发布时间： 2017年05月11日

2017年造价工程师安装计量讲义：开关设备

第一节　电气设备

电压1kV及以上的电力系统，一般称之为高压电力系统;1kV以下的称之为低压系统。

一、开关设备

高压开关设备是指在电压1kV及以上的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备，主要用于电力系统(包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户)的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。

高压开关设备按其功能和作用的不同，分为断路器、隔离开关、接地开关、重合器、分断器、负荷开关、接触器、熔断器等，以及上述元件组合而成的负荷开关—熔断器组合电器、接触器—熔断器(F-C)组合电器、隔离负荷开关、熔断器式开关、敞开式组合电器等;与其他电气产品(诸如变压器、电流互感器、电压互感器、电容器、电抗器、避雷器、母线、进出线套管、电缆终端和二次元件等)进行合理配置，有机地组合于金属封闭外壳内，构成具有相对完整使用功能的产品称为成套设备。如金属封闭开关设备(开关柜)、气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)和高压/低压预装式变电站等。

(一)断路器

高压断路器也称高压开关，是高压供电系统中最重要的电器之一。高压断路器具有一套完善的灭弧装置，能在有负荷的情况下接通或断开电路;在系统发生短路故障时，能迅速切断短路电流。

1.分类和性能

根据断路器安装地点，可分为户内和户外两种。根据断路器使用的灭弧介质，可分为以下几种类型：

(1)油断路器。是以绝缘油为灭弧介质，可分为多油断路器和少油断路器。

(2)空气断路器。是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便。空气断路器靠压缩空气吹动电弧使之冷却，在电弧达到零值时，迅速将弧道中的离子吹走或使之复合而实现灭弧。空气断路器开断能力强、开断时间短，但结构复杂、工艺要求高、有色金属消耗多。

(3)六氟化硫(SF6)断路器。采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点，但金属消耗多、价格较贵。近年来SF6断路器发展很快，在高压和超高压系统中得到广泛应用，尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向。

(4)真空断路器。是在高度真空中灭弧。真空中的电弧是在触头分离时电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。电弧中的离子和电子迅速向周围空间扩散。当电弧电流到达零值时，触头间的粒子因扩散而消失的数量超过产生的数量时，电弧即不能维持而熄灭。真空断路器开断能力强、开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、无污染、寿命长，可以频繁操作，检修周期长。

此外，还有磁吹断路器和自产气断路器，它们具有防火防爆、使用方便等优点，但是一般额定电压不高、开断能力不大，主要用作配电系统。

2.对高压断路器的基本要求

根据以上所述，断路器在电力系统中承担着非常重要的任务，不仅能接通或断开负荷电流，而且还能断开短路电流。因此，断路器必须满足以下基本要求：

(1)工作可靠;

(2)具有足够的开断能力;

(3)具有尽可能短的切断时间;

(4)具有自动重合闸性能;

(5)具有足够的机械强度和良好的稳定性能;

(6)结构简单、价格低廉。

(二)隔离开关与接地开关

1.隔离开关的作用

隔离开关是在高压电气装置中保证工作安全的开关电器。结构简单，用来设置明显断口，没有灭弧装置，不能用来接通和断开负荷电流电路。隔离开关的作用为：隔离电源，倒闸操作，接通和切断小电流电路。