配电网接线与一次设备-配电网开关设备

2.3配电网开关设备跌落式熔断器用于配电变压器的一次侧，架空配电线路的支线起过载或短路保护。跌落式熔断器跌落式熔断器跌落式熔断器可装在杆上变压器高压侧、互感器和电容器与线路连接处，提供过载和短路保护，也可装在农村、山区的长线路末端或分支线路上，可作为继电保护装置的辅助设备。跌落式熔断器跌落式熔断器可装在杆上变压器高压侧、互感器和电容器与线路连接处，提供过载和短路保护，也可装在农村、山区的长线路末端或分支线路上，可作为继电保护装置的辅助设备。

熔断器依靠熔体或熔丝的特性，在电路出现短路电流或不被允许的大电流时，由电流流过熔体或熔丝产生的热量将熔体或熔丝熔断，使电路开断，保护电气设备。户外式跌落式熔断器限流式熔断器具有安装使用方便，价格低，限流性能好等优点。在环网柜和箱式变中被广泛采用。限流式熔断器可在10ms内开断电路，较断路器动作时间60ms（内含继电器保护动作时间）更快。跌落式熔断器2.3配电网开关设备断路器01断路器及参数02开关柜03柱上断路器断路器（英文名称：Circuit-Breaker，CircuitBreaker）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

断路器可用来分配电能，当负载发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。01断路器及参数断路器型号及技术参数断路器型号由名称、安装条件、设计序号、额定电压、派生型号、额定电流、额定容量等参数组成。其中：

额定电流单位为A

额定电压单位为kV

额定容量单位为MVA中压配电断路器的参数主要有：额定电压Ue；最高工作电压；额定电流In；额定短路电流；额定遮断容量；动稳定电流；热稳定电流；合闸时间；跳闸时间。低压配电断路器的参数还包括：过载保护（Ir或Irth）和短路保护（Im）的脱扣电流整定范围等。断路器具有可靠的灭弧装置，它不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和承担一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。中压断路器一般安装于变电站10kV出线柜内。也可在重要场合取代负荷开关，安装于开闭所、环网柜于中，或作为柱上断路器使用。变电站10kV开关柜真空断路器外形图断路器

断路器：用来接通或断开有载或无载线路及电气设备，以及发生短路故障时，自动切断故障或重新合闸，能起到控制和保护两方面的作用。

六氟化硫断路器：灭弧介质是SF6。

真空断路器：灭弧介质是真空。

ZN63BZN68ADQV

断路器主要技术参数：

例：ZN63B-12/1250A-31.5KA☆额定电压，是指断路器所能承受的正常工作电压（12KV）。额定电压指的是线电压，并在铭牌上予以标明。额定电压为所在系统的最高电压。（系统最高电压：当系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上所出现的电压最高值，不包括系统的暂态和异常电压，例如系统的操作所引起的暂时和瞬时的电压变化。）

☆标称电压，系统被指定的电压。例如：6KV系统、10KV系统。☆额定电流，是指铭牌上所标明的断路器在规定环境温度下可以长期通过的最大工作电流（1250A）。断路器长期通过额定电流时，断路器导电回路各部件的温升均不得超过允许值。额定电流的大小决定了断路器的发热程度，因而决定了断路器触头及导电部分的截面，并在一定程度上决定了它的结构。

☆额定短路开断电流，它是断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流（31.5KA）。断路器的额定开断电流标明了它的断流能力。它是由断路器的灭弧能力和承受内部气体压力的机械强度所决定的。

例：ZN63B-12/1250A-31.5KA

☆动稳定电流，它是指断路器在合闸位置时所允许通过的最大短路电流，又称极限通过电流（80KA）。断路器在通过这一短路电流时，不会因电动力的作用而发生任何的机械损坏。动稳定电流表明了断路器承受电动力的能力。此电流的大小由导电部分和绝缘部分的机械强度来决定。动稳定度与电磁力（电动力）、短路冲击系数有关。☆热稳定电流，短路电流会使导电部分发热，其热量与电流的平方成正比。所以当断路器通过短路电流时，有可能使触头熔焊直至损坏断路器。因此断路器规定了在一定的时间内(1、4、5，10s)的热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内允许通过的短路电流值（31.5KA），一般用有效值来表示。热稳定电流标明了断路器承受短路电流热效应的能力，与短路电流最大有效值有关。

