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高压交流隔离开关和接地开关的概述

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  高压交流隔离开关,顾名思义,主要是起隔离作用的开关设备。隔离开关在分闸位置起隔离作用时,触头之间应有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志;在合闸位置时,应能长期承载负荷电流,直至额定电流,同时还应能够在规定的时间内承载短路电流,直至额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流。当回路电流“很小”时,或者当每极的两个端子间的电压在关合和开断前后均无显著变化时,隔离开关应具有关合和开断这种回路的能力。所谓回路电流“很小”是指这样的电流,如套管、母线、连接线、非常短的电缆的容性电流,断路器断口间均压电容器的电流以及电压互感器和分压器的电流。按此定义,额定电压为363kV及以下、不超过0.5A的电流算是“很小”的电流,当额定电压为550kV及以上且电流超过0.5A时,应与生产厂家协商解决。按标准要求,额定电压72.5kV及以上的隔离开关还应该具有开合母线转移电流的额定能力。

  接地开关是专门用于将停电回路进行接地的一种机械式开关设备,在异常条件下,如短路故障时,处于合闸位置的接地开关应能在规定的时间内承载短路电流直至额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流,但在回路正常运行时,不要求其承载负荷电流。接地开关一般与隔离开关组装在一起,也可以单独使用。接地开关可以具有关合短路电流的能力,72.5kV及以上的接地开关还应该具有开合和承载感应电流的额定能力。

高压交流隔离开关

  高压交流隔离开关和接地开关是系统中极为重要的安全设备。隔离开关是为了保障将停电的设备和线路与运行系统进行安全隔离,以确保检修人员和停电设备的人身安全和设备安全。因此,标准规定隔离开关必须有明显可见的断口,以明示设备是否确实在分闸位置,同时还要求断口间的绝缘距离必须保障在一端带电时,在任何工况下不会发生击穿,也不会产生从带电侧的端子到另一侧端子之间流过危险的泄漏电流。为此,隔离开关的断口之间的间隙要比对地的绝缘距离长,绝缘强度也要比相对地的高,一旦发生过电压,只会发生对地闪络而不会发生断口击穿。

  接地开关用于确保一旦发生误操作时或者隔离开关断口发生击穿时,仍能保障系统的停电部分处于接地状态,不会危及检修人员和停电设备的安全。因此接地开关在合闸状态下必须具有规定的动热稳定性能,确保在短路电流,直至额定短路开断电流的作用下仍能保持接地连接的连续性。尽管按照隔离开关的定义,只有在开断和关合电流“很小”时,或在隔离开关每极的端子之间电压没有显著变化时,隔离开关才能开断和关合回路,但是在某些运行工况中,可能需要通过隔离开关的操作将负荷从一条母线转换到另一条母线上,这就要求隔离开关应具有开合母线转移电流的能力。母线转换电流和转换电压取决于母线的长度、被转换的母线电流大小,以及隔离开关和母线的形式。

  接地开关的定义不包含开合能力。但是,在高压输电线路中,为了节约用地或受征地的限制,有时可能采用同塔同电压的双回或多回线路,或者采用同塔不同电压的多回线路,也可能有两条或多条近距离并行架设的线路。在这些情况下,当其中一条线路停运后,其一端已经接地或两端尚未接地,而其他线路仍在继续运行时,处于线路侧的接地开关就需要开断或关合由运行线路所产生的电磁感应和静电感应电流。当线路一端接地,接地开关在线路的另一端操作时,将要开断和关合感性电流;当线路一端的接地连接线开路,接地开关在线路的另一端操作时,将要开断和关合容性电流。感应电流和感应电压的数值,取决于线路之间的电容和电感的耦合系数、平行系统的电压、负荷电流和线路的长度。

高压交流接地开关

  为了提高隔离开关开合小电容电流、小电感电流以及转移电流的能力,提高接地开关开合感应电流和关合短路电流的能力,采用快速分合闸动作的快速隔离开关和快速接地开关是非常实用的一种技术措施。但是对于敞开式空气绝缘的隔离开关和接地开关,鉴于其触头间的断口开距大,触头导电臂长,要实现快速分合闸是非常困难的。为此,对于难以实现快速分合闸,而又要求具有较大的转移电流开合能力和小电感、小电容电流开合能力的敞开式隔离开关,以及要求具有较大的感应电流开合能力的接地开关,通过在触头系统加装引弧触头或灭弧装置实现开合能力的提升。35kV和10kV系统中使用的户内接地开关,由于触头间开距较小可以实现快速分合闸,使其具有短路关合能力。标准中,接地开关的短路关合能力分为三级,即E0级、E1级和E2级,其中E0级不具备短路关合能力,E1级具有两次短路关合能力,E2级只“适用于35kV及以下系统使用,具有5次短路关合能力”。

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