壳2 跳闸线圈3 手动跳闸铁心4 合闸线圈5 合闸操作手柄6 缓冲底座7 接线端子排8 辅助开关9 分合指示器（3）CT 系列的弹簧储能操动机构特点不仅能手动和远距离跳、合闸，且操作电源交、直流均可，又可实现一次重合闸，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。§4.7 低压开关设备供配电系统中的低压开关设备种类繁多，本节重点介绍常用的刀开关、刀熔开关、负荷开关、低压断路器等的基本结构、用途和特性。 低压刀开关文字符号QK 1. 作用一种最普通的低压开关电器，适用于交

5、流50Hz 、额定电压380 ，直流440V ，额定电流1500A 及以下的配电系统中，作不频繁手动接通和分断电路或作隔离电源以保证安全检修之用。2. 类型：(1) 按灭弧结构分不带灭弧罩不带灭弧罩的刀开关只能无负荷操作，起“隔离开关”的作用。带灭弧罩带灭弧罩的刀开关能通断一定的负荷电流，同时也具有“隔离开关”的作用。（2）按极数分单极、双极和三极刀开关。（3）按操作方式分手柄直接操作式和杠杆传动操作式。（4）按用途分单头刀开关单头刀开关的刀闸是单向通断；双头刀开关双头刀开关的刀闸为双向通断，可用于切换操作，既用于两种以上电源或负载的转换和通断。§ 低压刀开关3. 低压刀开关全型号的

6、表示和含义如下：图4-49 HD13 型低压刀开关1 上接线端子2 钢栅片灭弧罩3 闸刀4 底座5 下接线端子6 主轴7 静触头8 连杆9 操作手柄（中央杠杆操作）§ 低压刀开关3. HD13 带灭弧罩的单头刀开关是一种常用的低压刀开关，其基本结构如图4-49 所示图4-50 刀熔开关的结构示意图1 RT0 型熔断器的熔体2 弹性触座3 连杆4 操作手柄5 配电屏面板§ 刀熔开关文字符号QKF 或FU-QK 1 特点是一种由低压刀开关和低压熔断器组合而成的低压电器，通常是把刀开关的闸刀换成熔断器的熔管。2. 作用具有刀开关和熔断器的双重功能，因此又称熔断器式刀开关。因为其结

7、构的紧凑简化，又能对线路实行控制和保护的双重功能，被广泛地应用于低压配电网络中。3. HR3 刀熔开关是最常见的刀熔开关之一。其结构如图4-50 所示。它是将HD 型刀开关的闸刀换成RT0 型熔断器的具有刀形触头的熔管。§ 刀熔开关4. HR5 型新式刀熔开关与HR3 型的主要区别是用NT 型低压高分断熔断器取代了RT0 型熔断器作短路保护用。特点结构紧凑、使用维护方便、操作安全可靠；能进行单相熔断的监测，有效防止因熔断器的单相熔断所造成的电动机缺相运行故障。是目前被越来越多采用的一种新式刀熔开关，5. 低压刀熔开关全型号的表示和含义如下：§ 低压负荷开关文字符号为QL 1

8、. 特点由带灭弧装置的刀开关与熔断器串联而成，外装封闭式铁壳或开启式胶盖的开关电器，又称“开关熔断器组”。2. 作用具有带灭弧罩的刀开关和熔断器的双重功能，既可带负荷操作，也能进行短路保护，但一般不能频繁操作，短路熔断后需重新更换熔体才能恢复正常供电。3. 类型：（1）封闭式负荷开关（HH 系列）将刀开关和熔断器的串联组合安装在金属盒（过去常用铸铁，现用钢板）内，因此又称“铁壳开关”。一般用于粉尘多，不需要频繁操作的场合，作为电源开关和小型电动机直接起动的开关，兼作短路保护用。图4-51 为一个HH 系列封闭式负荷开关的结构示意图。（2）开启式负荷开关（HK 系列）开启式负荷开关是采用瓷质胶盖

