DQZHAN技術(shù)訊：電力人必備知識(shí)！開關(guān)元器件**解析

1 隔離開關(guān)

隔離開關(guān)：（我們所說的隔離開關(guān)，一般指的是高壓隔離開關(guān),即額定電壓在1kv及其以上的隔離開關(guān)）高壓開關(guān)電器中使用*多的一種電器，在電路中起隔離作用，它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，對(duì)變電所、電廠的設(shè)計(jì)、建立和**運(yùn)行的影響均較大。

隔離開關(guān)的主要特點(diǎn)：

1、是無滅弧能力，只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路。

2、一般送電操作時(shí)：先合隔離開關(guān)，后合斷路器或負(fù)荷類開關(guān)；

3、斷電操作時(shí)：先斷開斷路器或負(fù)荷類開關(guān)，后斷開隔離開關(guān)。

隔離開關(guān)的功能作用：

1、用于隔離電源，將高壓檢修設(shè)備與帶電設(shè)備斷開，使其間有一明顯可看見的斷開點(diǎn)。

2、隔離開關(guān)與斷路器配合，按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式。

3、用以接通或斷開小電流電路。

隔離開關(guān)的參數(shù)：

額定電壓（KV）=回路標(biāo)稱電壓*1.2/1.1倍。額定電流標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于*大負(fù)載電流的150%。

2 斷路器

斷路器：是指能夠關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流，并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異常回路條件（包括短路條件）下的電流的開關(guān)裝置。斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?。目前，已獲得了廣泛的應(yīng)用。

斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器，和低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。

斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。

斷路器的作用：切斷和接通負(fù)荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴(kuò)大，保證**運(yùn)行。而高壓斷路器要開斷1500V，電流為1500-2000A的電弧，這些電弧可拉長至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。

低壓斷路器也稱為自動(dòng)空氣開關(guān)，可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路，也可用來控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。

低壓斷路器具有多種保護(hù)功能（過載、短路、欠電壓保護(hù)等）、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便?*等優(yōu)點(diǎn)，所以目前被廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)等組成。

斷路器的工作原理：

當(dāng)短路時(shí)，大電流（一般10至12倍）產(chǎn)生的磁場克服反力彈簧，脫扣器拉動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作，開關(guān)瞬時(shí)跳閘。

當(dāng)過載時(shí)，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作（電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短）。

低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使主觸點(diǎn)斷開。

現(xiàn)在有電子型的，使用互感器采集各相電流大小，與設(shè)定值比較，當(dāng)電流異常時(shí)微處理器發(fā)出信號(hào)，使電子脫扣器帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

斷路器的參數(shù)：

額定工作電壓（Ue）：這是斷路器在正常（不間斷的）的情況下工作的電壓。

額定電流（In）：配有專門的過電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠家規(guī)定的環(huán)境溫度下所能無限承受的*大電流值，不會(huì)超過電流承受部件規(guī)定的溫度限值。

短路繼電器脫扣電流整定值（Im）：短路脫扣繼電器（瞬時(shí)或短延時(shí)）用于高故障電流值出現(xiàn)時(shí)，使斷路器快速跳閘，其跳閘極限Im。

額定短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu或Icn）：斷路器的額定短路分?jǐn)嚯娏魇菙嗦菲髂軌蚍謹(jǐn)喽槐粨p害的*高（預(yù)期的）電流值。標(biāo)準(zhǔn)中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)直流暫態(tài)分量（總在*壞的情況短路下出現(xiàn)）假定為零。工業(yè)用斷路器額定值（Icu）和家用斷路器額定值（Icn）通常以kA均方根值的形式給出。

短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cs）：斷路器的額定分?jǐn)嗄芰Ψ譃轭~定極限短路分?jǐn)嗄芰皖~定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰煞N。

3 雙電源切換開關(guān)

雙電源切換開關(guān)：就是因故停電自動(dòng)切換到另外一個(gè)電源的開關(guān)。一般雙電源切換開關(guān)是廣泛應(yīng)用于高層建筑、小區(qū)、醫(yī)院、機(jī)場、碼頭、消防、冶金、化工、紡織等不允許停電的重要場所。

雙電源切換開關(guān)的分類：

1、STS靜態(tài)開關(guān)：又叫靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，為電源二選一自動(dòng)切換系統(tǒng)，**路出現(xiàn)故障后STS自動(dòng)切換到**路給負(fù)載供電(前提**路電正常且和**路電基本同步），**路故障的話STS自動(dòng)切換到**路給負(fù)載供電(前提**路電正常且和**路電基本同步）。

適合用于UPS-UPS，UPS-發(fā)電機(jī)，UPS-市電，市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換，以上所有電源間都需要同步裝置以保證兩電源基本同步，否則STS無法切換。

主要由智能控制板,高速可控硅,斷路器構(gòu)成.其標(biāo)準(zhǔn)切換時(shí)間為≤8ms,不會(huì)造成IT類負(fù)載斷電。既對(duì)負(fù)載可靠供電,同時(shí)又能保證STS在不同相切換時(shí)的**性。

2、ATS自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)：ATS主要用在緊急供電系統(tǒng)，將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接至另一個(gè)（備用）電源的開關(guān)電器，以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行。ATS為機(jī)械結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100毫秒以上，會(huì)造成負(fù)載斷電。適合照明、電機(jī)類負(fù)載。

4 接觸器

接觸器：分為交流接觸器（電壓AC）和直流接觸器（電壓DC），它應(yīng)用于電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。

接觸器的作用：

因?yàn)榭煽焖偾袛嘟涣髋c直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制（某些型別可達(dá)800安培）電路的裝置，所以經(jīng)常運(yùn)用于電動(dòng)機(jī)做為控制對(duì)象﹐也可用作控制工廠設(shè)備﹑電熱器﹑工作母機(jī)和各樣電力機(jī)組等電力負(fù)載，接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護(hù)作用。接觸器控制容量大，適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要元件之一。

在工業(yè)電氣中，接觸器的型號(hào)很多，電流在5A-1000A的不等，其用處相當(dāng)廣泛。

接觸器的工作原理：

當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流會(huì)產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生的磁場使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心，并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復(fù)原，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開關(guān)的原理有點(diǎn)相似。

5 電流互感器

電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次側(cè)回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測量，二次側(cè)不可開路。

電流互感器的作用：

在發(fā)電、變電、輸電、配電和用電的線路中電流大小懸殊，從幾安到幾萬安都有。為便于測量、保護(hù)和控制需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓一般都比較高如直接測量是非常危險(xiǎn)的。電流互感器就起到電流變換和電氣隔離作用。

6 熱繼電器（與接觸器一起使用）

熱繼電器（與接觸器一起使用）

熱繼電器的工作原理是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。

熱繼電器的參數(shù)：

額定電壓：熱繼電器能夠正常工作的*高的電壓值，一般為交流220V，380V，600V。

額定電流：熱繼電器的額定電流主要是指通過熱繼電器的電流

額定頻率：一般而言，其額定頻率按照45~62HZ設(shè)計(jì)。

整定電流范圍：整定電流的范圍由本身的特性來決定。它描述的是在一定的電流條件下熱繼電器。