高壓隔離開關的佈置和工作原理

高壓設備：隔離開關的佈置和工作方式 在高壓電氣設備中，使用了各種開關設備。他們的一個小組被稱為“斷開連接器”。

預約

這些結構用於在電路中創建中斷，這不僅會關閉電壓供應，而且還必須在視覺上可見。

事實上，在電力開發的漫長歷史中，已經形成了安全使用電力的傳統。通過帶有精密技術設備的負載斷路器造成的電力中斷是隱藏起來的，無法被觀察到。萬一發生事故，電壓將保留在指定停用的區域。這是非常危險的，是觸電或損壞電氣設備的直接前提。

由於這些原因，隔離開關安裝在與開關串聯的高壓電路中，通常在它們之後，以確保操作安全。

為了理解這個過程，我們將展示從 1 號變電站的電源通過分為 5 個工作段的電力線傳輸到 2 號和 3 號變電站的部分電路。

假設在第 3 部分（紅色標記）中，有必要根據安全條件執行要求消除應力的技術工作。

為此，您需要關閉電源開關：

• 1號變電站；

• 消耗2號和3號變電站，它們在低壓側運行，由於逆變效應，將向包括3號段在內的線路發電。

如果任何一個開關出現故障或錯誤，或者它們自發地未經授權打開，電壓將出現在 3 號工作部分，這是不可接受的。

因此，在電路中的每個開關之後都安裝了一個隔離開關，從而在電路中額外創建一個安全且可見的斷路。

上圖是一個簡單的單線設計。然而，實際上，高壓電力線至少使用三相。更準確的我們的維修準備工地 3 號案例的圖表如下。

在它上面，電源線的每一相 «A»、«B»、«C» 都以其自己的顏色顯示：黃色、綠色和紅色。在所有變電站，它首先通過自己的開關斷開，然後通過隔離開關斷開。只有這樣，3 號站點的電源線的每相才接地。

在此圖中，接地問題並未完全顯示，只是為了演示其實施的必要性。

與斷路器相比，隔離開關在電路中的位置決定了它的簡化設計。這是因為開關必須在正常操作期間可靠地中斷通過它的電流，以及在受開關保護的電路部分的任何地方可能在不可預見的時間及時發生的巨大緊急短路電流。

這些過程非常複雜，它們與環境的電離和能燒毀觸點的強大電弧的發生有關。為了防止這種現象，基於使用具有絕緣特性的載體，使用了各種技術解決方案。它們填充斷路器斷開電路的工作區域。

處理電弧的第二個方向是保證觸發機構的最大速度。其運行時間可與爆炸相媲美，並且發生在正弦電流諧波的大約兩個振盪週期內。

具有自動檢測電路故障並向斷路器驅動器發送命令的現代保護也需要相同的時間。

因此，通過保護和自動化的緊急停機時間約為0.04秒。

對於隔離開關，不需要這種複雜的裝置。它們被設計成可以通過操作員的手或電動馬達快速關閉。由於隔離開關安裝在開關之後，它們只有在電壓被移除後才會運行，此時不會出現電弧。

隔離開關和斷路器的位置可以在調度員操作圖的片段上看到。

這就是這個變電站所在位置的圖片，由衛星傳過來的。

同一區域從領先支撐一側的地面視圖。

因此，隔離開關會在電路中創建一個可見的中斷，以便在開關關閉電壓後對其進行安全維護……這是它們的主要目的。

隔離開關設計

高壓隔離開關的裝置相當複雜，但同時又比同電壓的電源開關簡單得多。讓我們看一下它們在 330 kV 設備上的實施示例。

此類隔離開關跳閘的唯一電流可能是感應電壓引起的電容性放電。隔離開關的電源觸點設計用於中斷其電源。在工作狀態下，最大負載電流通過它們。

傳動控制櫃設計用於單獨或組合控制隔離開關的每一相。

如果仔細觀察上面的圖片，您會發現開關和隔離開關的開關觸頭位於相當高的位置。這是出於其他設備和服務人員的安全考慮。

在110kV戶外開關櫃中，隔離開關的安全高度較低。

所以最好維護它們，安裝起來更容易也更便宜。但是，這需要調試隔離開關下的操作人員特別注意。在實踐中，曾有工人在潮濕天氣下豎起頭髮，減少與電氣設備的安全距離並跌至 110 kV 電壓下的情況。