☆动稳定电流，它是指断路器在合闸位置时所允许通过的最大短路电流，又称极限通过电流（80KA）。断路器在通过这一短路电流时，不会因电动力的作用而发生任何的机械损坏。动稳定电流表明了断路器承受电动力的能力。此电流的大小由导电部分和绝缘部分的机械强度来决定。☆热稳定电流，当短路电流通过断路器时会使导电部分发热，其热量与电流的平方成正比。所以当断路器通过短路电流时，有可能使触头熔焊直至损坏断路器。因此断路器规定了在一定的时间内(1、4、5，10s)的热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内允许通过的短路电流值（31.5KA），一般用有效值来表示。热稳定电流标明了断路器承受短路电流热效应的能力。例：ZN63B-12/1250A-31.5KA

☆动稳定电流，它是指断路器在合闸位置时所允许通过的最大短路电流，又称极限通过电流（80KA）。断路器在通过这一短路电流时，不会因电动力的作用而发生任何的机械损坏。动稳定电流表明了断路器承受电动力的能力。此电流的大小由导电部分和绝缘部分的机械强度来决定。☆热稳定电流，当短路电流通过断路器时会使导电部分发热，其热量与电流的平方成正比。所以当断路器通过短路电流时，有可能使触头熔焊直至损坏断路器。因此断路器规定了在一定的时间内(1、4、5，10s)的热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内允许通过的短路电流值（31.5KA），一般用有效值来表示。热稳定电流标明了断路器承受短路电流热效应的能力。例：ZN63B-12/1250A-31.5KA思考题：

动稳定度与热稳定度的区别？

短路暂态过程电压与电流关系？

短路故障类型？SF6作为一种绝缘气体，具有很多优点，是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，特别是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应，避免局部高温的可能性。SF6的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的可靠性。其缺点是在水分子进入灭弧室的情况下电弧放电时，分解形成硫的低氟化合物，不但有毒，且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。六氟化硫六氟化硫断路器断路器选型：1、断路器的额定电压必须大于或等于线路的工作电压2、断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流。3、断路器的额定电流≥线路的负载电流。4、动稳定度与静稳定度校验5、低压漏电断路器的额定漏电动作电流必须≥2倍的线路业已存在的泄漏电流。在配电线路中由于线路的绝缘电阻随着时间的增长会下降及对地布线分布电容的存在，线路或多或少对地存在一定的泄漏电流，有的还比较大，因此在选取漏电断路器的额定漏电动作电流必须大于实际泄漏电流的两倍才能保证开关不会误动作，这也是与国家标准规定的额定漏电不动作电流为额定动作电流的一半是相符合的。02开关柜开关柜（又称成套开关或成套配电装置），它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图（包含断路器、隔离开关、互感器、避雷器等）的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置，称为金属开关装置，简称开关柜。开关柜由固定的柜体和可抽出部件（简称手车）两大部分组成。A-母线室B-手车（断路器）室C-电缆室D-继电器仪表室A-母线室母线室布置在开关柜的背面上部，作安装布置三相高压交流母线及通过支路母线实现与静触头连接之用。全部母线用绝缘套管塑封。在母线穿越开关柜隔板时，用母线套管固定。如果出现内部故障电弧，能限制事故蔓延到邻柜，并能保障母线的机械强度。B-手车（断路器）室在断路器室内安装了特定的导轨，供断路器手车在内滑行与工作。手车能在工作位置、试验位置之间移动。静触头的隔板（活门）安装在手车室的后壁上。手车从试验位置移动到工作位置过程中，隔板自动打开，反方向移动手车则完全复合，从而保障了操作人员不触及带电体。

