【文章內(nèi)容簡介】 輸送和分配電能任務(wù)的電路稱為一次電路或稱主電路 (主接線 )。 一次電路中所有的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備或一次元件 。 一次設(shè)備按其功能分為以下幾類： （ 1） 變換設(shè)備 ， 其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來改變電壓或電流 ， 例如電力變壓器 、 電流互感器 、 電壓互感器等 。 (2) 控制設(shè)備 ， 其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來控制一次電路的通 、 斷 ， 例如各種高低壓開關(guān) 。 (3) 保護(hù)設(shè)備 ， 其功能是用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓等的保護(hù) ， 例如熔斷器和避雷器等 。 (4) 成套設(shè)備 ， 它是按一次電路接線方案的要求 ， 將有關(guān)一次設(shè)備及二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置 ， 例如高壓開關(guān)柜 、 低壓配電屏 、 動力和照明配電箱等 。 1. 高壓斷路器 QF 1) 高壓斷路器是高壓電器中最重要的設(shè)備 ， 是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中起控制和保護(hù)作用的關(guān)鍵電器 。 高壓斷路器在電網(wǎng)中起兩方面的作用：一是控制作用 ， 即根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的需要 ，將部分電氣設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行；二是保護(hù)作用 ， 即在電氣設(shè)備或電力線路發(fā)生故障時(shí) ， 繼電保護(hù)自動裝置發(fā)出跳閘信號 ， 起動斷路器 ， 將故障部分設(shè)備或線路從電網(wǎng)中迅速切除 ，確保電網(wǎng)中無故障部分電路的正常運(yùn)行 。 2) 高壓斷路器一般按滅弧介質(zhì)的不同分為： (1) 油斷路器 ， 指采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器 。 它又分為多油斷路器和少油斷路器 。 多油斷路器的油除了作滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣外 ， 還作為帶電部分對地的絕緣 。 少油斷路器的油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣 ， 而帶電部分對地絕緣采用瓷件或其他介質(zhì) 。 和多油斷路器相比 ， 少油斷路器具有用油量少 ， 體積小 ， 重量輕 ， 運(yùn)輸安裝方便 ， 有利于防火等優(yōu)點(diǎn) 。 在 6~10 kV戶內(nèi)配電裝置中常用的有 SN10—10型少油斷路器 。 (2) 真空斷路器 ， 指采用真空的高絕緣強(qiáng)度來滅弧的斷路器 。 這種斷路器的動靜觸頭密封在真空泡內(nèi) ， 利用真空作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì) 。 它的特點(diǎn)是體積小 ， 壽命長 ， 維修工作量小 ， 主要用于頻繁操作的場所 。 常用的真空斷路器有 ZN12—1 ZN28A—12型戶內(nèi)高壓真空斷路器 ， 其外形如圖 。 圖 ZN12—12型戶內(nèi)高壓真空斷路器 (3) 六氟化硫 (SF6)斷路器 ， 指利用具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能的 SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器 。 SF6氣體是無色 、 無臭 、 不燃燒 、 無毒的惰性氣體 ， 它的絕緣能力約高于空氣 ， 而滅弧能力則高達(dá)百倍 。 SF6斷路器比少油斷路器串聯(lián)斷口要少 ， 可使制造 、 安裝 、 調(diào)試和運(yùn)行比較方便和經(jīng)濟(jì) 。 它的特點(diǎn)是滅弧能力強(qiáng) ， 絕緣強(qiáng)度高 ， 開斷電流大 ， 燃弧時(shí)間短 ， 檢修周期長 ， 斷開電容電流或電感電流時(shí)無重燃 ， 過電壓低等 。 