室外高压负荷开关(室外高压负荷开关原理)

1. 室外高压负荷开关原理

工作原理:

　　断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。

　　当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。

　　有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。

　　断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。

　　吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。

　　低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

　　低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。

　　低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电。

2. 户外高压负荷开关图片

两者有区别,符号分别为QF,QS

3. 高压户外负荷开关

10KV户内高压负荷开关

10KV高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用；用于控制电力变压器。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因为能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。常见的型号有FN3，FN5，FN7，FN12，FKN-12，FN16A,FZN21，FZN25，FZW32等

4. 高压负荷开关原理图

开关的电动分合闸一般用于大功率的负荷开关。

其构造是用电控制装置替代了纯手动分合闸。对于电动分合闸开关，是通过人工按动控制面板上的“分闸”或“合闸”按钮后，开关的电动控制部分得到信号，再通过电气执行机构实现分合闸。关于“脱扣分闸”，这是开关内部设计的一种预置参数的保护机构，大电流和小电流开关都有这种装置。可以是电动机构，也可以是机械机构实现分闸。保护的分类有过流、欠压、超压等。开关的脱扣参数值有的是生产厂根据国标在生产时已经预置好，消费者只要按生产厂提供的样本选择即可购买；生产厂也允许消费者根据自己的要求给出参数值生产。

5. 室外高压负荷开关原理图

   电压限制器的原理:应该采用的就是过流继电器的原理,即当线路的负载电流大于过流继电器的设定值时过流继电器就动作,切断电路,一般宿舍限电器都包含有时间继电器的功能,即过流继电器动作后,停一定的时间间隔,系统又会自动将过流继电器的动断触点闭合,恢复宿舍供电。

此时过流继电器与时间继电器复位,重新进入下一个工作流程中。

6. 高压负荷开关主要作用

作用是在高压电路中起到合闸接通电路的作用，同时，在电路出现过压时自动跳闸保护用电设备。

7. 室外高压负荷开关原理图解

简述三段式电流保护构成原理、使用场合。

当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流增加和电压降低。电流保护主要包括：无限时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。电流速断、限时电流速断、过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。但由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。具体应用时，可以只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加过电流保护，也可以三者同时采用。

电流速断部分由继电器1-3组成、限时电流速断部分由继电器4-6组成和过电流保护由继电器7-9组成。由于三段的启动电流和动作时间整定得均不相同，因此，必须分别使用三个电流继电器和两个时间继电器，而信号继电器3、6、9分别用以发出I、II、III段动作的信号。

使用I段、II段或III段组成的阶段式电流保护，起最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求。因此，在电网中特别是在35kV及以下的较低电压的网络中获得了广泛的应用。

电流保护呢，原理比较简单，就是电流值达到一定的程度，保护装置就动作了，经过一定时限或者零时限，跳开断路器，切开故障点。一般用在10KV以下的线路保护或一些用户变压器上。主要有速断保护和过流保护两种，有的配了有零序CT的，也配零序电流保护。

优点：原理简单、接线简单，成本低。缺点：太简单，无闭锁量，只能用在10KV以下场合。

距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置。原理比较复制，一般用在110KV以上的线路保护上。

　距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗）。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离（阻抗）继电器，它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。（选择性，这是和普通电流保护的很大分别，一般的电流保护，有电流就跳了） 　　

用电压与电流的比值(即阻抗)构成的继电保护，又称阻抗保护，阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与 距离保护电流的比值：U/I=Z，也就是短路点至保护安装处的阻抗值。因线路的阻抗值与距离成正比，所以叫距离保护或阻抗保护。距离保护分为接地距离保护和相间距离保护等。 　　距离保护分的动作行为反映保护安装处到短路点距离的远近。与电流保护和电压保护相比，距离保护的性能受系统运行方式的影响较小