绝缘套筒内有真空灭弧室及触头上接线端子下接线端子手车式框架二次接线插头C-电缆室电缆室内可安装电流互感器、接地开关、避雷器（过电压保护器）零序互感器以及电缆等附属设备，并在其底部配制开缝的可卸铝板，以确保现场施工的方便。D-继电器仪表室继电器室的面板上，安装有微机保护装置、操作把手、保护出口压板、仪表、状态指示灯（或状态显示器）等；继电器室内，安装有端子排、微机保护控制回路直流电源开关、微机保护工作直流电源、储能电机工作电源开关（直流或交流），以及特殊要求的二次设备。一种安装在户外10KV架空线路上，能够关合、承载和开断正常条件下电流，在规定的时间内承载和开断异常条件（如短路）下电流的机械开关设备。03柱上断路器03柱上断路器技术参数•额定电压12kV•额定电流630A•短时耐受电流(4S)20kA•额定峰值耐受电流50kA•额定短路关合电流峰值50kA•额定短路开断电流20kA•额定短路开断电流次数30次•机械寿命10000次ZW20-12/630-20

户外柱上真空断路器（SF6）03柱上断路器技术参数•额定电压12kV•额定电流630A•短时耐受电流(4S)20kA•额定峰值耐受电流50kA•额定短路关合电流峰值50kA•额定短路开断电流20kA•额定短路开断电流次数30次•机械寿命负荷开关/隔离10000/3000ZW32-12/630-20户外柱上真空断路器适合用于变电站，工矿企业，农村电网配电系统作保护和控制及频繁操作场所之用，也可在重要用户场合取代柱上负荷开关用。03柱上断路器接馈线2接馈线310kV馈线1柱上断路器的应用：

可在重要用户场合取代柱上负荷开关用。03柱上断路器2.3配电网开关设备负荷开关真空式负荷开关负荷开关在10~35kV供电系统中应用，具有简单的灭弧能力，可作为独立的设备使用，也可安装于环网柜等设备中。可手动或电动操作，用于开断负荷电流，关合、承载额定短路电流。接馈线2接馈线310kV馈线1负荷开关的应用：

架空线路主干线分段开关和联络开关2.3配电网开关设备负荷开关负荷开关的应用：

电缆线路分段开关和联络开关2.3配电网开关设备负荷开关功能及应用保护动作原理安装布点原则安装与操作负荷开关的应用：

用户分界负荷开关（俗称看门狗）在架空线路分支点的应用。

1、功能及应用/架空线面临的新问题-用户支线故障问题主干线改良后支线故障率大幅上升变电站接地选线装置不能满足快速查找接地故障点的要求因单一用户的故障及保护配合不当波及整条馈线停电并引起责任纠纷?线路多级保护所增加的时延恶化电网的运行环境用户分界负荷开关

1、功能及应用/用户支线故障的解决办法用户1用户2用户3变电站用户4分界开关1分界开关2分界开关3分界开关4用户分界负荷开关

1、功能及应用/分界开关的基本功能（1）1.自动切除用户界内单相接地故障K1K2K3用户1用户2用户3用户3区内单相接地,K3自动分闸。用户1和用户2维持供电，不受故障影响。

用户支线发生单相接地时，分界开关自动识别接地故障后直接分闸。责任用户停电而相邻用户不发生停电。用户分界负荷开关1.自动切除用户界内单相接地故障2.自动隔离用户界内相间短路故障用户1用户2用户3故障发生后，变电站跳闸后，启动用户故障就地式保护，实现故障不出门。用户分界开关普通开关普通开关

1、功能及应用/分界开关的基本功能（2）用户分界负荷开关K1K2K3用户1用户2用户31.自动切除用户界内单相接地故障2.自动隔离用户界内相间短路故障3.快速定位故障点分界负荷开关选配通信模块后，通过通信通道（有线或无线）主动上送故障信息及线路状态信息。

1、功能及应用/分界开关的基本功能（3）配电主站有线/无线通信用户分界负荷开关1.自动切除用户区界单相接地故障2.自动隔离用户区界相间短路故障4.监控用户负荷分界开关配置通信模块后，即成为具备保护功能的远方终端，可实时监控用户负荷。3.快速报送故障信息K1K2K3用户1用户2用户3配电主站有线/无线通信