SF6斷路器主要用于需頻繁操作及有易燃 、 易爆危險(xiǎn)的場所 ， 特別用于全封閉組合電器中 。 常用的 SF6斷路器為 LN2型 。 真空斷路器、六氟化硫斷路器是現(xiàn)在和未來重點(diǎn)發(fā)展與使用的斷路器。 2. 隔離開關(guān) QS 1) 隔離開關(guān)的作用主要有以下三方面： (1) 隔離電源 ， 保證安全 。 利用隔離開關(guān)將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與其他帶電部分可靠隔離 ， 隔離開關(guān)斷開后有明顯可見的斷開間隙 ， 能充分保證人身和設(shè)備的安全 。 (2) 倒閘操作 。 隔離開關(guān)經(jīng)常用來進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)的倒閘操作 。 例如 ， 當(dāng)主接線為雙母線時(shí) ， 利用隔離開關(guān)將設(shè)備或線路從一組母線切換到另一組母線 。 特別強(qiáng)調(diào) ， 隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置 ， 在任何情況下 ， 均不能接通或切斷負(fù)荷電流和短路電流 ， 并應(yīng)設(shè)法避免可能發(fā)生的誤操作 。 當(dāng)隔離開關(guān)與斷路器配合操作時(shí) ， 其順序應(yīng)為：斷電時(shí) ， 先拉開斷路器 ， 再拉開隔離開關(guān)；送電時(shí) ， 先合隔離開關(guān) ， 再合斷路器 。 總之 ， 隔離開關(guān)與斷路器配合操作時(shí) ， 隔離開關(guān)必須在斷路器處于斷開 （ 分閘 ） 位置時(shí)才能進(jìn)行操作 。 2) 按裝設(shè)地點(diǎn)的不同 ， 隔離開關(guān)分為戶內(nèi)和戶外兩種 。 戶內(nèi)隔離開關(guān) （ 型號為 GN） 的額定電壓一般在 35 kV以下 。 工廠供配電系統(tǒng)常用的高壓戶內(nèi)隔離開關(guān)為 GN1 GN22和GN24型等 ， 其外形如圖 。 圖 GN22—12戶內(nèi)高壓隔離開關(guān) 戶外隔離開關(guān) （ 型號為 GW） 由于觸頭暴露在大氣中 ， 工作條件比較惡劣 ， 因而一般要求有較高的絕緣等級和機(jī)械強(qiáng)度 。 戶外隔離開關(guān)的額定電壓一般在 35 kV以上 ， 常用的有 GW4—35G（ D） 和 GW4—110D型 。 3. 高壓負(fù)荷開關(guān) QL 1) 高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置 ， 因此能通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流 。 但它不能斷開短路電流 ， 負(fù)荷開關(guān)斷開后 ， 與隔離開關(guān)一樣 ， 具有明顯可見的斷開間隙 ， 因此 ， 它也具有隔離電源 、 保證安全檢修的功能 。 它一般與高壓熔斷器串聯(lián) 使用 ， 借助熔斷器來進(jìn)行短路保護(hù) 。 2) 高壓負(fù)荷開關(guān)按安裝地點(diǎn)的不同分為戶內(nèi)式和戶外式； 按滅弧方式的不同分為產(chǎn)氣式 、 壓氣式 、 油浸式 、 真空式和SF6式 。 高壓負(fù)荷開關(guān)目前主要用于 10 kV及以下配電系統(tǒng)中 ， 常用的型號有戶內(nèi)壓氣式 FN2—10(R)型 、 FN3—10(R)型 （ R表示帶有熔斷器 ） 和戶外產(chǎn)氣式的 FW5—10型等 。 戶內(nèi)高壓真空負(fù)荷開關(guān) ZFN21－ 10的外形如圖 。 圖 高壓真空負(fù)荷開關(guān) 4. 1) 熔斷器 FU是最簡單和最早使用的一種保護(hù)電器 ， 它串聯(lián)在電路中使用 ， 當(dāng)所在電路短路或過載時(shí) ， 熔斷器自動斷開電路 ， 使其它電氣設(shè)備得到保護(hù) 。 2) 熔斷器按安裝地點(diǎn)不同 ， 分為戶內(nèi)式和戶外式按電壓的高低 ， 分為高壓熔斷器和低壓熔斷器；按滅弧方式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同 ， 分為瓷插式 、 封閉填料式和產(chǎn)氣縱吹式等 。 目前常見的戶內(nèi)高壓熔斷器有 RN RN RN RN5和RN6等管式熔斷器 ， 用于 6～ 35 kV的戶內(nèi)配電裝置中 ， 其外形見圖 。 