【文章內容簡介】 輸送和分配電能任務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備稱為一次設備或一次元件 。 一次設備按其功能分為以下幾類： （ 1） 變換設備 ， 其功能是按電力系統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) 控制設備 ， 其功能是按電力系統工作的要求來控制一次電路的通 、 斷 ， 例如各種高低壓開關 。 (3) 保護設備 ， 其功能是用來對電力系統進行過電流和過電壓等的保護 ， 例如熔斷器和避雷器等 。 (4) 成套設備 ， 它是按一次電路接線方案的要求 ， 將有關一次設備及二次設備組合為一體的電氣裝置 ， 例如高壓開關柜 、 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備 ， 是電力系統一次設備中起控制和保護作用的關鍵電器 。 高壓斷路器在電網中起兩方面的作用：一是控制作用 ， 即根據電網運行的需要 ，將部分電氣設備或線路投入或退出運行；二是保護作用 ， 即在電氣設備或電力線路發(fā)生故障時 ， 繼電保護自動裝置發(fā)出跳閘信號 ， 起動斷路器 ， 將故障部分設備或線路從電網中迅速切除 ，確保電網中無故障部分電路的正常運行 。 2) 高壓斷路器一般按滅弧介質的不同分為： (1) 油斷路器 ， 指采用變壓器油作為滅弧介質的斷路器 。 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 。 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 ， 運輸安裝方便 ， 有利于防火等優(yōu)點 。 在 6~10 kV戶內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 ， 利用真空作為滅弧介質和絕緣介質 。 它的特點是體積小 ， 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型戶內高壓真空斷路器 ， 其外形如圖 。 圖 ZN12—12型戶內高壓真空斷路器 (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氣體作為滅弧介質和絕緣介質的斷路器 。 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 ， 而滅弧能力則高達百倍 。 SF6斷路器比少油斷路器串聯斷口要少 ， 可使制造 、 安裝 、 調試和運行比較方便和經濟 。 它的特點是滅弧能力強 ， 絕緣強度高 ， 開斷電流大 ， 燃弧時間短 ， 檢修周期長 ， 斷開電容電流或電感電流時無重燃 ， 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在和未來重點發(fā)展與使用的斷路器。 2. 隔離開關 QS 1) 隔離開關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 ， 隔離開關斷開后有明顯可見的斷開間隙 ， 能充分保證人身和設備的安全 。 (2) 倒閘操作 。 隔離開關經常用來進行電力系統運行方式改變時的倒閘操作 。 例如 ， 當主接線為雙母線時 ， 利用隔離開關將設備或線路從一組母線切換到另一組母線 。 特別強調 ， 隔離開關沒有專門的滅弧裝置 ， 在任何情況下 ， 均不能接通或切斷負荷電流和短路電流 ， 并應設法避免可能發(fā)生的誤操作 。 當隔離開關與斷路器配合操作時 ， 其順序應為：斷電時 ， 先拉開斷路器 ， 再拉開隔離開關；送電時 ， 先合隔離開關 ， 再合斷路器 。 總之 ， 隔離開關與斷路器配合操作時 ， 隔離開關必須在斷路器處于斷開 （ 分閘 ） 位置時才能進行操作 。 2) 按裝設地點的不同 ， 隔離開關分為戶內和戶外兩種 。 戶內隔離開關 （ 型號為 GN） 的額定電壓一般在 35 kV以下 。 工廠供配電系統常用的高壓戶內隔離開關為 GN1 GN22和GN24型等 ， 其外形如圖 。 圖 GN22—12戶內高壓隔離開關 戶外隔離開關 （ 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械強度 。 戶外隔離開關的額定電壓一般在 35 kV以上 ， 常用的有 GW4—35G（ D） 和 GW4—110D型 。 3. 