1、功能及应用/分界开关的

基本功能-选配（4）用户分界负荷开关

1、功能及应用/适用系统中性点接地方式LR0中性点不接地系统中性点经消弧线圈接地系统中性点经低电阻接地系统用户分界负荷开关

2、保护动作原理/开关的基本构成分界开关控制器内置线路电流互感器判短路内置零序电流互感器判接地信号采样及保护控制用户区外（电源侧）用户区内（负荷侧）分界开关本体内置电压互感器-控制器取电用户分界负荷开关

2、保护动作原理/故障处理结果用户分界负荷开关

3、安装布点原则单一用户安装原则：用户吸纳路较长、设备或线路老旧、故障较频繁、允许停电（单相接地故障）的315-2500kVA配变容量的用户。接入点为公网与用户产权分界处。分支线安装原则：线路较长且接入配变台数一般小于7台、设备或线路老旧、故障较频繁、允许停电（单相接地故障）的支线。接入点为分支线T接主干线处。用户分界负荷开关

4、安装与操作/开关本体特点（以许继FZW28-12F型为例）内置电源侧单相电压互感器、A相C相线路电流互感器、零序电流互感器。操作机构：手动合闸，手动或电磁脱扣分闸；真空灭弧，SF6外绝缘，悬挂式安装，绝缘引出线；内置主回路隔离刀闸,与真空灭弧室机械联动，双断口充分保证分合安全；手动分闸拉环分合指针合闸及储能操作手柄绝缘出线电缆用户分界负荷开关全密封特形结构，IP67防护等级；体积小巧；所有连接均采用航空接插件，方便可靠安全；现场定值整定简单、检查维护方便；保护动作后有明显的告警指示，便于查找确认故障点；杆上抱箍式安装。

4、安装与操作/控制器特点（以许继FZW28-12F型为例）用户分界负荷开关

4、安装与操作/杆上安装及连接示例U形信号/控制电缆（长度7米）航空插头（接开关本体）信号及控制航空插头（接控制器）用户分界负荷开关

4、安装与操作/控制电缆连接（以许继FZW28-12F型为例）10芯大插头接开关本体U型户外控制电缆5芯和6芯插头从控制器底部连接用户分界负荷开关分合合闸后储能

4、安装与操作/开关本体的操作用绝缘操作杆钩拉豁口1.手动合闸操作用户分界负荷开关分合合闸储能用绝缘操作杆钩拉豁口2.合闸后储能操作手动合此状态为开关强制合状态

4、安装与操作/开关本体的操作用户分界负荷开关分合合闸后储能用绝缘操作杆钩拉分闸环3.手动分闸操作此状态为开关自动运行状态除手动分闸外也可由控制器控制分闸

4、安装与操作/开关本体的操作用户分界负荷开关

4、安装与操作/控制器的操作1.连接及操作部件说明控制器的所有操作均在底盖板上进行控制器操作手柄控制器的自动运行状态保护告警指示电源保险管CT输入插座(5芯)控制电缆插座(6芯)定值窗密封盖用户分界负荷开关2.控制器控分操作控制器输出分闸信号开关自动分闸

4、安装与操作/控制器的操作用户分界负荷开关3.定值窗操作及定值表定值窗定值表

4、安装与操作/控制器的操作用户分界负荷开关4.定值设定操作020202相间保护零序保护零序延时定值区指示区TV运行自检接地短路闭锁RS-232C零序定值整定仅以分界开关负荷侧的线路状况为参考依据，相间保护定值整定以分界开关负荷侧的负荷状况为参考依据。

4、安装与操作/控制器的操作用户分界负荷开关指标项目规定值备注零序电流定值范围0.2A

～60A级差0.2A零序电流检出范围0A

～600A零序保护延时定值范围0s

～1800s相间短路电流定值范围120A～600A级差120A相间短路电流检出范围0A

～16000A控制器工作电源电压AC

220V允许±20%波动控制器保护判定固有时间＜40ms开关固有分闸时间＜40ms保护动作值允许误差±5%

4、安装与操作/主要特性指标