当短路点距保护安装处近时，其量测阻抗小，动作时间短;当短路点距保护安装处远时，其量测阻抗大,动作时间就增长，这样保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护的动作时间 (t)与保护安装处至短路点距离(l)的关系t=f(l),称为距离保护的时限特性。为了满足继电保护速动性、选择性和灵敏性的要求，目前广泛采用具有三段动作范围的时限特性。三段分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，它们分别与电流速断、限时电流速断及过电流保护相对应。

　　距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的，它的保护范围为本线路全长的80～85％;第Ⅱ段与限时电流速断相似,它的保护范围应不超出下一条线路距离第Ⅰ段的保护范围，并带有高出一个△t的时限以保证动作的选择性;第Ⅲ段与过电流保护相似，其起动阻抗按躲开正常运行时的负荷参量来选择，动作时限比保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个△t

图中 LJ—电流继电器，ZJ—中间继电器，SJ—时间继电器，XJ—信号继电器

图中1LJ---11LJ均为电流继电器，其中1LJ和2LJ整定值为瞬时速断电流，当电流达到该整定值时，其中任意一个电流继电器动作后中间继电器3ZJ线圈带电，常开触点闭合使4X就、J线圈带电，常开触点闭合，则TQ跳闸线圈得电分闸；5LJ、6LJ整定值为限时速断电流，该电流值小于瞬时速断定值，当TAa或者TAc任意一相电流值大于该整定值而小于瞬时速断电流值时，5LJ或者6LJ动作，则时间继电器7SJ线圈带电，经过整点延时时间，常开触点闭合使8XJ带电，常开触点闭合，断路器分闸线圈TQ得电动作；9LJ、10LJ、11JL整定值为定时限过电流定值，该电流值小于限时速断定值，当TAa或者TAc任意一相电流值大于该整定值而小于限时速断电流值时，9LJ、10LJ、11JL任意电流继电器动作，则时间继电器12SJ线圈带电，经过整点延时时间，常开触点闭合使13XJ信号继电器带电，常开触点闭合，断路器分闸线圈TQ得电动作；

该图示为继电器常开触点，当线圈带电后会闭合；

图中DL为断路器的辅助触点，当断路器合闸后DL会闭合；

三段式电流保护指的是电流速断保护（第一段）、限时电流速断保护（第二段）、定时限过电流保护（第三段）相互配合构成的一套保护。

一段又叫电流速断保护，没有时限，按躲开本段末端最大短路电流整定。

二段又叫限时电流速断，按躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围整定，可以作为本段线路一段的后备保护，比一段多时间t时限。

三段又叫过电流保护，按照躲开本元件最大负荷电流来整定，具有比二段更长的时限，可以作为一二段的后备保护，保护范围最大，时限最长。

8. 高压负荷开关的基本原理

负荷开关一般装有简单的灭弧装置，但其结构比较简单。

图为一种压气式高压负荷开关，其工作过程是：分闸时，在分闸弹簧的作用下，主轴顺时针旋转，一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动，将气体压缩；另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统，使主闸刀先打开，然后推动灭弧闸刀使弧触头打开，气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电弧。

拓展资料：

工作原理

高压负荷开关的工作原理与断路器相似。一般装有简单的灭弧装置，但其结构比较简单。图为一种压气式高压负荷开关，其工作过程是：分闸时，在分闸弹簧的作用下，主轴顺时针旋转，一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动，将气体压缩；另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统，使主闸刀先打开，然后推动灭弧闸刀使弧触头打开，气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电弧。合闸时，通过主轴及传动系统，使主闸刀和灭弧闸刀同时顺时针旋转，弧触头先闭合；主轴继续转动，使主触头随后闭合。在合闸过程中，分闸弹簧同时贮能。由于负荷开关不能开断短路电流，故常与限流式高压熔断器组合在一起使用，利用限流熔断器的限流功能，不仅完成开断电路的任务并且可显著减轻短路电流所引起的热和电动力的作用。

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