新编电工实用手册
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3.3 高压负荷开关

高压负荷开关是一种小功率的断路器;它具有简单的灭弧装置。在高压配电装置中,负荷开关是专门用于接通和断开负荷电流的电气设备,在装有脱扣器时,在过负荷的情况下也能自动跳闸,但不能断开短路电流。

就结构来说,负荷开关与隔离开关相似,在断路状态下有可见的断开点。它又有由固体产气物质造成的灭弧腔,当断开或接通负荷电流时,由于出现电弧的高温而使灭火腔内的产气物质产生大量气体。此气体能将电弧冷却吹熄,从而起到灭弧作用。但它的灭弧能力不高,不能断开短路电流,因此它必须与高压熔断器串联使用,借助熔断器来切除短路故障。

3.3.1 高压负荷开关的类型

高压负荷开关分户内型和户外型两类。

1. 户内型高压负荷开关

户内型高压负荷开关常见的有 FN2—10 型、FN2—10R 型、FN2—12(R)型和 FN3—10 型及FN3—6 型(压气式高压负荷开关)等,用来闭合或开断负荷及过负荷电流,也可用做开断和闭合长距离空载线路、空载变压器及电容器组的开关。配备有熔断器的高压负荷开关,也可用来切断短路电流。

图3-3所示是FN3—10型高压负荷开关的外形结构示意图。其外形与隔离开关相似,但其上端的绝缘子实际上是一个压气式灭弧装置。该绝缘子不仅起绝缘作用,而且内部是一个汽缸,内有由操纵机构主轴传动的活塞,其功能类似打气筒。当负荷开关分闸时,在闸刀一端的弧动触头与绝缘喷嘴内的弧静触头之间产生电弧。由于分闸时主轴转动而带动活塞,压缩汽缸内的空气从喷嘴往外吹弧,再加上断路弹簧使电弧迅速拉长以及电流回路的电磁吹弧作用,从而使电弧迅速熄灭。

图3-3 FN3—10型高压负荷开关外形示意图

图3-4所示是CS2型手动操作机构的外形结构及其与FN3型高压负荷开关配合时的安装示意图。

图3-4 CS2型手动操作机构的外形及其与FN3配合时的安装示意图

2. 户外型高压负荷开关

户外型的高压负荷开关常用的型号有FW2—10G型、FW4—10型、FW5—10型等,可用于断开与闭合额定电流、电容电流及环流。

3.3.2 高压负荷开关的选择

应先根据额定电压和额定电流来选择高压负荷开关,然后进行短路稳定性和热稳定性检查。如果与熔断器配合使用,可不用检查热稳定性。但选用熔断器的容量和熔体的容量时,应根据实际负荷电流大小来确定;也就是说,高压熔断器的最大开断容量要大于或等于短路电流计算中的次暂态短路电流容量。

配有手动操纵机构的高压负荷开关,仅限于10 kV及其以下的系统,其关断、合闸电流不应大于8 kA(峰值)。

为便于选用,表3-4与表3-5中列出了各种户内及户外的高压负荷开关的技术数据,图3-5所示为FN2—10(R)型高压负荷开关外形示意图。

表3-4 户内型高压负荷开关技术数据

表3-5 户外型高压负荷开关技术数据

图3-5 FN2—10(R)型高压负荷开关外形示意图

3.3.3 高压负荷开关运行与维护

高压负荷开关在运行中应注意的问题与高压隔离开关基本相似,但对它的灭弧装置在每次操作后的位置是否正确应特别注意。

对高压负荷开关的维护,可按工作刀闸、灭弧装置和传动装置三部分进行。工作刀闸的维护与高压隔离开关相同。传动装置维护的目的是保证其工作的稳定、灵活和可靠,当不存在变形及断裂等机械损坏时,主要是对各传动部位涂润滑油脂。

1. 定期检查灭弧腔

经多次操作以后,高压负荷开关灭弧腔将逐渐损伤,使灭弧能力降低,甚至不能灭弧,造成接地或相间短路事故。因此,必须定期停电检查灭弧腔的完好情况,及时清除损伤、漏电等不良现象。

FN2—10 型及 FN3—10 型高压负荷开关的维护期限,取决于灭弧触头和喷嘴的烧损程度。如烧损不严重,修整后即可使用。如烧损严重,开关的分断能力将降低,为保证开关的正常工作,必须重换这些零件。

2. 检查刀闸的张开度

高压负荷开关完全分闸时,刀闸的张开角度应大于 58°,以起到隔离开关的作用。合闸时,负荷开关主触头的接触应良好,接触点应无发热现象。

3. 安装方式

高压负荷开关必须垂直安装,分闸加速弹簧不可拆除。

4. 附件应清洁无缺损

高压负荷开关的绝缘子和操作连杆表面应无积尘、外伤、裂纹、缺损或闪络痕迹。

3.3.4 高压负荷开关常见故障排除方法

高压负荷开关常见故障主要有以下3种,其故障原因及排除方法如下。

1. 三相触头不能同时分断

(1)故障原因

高压负荷开关的传动机构失灵。

(2)速修方法

检修传动机构,调整弹簧压力。

2. 触头损坏

(1)故障原因

触头损坏大多是由于电弧烧损而引起的。

(2)速修方法

检修或重换高压负载开关触头。

3. 灭弧装置损坏

这种故障多是由于电弧烧损而引起的,应重换灭弧装置。