高壓負荷開關 QL 1) 高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置 ， 因此能通斷一定的負荷電流和過負荷電流 。 但它不能斷開短路電流 ， 負荷開關斷開后 ， 與隔離開關一樣 ， 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 使用 ， 借助熔斷器來進行短路保護 。 2) 高壓負荷開關按安裝地點的不同分為戶內式和戶外式； 按滅弧方式的不同分為產氣式 、 壓氣式 、 油浸式 、 真空式和SF6式 。 高壓負荷開關目前主要用于 10 kV及以下配電系統中 ， 常用的型號有戶內壓氣式 FN2—10(R)型 、 FN3—10(R)型 （ R表示帶有熔斷器 ） 和戶外產氣式的 FW5—10型等 。 戶內高壓真空負荷開關 ZFN21－ 10的外形如圖 。 圖 高壓真空負荷開關 4. 1) 熔斷器 FU是最簡單和最早使用的一種保護電器 ， 它串聯在電路中使用 ， 當所在電路短路或過載時 ， 熔斷器自動斷開電路 ， 使其它電氣設備得到保護 。 2) 熔斷器按安裝地點不同 ， 分為戶內式和戶外式按電壓的高低 ， 分為高壓熔斷器和低壓熔斷器；按滅弧方式及結構特點的不同 ， 分為瓷插式 、 封閉填料式和產氣縱吹式等 。 目前常見的戶內高壓熔斷器有 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. 高壓開關柜 高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一 、 二次設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發(fā)電機 、 變壓器和高壓線路 ， 也可用于大型高壓交流電動機的起動和保護 ， 其中安裝有高壓開關設備 、 保護電器 、 監(jiān)測儀表和母線 、 絕緣子等 。 高壓開關柜內配用的主開關為真空斷路器 、 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現低壓配電系統的短路保護， 有的熔斷器也能實現過負荷保護。 2. 低壓刀開關 QK 低壓刀開關的分類方式很多 。 低壓刀開關按其操作方式分 ， 有單投和雙投兩種；按其極數分 ， 有單極 、 雙極和三極三種；按其滅弧結構分 ， 有不帶滅弧罩和帶滅弧罩兩種 。 不帶滅弧罩的刀開關一般只能在無負荷下操作 ， 作隔離開關使用 。 3. 低壓負荷開關 QL 低壓負荷開關是由帶滅弧裝置的刀開關與熔斷器串聯組合而成 、 外裝封閉式鐵殼或開啟式膠蓋的開關電器 。 低壓負荷開關具有帶滅弧罩刀開關和熔斷器的雙重功能 ， 既可帶負荷操作 ， 又能進行短路保護 。 4. 低壓斷路器 QF 低壓斷路器又稱低壓自動開關 。 它既能帶負荷通斷電路 ，又能在短路 、 過負荷和低電壓 (或失壓 )時自動跳閘 ， 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動作 ， 只作短路保護用；也有的為長延時動作 ， 只作過負荷保護用 。 選擇型斷路器分為兩段保護 、 三段保護和智能化保護 。 兩段保護分為瞬時 （ 或短延時 ）與長延時特性兩段 。 三段保護分為瞬時 、 短延時與長延時特性三段 。 其中瞬時和短延時特性適于短路保護 ， 而長延時特性適于過負荷保護 。 智能化保護斷路器的脫扣器的微機控制 ， 其保護功能更多 ， 選擇性更好 。 配電用低壓斷路器按結構形式分 ， 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一 、 二次設備組裝在一起而形成的一種低壓成套配電裝置 ， 在低壓配電系統中作動力和照明配電之用 。 低電配電屏的每個柜中分別裝有自動空氣開關 、 刀開關 、 接觸器 、 熔斷器 、 儀用互感器 、 母線以及信號和測量裝置等設備 。 低壓配電屏的結構型式 ， 有固定式和抽屜式兩大類 ， 不過抽屜式價格昂貴 ， 一般中小工程多用固定式 。 表 常用一次設備的圖形符號和文字符號 序號 設備名稱 圖形符號 文字符號 序號 設備名稱 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 QK 3 電抗器 L 15 負荷開關 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 跌落時熔斷器 FU 表 常用一次設備的圖形符號和文字符號 7 電力電容器 C 19 熔斷器式負荷開關 Q 8 有一個二次繞組電流互感器