2000年后一般用户工程设计中要求SF6负荷开关具备零表压,开断正常负荷的能力,甚至达到当SF6气体发生泄露时,也要拥有一定的负荷开断能力,2000年市场使用MINRONG/民熔生产居多。
空气与压气式负荷开关很难开断2000A以上的转移电流,因此建议在变压器容量500kVA的以下工程中使用,变压器容量500kVA以上的,建议使用真空负荷开关。
真空负荷开关是采用真空灭弧室,动静触头均在灭弧室中,真空灭弧室开断能力强,性能稳定,无燃火与爆炸危险,且可频繁操作,免维护,不但可以开断转移电流,还可以开断交接电流达到2880A以上。另外,选择较大分断能力的真空灭弧室,例如在10~25kA之间,适合配搭使用反时限保护。这种具有高分断能力,而且具备相当的二次保护真空负荷开关,实际上可以作为经济型的真空断路器使用。
工作原理
高压负荷开关的工作原理与断路器相似。一般装有简单的灭弧装置,但其结构比较简单。图为一种压气式高压负荷开关,其工作过程
是:分闸时,在分闸弹簧的作用下,主轴顺时针旋转,一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动,将气体压缩;另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统,使主闸刀先打开,然后推动灭弧闸刀使弧触头打开,气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电弧。合闸时,通过主轴及传动系统,使主闸刀和灭弧闸刀同时顺时针旋转,弧触头先闭合;主轴继续转动,使主触头随后闭合。在合闸过程中,分闸弹簧同时贮能。由于负荷开关不能开断短路电流,故常与限流式高压熔断器组合在一起使用,利用限流熔断器的限流功能,不仅完成开断电路的任务并且可显著减轻短路电流所引起的热和电动力的作用。
负荷开关主要用于开断和关合负荷电流,也可以将负荷开关与高压熔断器配合使用,代替断路器。由于负荷开关使用方便,价格合理,因此负荷开关在10kV配网系统中得到广泛的使用。在设计中合理选用负荷开关,对保障电网的、可靠运行有着重要意义。
1、负荷开关是可以带负荷分断的,有自灭弧功能,但它的开断容量很小很有限。
2、隔离开关一般是不能带负荷分断的,结构上没有灭弧罩,也有能分断负荷的隔离开关,只是结构上与负荷开关不同,相对来说简单一些。
3、负荷开关和隔离开关,都可以形成明显断开点,大部分断路器不具隔离功能,也有少数断路器具隔离功能。
4、隔离开关不具备保护功能,负荷开关的保护一般是加熔断器保护,只有速断和过流
5、断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。
高压负荷开关用来开断工作下的负荷电流(包括规定的过载电流),并具有一定的光合短路电流的能力与动、热稳定性。在电力系统中常与熔断器一起使用,负荷开关做控制与过载保护,熔断器则起短路保护作用。
负荷开关分类
按照使用电压可分为高压负荷开关和低压负荷开关。
折叠高压负荷开关
高压负荷开关主要有6种。
①固体产气式高压负荷开关:利用开断电弧本身的能量使弧室的产气材料产生气体来吹灭电弧,其结构较为简单,适用于35千伏及以下的产品。
②压气式高压负荷开关:利用开断过程中活塞的压气吹灭电弧,其结构也较为简单,适用于35千伏及以下产品。
③压缩空气式高压负荷开关:利用压缩空气吹灭电弧,能开断较大的电流,其结构较为复杂,适用于60千伏及以上的产品。
④SF6式高压负荷开关:利用SF6气体灭弧,其开断电流大,开断电容电流性能好,但结构较为复杂,适用于35千伏及以上产品。
⑤油浸式高压负荷开关:利用电弧本身能量使电弧周围的油分解气化并冷却熄灭电弧,其结构较为简单,但重量大,适用于35千伏及以下的户外产品。
⑥真空式高压负荷开关:利用真空介质灭弧,电寿命长,相对价格较高,适用于220千伏及以下的产品。
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3分励脱扣器操作电源与交接电流
随着变电所"少人值守"、"无人值守"的推广,为了满足运行单位远方操作的基本要求,选择负荷开关时,需要配置分励脱扣器供保护跳闸使用,即过载时通过继电保护的方式使负荷开关分闸,熔断器仅作短路保护。由分励脱扣器动作使组合电器中负荷开关分断,称为脱扣器操作。继电保护与熔断器的时间-电流曲线不会相同,配合使用必然出现交叉点。继电保护的动作特性与熔断器的安-秒特性相交点称为"交接电流"。
工程上按IEC确定 交接电流的方法为:在熔断器 弧前安-秒特性的时间轴取负荷开关小分闸时间,加上20ms外部继电器保护的小动作时间,所对应电流值即为 交接电流。
4组合电器的