這再次證實，安全措施不僅要廣為人知，而且要執行得無懈可擊。

10kV架空輸電線路隔離開關在桿上的位置如圖所示。

下圖顯示瞭如何使用手動驅動操作 10 kV 線路隔離開關。電源變壓器就在附近。

用於 6 kV 架空線路的隔離開關與 10 kV 線路具有相同的裝置。

所有照片顯示每個隔離開關由以下結構元件組成：

• 電源架放置在安全高度；

• 支撐絕緣子在每相形成的間隙端部牢固地安裝在框架上；

• 一個接觸系統，確保線路額定電流的可靠通過，並在開路狀態下斷開與預定服務部分的電壓供應；

• 刀具運動控制系統。

用於電壓110kV及以上電路的隔離開關，觸頭系統由兩個向相反方向彎曲的活動半刀構成。在其他設計中，更常使用活動刀，將其插入固定觸點。

隔離開關按以下分類：

• 極數；

• 安裝的性質（室內或室外）；

• 造成斷鍊的刀具運動類型（旋轉、切割或搖擺）​​；

• 控制方法：手動操作隔離桿或槓桿系統，或通過電動馬達（可以使用液壓甚至氣動）和控制系統自動進行。

工作計劃中所有帶有隔離開關的操作都被歸類為危險工作，它們只能由經過培訓和培訓的人員在調度員的直接控制下使用專門設計的表格進行。

聯鎖隔離開關

高壓隔離開關的一個特點是與它們一起，在同一平台上，接地刀通常位於所產生間隙的兩側。方便在電源電路中進行開關操作的操作人員操作。

接通時，重要的是要正確遵守接地/拆除接地和接通/斷開隔離開關的順序。隔離開關兩側均已接地時，斷路器不得合閘。這會導致短路。

當隔離開關打開並且電壓施加到電路時，您也不能強行接地，這也會造成短路。

為了防止在開關過程中出現錯誤情況，使用固定接地器、隔離開關和開關對維修人員的動作進行技術阻斷。她可以是：

• 純機械；

• 電動（基於使用電磁鎖）；

• 合併。

鎖的設計不同。它們的複雜性和可靠性隨著主迴路中使用的電壓的增加而增加。

為了控制電氣類型的聯鎖裝置，二次電路中使用的附加觸點安裝在接觸葉片的旋轉軸上。這些稱為塊觸點 KSA。它們完全重複隔離開關的位置，同時關閉或打開。為了擴展開關和線路的控制電路、保護和自動化功能，這些塊觸點設計有常開和常閉位置。

類似的觸點塊也安裝在固定接地刀和負載斷路開關的驅動器上。

電磁閉鎖控制電路基於從主要設備位置的中繼器觸點創建電路串聯和並聯電路的原理：開關、隔離開關、接地刀。

當服務人員改變其中一個開關裝置的位置時，按照特定邏輯方案組裝的它們的次級觸點會相應地切換。如果違反了安全要求，則電磁阻斷將禁止對電力設備採取進一步行動。

在這種情況下，有必要了解所執行操作的正確性並查找所犯的錯誤。

變電站隔離開關的聯鎖電路由專用直流電壓源供電。

隔離開關的強制性要求：

• 提供一個可見的間隙；

• 對動態和熱效應的結構抵抗力；

• 在所有天氣條件下的絕緣可靠性；

• 在雨、降雪、結冰期間工作條件惡化時工作的清晰度；

• 設計簡單，易於使用和維護。

有關隔離開關操作特性的更多詳細信息，請參見 本文.