它們均為填充石英砂的限流式熔斷器 。 圖 高壓限流式熔斷器 5. 高壓開關(guān)柜 高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一 、 二次設(shè)備組裝在一起而形成的一種高壓成套配電裝置 ， 在發(fā)電廠和變配電所中用于控制和保護(hù)發(fā)電機(jī) 、 變壓器和高壓線路 ， 也可用于大型高壓交流電動機(jī)的起動和保護(hù) ， 其中安裝有高壓開關(guān)設(shè)備 、 保護(hù)電器 、 監(jiān)測儀表和母線 、 絕緣子等 。 高壓開關(guān)柜內(nèi)配用的主開關(guān)為真空斷路器 、 SF6斷路器和少油斷路器 。 目前少油斷路器已逐漸被真空斷路器和 SF6斷路器所取代 。 1. 低壓熔斷器的功能主要是實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù)， 有的熔斷器也能實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷保護(hù)。 2. 低壓刀開關(guān) QK 低壓刀開關(guān)的分類方式很多 。 低壓刀開關(guān)按其操作方式分 ， 有單投和雙投兩種；按其極數(shù)分 ， 有單極 、 雙極和三極三種；按其滅弧結(jié)構(gòu)分 ， 有不帶滅弧罩和帶滅弧罩兩種 。 不帶滅弧罩的刀開關(guān)一般只能在無負(fù)荷下操作 ， 作隔離開關(guān)使用 。 3. 低壓負(fù)荷開關(guān) QL 低壓負(fù)荷開關(guān)是由帶滅弧裝置的刀開關(guān)與熔斷器串聯(lián)組合而成 、 外裝封閉式鐵殼或開啟式膠蓋的開關(guān)電器 。 低壓負(fù)荷開關(guān)具有帶滅弧罩刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能 ， 既可帶負(fù)荷操作 ， 又能進(jìn)行短路保護(hù) 。 4. 低壓斷路器 QF 低壓斷路器又稱低壓自動開關(guān) 。 它既能帶負(fù)荷通斷電路 ，又能在短路 、 過負(fù)荷和低電壓 (或失壓 )時(shí)自動跳閘 ， 其功能與高壓斷路器類似 。 配電用低壓斷路器按保護(hù)性能分 ， 有非選擇型和選擇型兩類 。 非選擇型斷路器一般為瞬時(shí)動作 ， 只作短路保護(hù)用；也有的為長延時(shí)動作 ， 只作過負(fù)荷保護(hù)用 。 選擇型斷路器分為兩段保護(hù) 、 三段保護(hù)和智能化保護(hù) 。 兩段保護(hù)分為瞬時(shí) （ 或短延時(shí) ）與長延時(shí)特性兩段 。 三段保護(hù)分為瞬時(shí) 、 短延時(shí)與長延時(shí)特性三段 。 其中瞬時(shí)和短延時(shí)特性適于短路保護(hù) ， 而長延時(shí)特性適于過負(fù)荷保護(hù) 。 智能化保護(hù)斷路器的脫扣器的微機(jī)控制 ， 其保護(hù)功能更多 ， 選擇性更好 。 配電用低壓斷路器按結(jié)構(gòu)形式分 ， 有塑料外殼式和萬能式兩大類 。 塑料外殼式斷路器的外形如圖 。 萬能式斷路器的外形如圖 。 圖 塑料外殼式斷路器 圖 DW45系列智能型萬能斷路器 5. 低壓配電屏 低壓配電屏是按一定的線路方案將有關(guān)一 、 二次設(shè)備組裝在一起而形成的一種低壓成套配電裝置 ， 在低壓配電系統(tǒng)中作動力和照明配電之用 。 低電配電屏的每個(gè)柜中分別裝有自動空氣開關(guān) 、 刀開關(guān) 、 接觸器 、 熔斷器 、 儀用互感器 、 母線以及信號和測量裝置等設(shè)備 。 低壓配電屏的結(jié)構(gòu)型式 ， 有固定式和抽屜式兩大類 ， 不過抽屜式價(jià)格昂貴 ， 一般中小工程多用固定式 。 表 常用一次設(shè)備的圖形符號和文字符號 序號 設(shè)備名稱 圖形符號 文字符號 序號 設(shè)備名稱 圖形符號 文字符號 1 雙繞組變壓器 T 或 TM 13 斷路器 QF 2 三繞組變壓器 T 或 TM 14 隔離開關(guān) QK 3 電抗器 L 15 負(fù)荷開關(guān) QL 4 分裂電抗器 L 16 隔離插頭或插座 Q 或 QS 5 避雷器 F 17 熔斷器 FU 6 火花間隙 F 18 跌落時(shí)熔斷器 FU 表 常用一次設(shè)備的圖形符號和文字符號 7 電力電容器 C 19 熔斷器式負(fù)荷開關(guān) Q 8 有一個(gè)二次繞組電流互感器