高壓電氣設(shè)備主要有哪些?
通常將 1kV以上的電器設(shè)備稱(chēng)為高壓電氣設(shè)備,主要用于控制發(fā)電機(jī)、電力變壓器和電力線(xiàn)路,也可用來(lái)啟動(dòng)和保護(hù)大型交流高壓電動(dòng)機(jī)。常用的高壓電氣設(shè)備有以下幾種。
①高壓斷路器;②高壓熔斷器;③隔離開(kāi)關(guān);④負(fù)荷開(kāi)關(guān);⑤避雷器;⑥電壓互感器與電流互感器;⑦電抗器。
①高壓斷路器
高壓斷路器是變電所作為閉合和開(kāi)斷電器的主要設(shè)備。它有熄滅電弧的機(jī)構(gòu),正常供電時(shí)利用它通斷負(fù)荷電流,當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí),它與繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配合能快速切斷故障電流,防止事故擴(kuò)大而保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。高壓斷路器中采用的滅弧介質(zhì)主要有液體、氣體和固體介質(zhì)。根據(jù)滅弧介質(zhì)及作用原理,高壓斷路器可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器、自產(chǎn)氣斷路器、磁吹
斷路器6個(gè)類(lèi)型。
在污水處理廠中廣泛使用 SF6斷路器,它是應(yīng)用SF6氣體在電弧作用下分解為低氟化合物,大量吸收電弧能量,使電弧迅速冷卻而熄滅。雖然這種斷路器價(jià)格偏高,維護(hù)要求嚴(yán)格,但動(dòng)作快,斷流容量大,電壽命長(zhǎng),無(wú)火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn),可頻繁通斷,體積小,一直被人們廣泛使用。
②高壓熔斷器
高壓熔斷器是一種利用熔化作用而切斷電路的保護(hù)電器,熔斷器主要由熔體和熔斷管兩部分組成。其中熔體是主要部分,既是敏感元件又是執(zhí)行元件。當(dāng)它的電流達(dá)到或超過(guò)一定值時(shí),由于熔體本身產(chǎn)生的熱量使其溫度升高到金屬的熔點(diǎn)而自行熔斷,從而切斷電路,熔斷器的工作包括以下幾個(gè)物理過(guò)程。
——流過(guò)過(guò)載或短路電流時(shí),熔體發(fā)熱至熔化;
——熔體氣化,電路斷開(kāi);
——電路斷開(kāi)后的間隙又被擊穿產(chǎn)生電??;
——電弧熄滅。熔斷器的切斷能力取決于最后一個(gè)過(guò)程。熔斷器的動(dòng)作時(shí)間為上述四個(gè)過(guò)程的時(shí)間的總和。
熔斷器視其額定電壓的不同有低壓熔斷器與高壓熔斷器之別,在工作原理上它們之間沒(méi)有什么區(qū)別。
③隔離開(kāi)關(guān)
隔離開(kāi)關(guān)是與高壓斷路器配合使用的設(shè)備,主要用途是保證電氣設(shè)備(變壓器、線(xiàn)路、斷路器等)檢修時(shí)的工作安全,起到電壓隔離作用。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置,不能切斷負(fù)荷電流和短路電流,必須先將與之連接的斷路器開(kāi)斷后,才能進(jìn)行操作。某些情況下,隔離開(kāi)關(guān)也可以用來(lái)進(jìn)行電路的切合操作,例如在雙母線(xiàn)電路中將線(xiàn)路從工作母線(xiàn)切換到備用母線(xiàn)上;分合一定容量的空載變壓器;分合一定長(zhǎng)度的空
裁線(xiàn)路等。各種操作都應(yīng)從隔離開(kāi)關(guān)觸頭間不產(chǎn)生強(qiáng)大的電弧為條件,并應(yīng)嚴(yán)格遵服電力操作規(guī)程的規(guī)定。
④負(fù)荷開(kāi)關(guān)
負(fù)荷開(kāi)關(guān)是介于斷路器與隔離開(kāi)關(guān)之間的電器。就其結(jié)構(gòu)而言,它與隔離開(kāi)關(guān)相似,價(jià)格較便宜。在斷開(kāi)的狀態(tài)下有可見(jiàn)的觸點(diǎn)。由于它具有特殊的滅弧結(jié)構(gòu),能斷開(kāi)相應(yīng)的負(fù)荷電流,而不能切斷短路電流,一般它與高壓熔斷器配合使用,多用于10V及以下的額定電壓等級(jí)。切斷短路電流由熔斷器來(lái)完成。負(fù)荷開(kāi)關(guān)均采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。
⑤避雷器
避雷器是保護(hù)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備使其不受過(guò)電壓侵襲的電器。避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器安裝,其接地線(xiàn)應(yīng)與變壓器低壓側(cè)接地中性點(diǎn)及金屬外殼連在一起接地。如果進(jìn)線(xiàn)是具有一段引人電纜的架空線(xiàn)路,則閥式避雷器或排氣式避雷器應(yīng)裝在架空線(xiàn)終端的電纜頭處。
⑥電壓互感器與電流互感器
電壓互感器與電流互感器是電能變換元件。用電壓、電流互感器可將測(cè)量?jī)x表、繼電器和自動(dòng)調(diào)整裝置接人高壓線(xiàn)路,這樣就可以達(dá)到:
——測(cè)最安全和保證儀表及繼電器處于正常工作范圍;
——使儀表和繼電器的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,減小誤差;
——當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生短路時(shí),保護(hù)測(cè)量?jī)x表,使其不受或少受大電流的影響。
⑦電抗器。
電抗器的主要功能是限制短路電流,以減輕開(kāi)關(guān)電器的工作。當(dāng)短路發(fā)生以后,由于電抗器的使用可以維持電廠或變電所母線(xiàn)上的電壓在一定的水平,可以保證其他沒(méi)有短路分支上的用戶(hù)能繼續(xù)用電。