9、，可用于照明和电热电路中作不频繁通断电路和短路保护用。图4-51 HH 系列封闭式负荷开关§ 低压断路器文字符号QF ，俗称“低压自动开关”、“自动空气开关”或“空气开关”等。1. 作用是低压供配电系统中最主要的电器元件，不仅能带负荷通断电路，而且能在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸，断开故障电路。2. 原理结构其示意图如图4-52 所示。图4-52 低压断路器工作原理示意图1 主触头2 跳钩3 锁扣4 分励脱扣器5 失压脱扣器6 、7脱扣按钮8 电阻9 热脱扣器10 过电流脱扣器（1）主触头用于通断主电路（2）跳钩它带有弹簧，用来控制主触头的通断动作（3）锁扣用来锁住或释放

10、跳钩（4）过电流脱扣器当线路出现短路故障时，过电流脱扣器动作，将锁扣顶开，从而释放跳钩使主触头断开。（5）热脱扣器如果线路出现过负荷或失压情况，通过热脱扣器的动作，也使主触头以上述的同样原理断开。（6）失压脱扣器如果线路出现失压情况，通过失压脱扣器的动作，以同样原理使主触头断开。（7）如果按下按钮6或7，使失压脱扣器或者分励脱扣器动作，则可以实现开关的远距离跳闸。3. 低压断路器的种类（1）按用途分配电用断路器电动机保护用断路器照明用断路器漏电保护断路器§ 低压断路器（2）按灭弧介质分1) 空气断路器2) 真空断路器(3) 按极数分单极断路器双极断路器三极断路器四极断路器注：小型断路

11、器可经拼装由几个单极的组合成多极的。（3）配电用断路器按结构分塑料外壳式（装置式）断路器框架式（万能式）断路器(4) 配电用断路器按保护性能分非选择型断路器瞬时动作型，只作短路保护用；长延时动作型，只作过负荷保护用；两段保护为瞬时和长延时的组合。选择型断路器两段保护特性，瞬时和短延时两段组合；三段保护特性，瞬时、短延时和长延时三段组合。§ 低压断路器图4-53 低压断路器的保护特性曲线a) 瞬时动作特性b) 两段保护特性c) 三段保护特性§ 低压断路器图4-53 所示为低压断路器的三种保护特性曲线。智能型断路器脱扣器动作由微机控制，保护功能更多，选择性更好。（5）按断路器中

12、安装的脱扣器种类分1 ）分励脱扣器用于远距离跳闸（远距离合闸操作可采用电磁铁或电动储能合闸）。2 ）欠压或失压脱扣器用于欠压或失压(零压)保护，当电源电压低于定值时自动断开断路器。§ 低压断路器3）热脱扣器用于线路或设备长时间过负荷保护，当线路电流出现较长时间过载时，金属片受热变形，使断路器跳闸。4 ）过电流脱扣器用于短路、过负荷保护，当电流大于动作电流时自动断开断路器。分瞬时短路脱扣器和过电流脱扣器(又分长延时和短延时两种)。5 ）复式脱扣器既有过电流脱扣器又有热脱扣器的功能。4. 国产低压断路器全型号表示和含义如下：§ 低压断路器5. 塑料外壳式低压断路器(装置式自动开

13、关)介绍(1) 结构封闭式结构，即所有机构及导电部分都装在塑料壳内，只在塑壳正面中央有外露的操作手柄供手动操作用。目前常用的塑料外壳式低压断路器主要有DZ20 、DZl5 、DZXl0 系列及引进国外技术生产的H系列、S系列、3VL 系列、TO 和TG 系列等。（2）特点1 ）保护方案少主要保护方案有热脱扣器保护和过电流脱扣器保护两种；2 ）操作方法少有手柄操作和电动操作（较大容量用）；3 ）电流容量和断流容量都较小，但分断速度较快（断路时间一般不大于0.02s ）（3）应用塑料外壳式低压断路器结构紧凑，体积小，重量轻，操作简便，封闭式外壳的安全性好，因此，被广泛用作容量较小的配电支线的负荷端开关、不频繁起动的电动机开关、照明控制开关和漏电保护开关等。（4）DZ20 系列塑料外壳式低压断路器介绍图4-54 DZ20 型塑料外壳式低压断路器1 引入线接线端2 主触头3 灭弧室4 操作手柄5 跳钩6 锁扣7 过电流脱扣器8 塑料壳盖9 引出线接线端10 塑料底座§ 低压断路器图4-54 为DZ20 系列塑料外壳式低压断路器的结构图。DZ20 型属我国