隔離開關

　　隔離開關是高壓開關電器中使用最多的一種電器，顧名思義，是在電路中起隔離作用的。它本身的工作原理及結構比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設計、建立和安全運行的影響均較大。刀閘的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路。

　　隔離開關[1]（disconnector），即在分位置時，觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標志；在合位置時，能承載正常回路條件下的電流及在規(guī)定時間內(nèi)異常條件（例如短路）下的電流的開關設備。（IEV441-14-05)

　　我們所說的隔離開關（俗稱“刀閘”），一般指的是高壓隔離開關，即額定電壓在1kV及其以上的隔離開關，通常簡稱為隔離開關，是高壓開關電器中使用最多的一種電器，它本身的工作原理及結構比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設計、建立和安全運行的影響均較大。隔離開關的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路。隔離開關用于各級電壓，用作改變電路連接或使線路或設備與電源隔離，它沒有斷流能力，只能再用其它設備將線路斷開后再操作。一般帶有防止開關帶負荷時誤操作的聯(lián)鎖裝置，有時需要銷子來防止在大的故障的磁力作用下斷開開關。

　　2主要作用

　　1)分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設備或線路與電源用一個明顯斷開點隔開，以保證檢修人員和設備的安全。

　　隔離開關

　　2)根據(jù)運行需要，換接線路。

　　3)可用來分、合線路中的小電流，如套管、母線、連接頭、短電纜的充電電流，開關均壓電容的電容電流，雙母線換接時的環(huán)流以及電壓互感器的勵磁電流等。

　　4)根據(jù)不同結構類型的具體情況，可用來分、合一定容量變壓器的空載勵磁電流。

　　高壓隔離開關按其安裝方式的不同，可分為戶外高壓隔離開關與戶內(nèi)高壓隔離開關。戶外高壓隔離開關指能承受風、雨、雪、污穢、凝露、冰及濃霜等作用，適于安裝在露臺使用的高壓隔離開關。按其絕緣支柱結構的不同可分為單柱式隔離開關（single-columndisconnector)、雙柱式隔離開關（double-columndisconnector)、三柱式隔離開關（three-columndisconnector)。其中單柱式隔離開關在架空母線下面直接將垂直空間用作斷口的電氣絕緣，因此，具有的明顯優(yōu)點，就是節(jié)約占地面積，減少引接導線，同時分合閘狀態(tài)特別清晰。在超高壓輸電情況下，變電所采用單柱式隔離開關后，節(jié)約占地面積的效果更為顯著。

　　隔離開關在低壓設備中主要適用于民宅、建筑等低壓終端配電系統(tǒng)。主要功能：帶負荷分斷和接通線路

　　3特點

　　1.在電氣設備檢修時，提供一個電氣間隔，并且是一個明顯可見的斷開點，用以保障維護人員的人身安全。

　　2.隔離開關不能帶負荷操作：不能帶額定負荷或大負荷操作，不能分、合負荷電流和短路電流，但是有滅弧室的可以帶小負荷及空載線路操作。

　　3.一般送電操作時：先合隔離開關，后合斷路器或負荷類開關；

　　隔離開關

　　斷電操作時：先斷開斷路器或負荷類開關，后斷開隔離開關。

　　4.選用時和其它的電氣設備相同，其額定電壓、額定電流、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流等都必須符合使用場合的需要。

　　隔離開關的作用是斷開無負荷電流的電路.使所檢修的設備與電源有明顯的斷開點，以保證檢修人員的安全,隔離開關沒有專門的滅弧裝置不能切斷負荷電流和短路電流，所以必須在電路在斷路器斷開電路的情況下才可以操作隔離開關。

　　4功能

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

　　2.隔離開關與斷路器配合，按系統(tǒng)運行方式的需要進行倒閘操作，以改變系統(tǒng)運行接線方式。

　　3.用以接通或斷開小電流電路。

　　一般在斷路器前后二面各安裝一組隔離開關，目的均是要將斷路器與電源隔離，形成明顯斷開點；因為原來的斷路器采用的是油斷路器，油斷路器需要經(jīng)常檢修，故二側(cè)就要有明顯斷開點，以利于檢修；一般情況下，出線柜是從上面母線通過開關柜向下供電，在斷路器前面需要一組隔離開關是要與電源隔離，但有時，斷路器的后面也有來電的可能，如通過其它環(huán)路的反送，電容器等裝置的反送，故斷路器的后面也需要一組隔離開關。

　　隔離開關主要用來將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離，以保證檢修工作的安全。隔離開關的觸頭全部敞露在空氣中，具有明顯的斷開點，隔離開關沒有滅弧裝置，因此不能用來切斷負荷電流或短路電流，否則在高壓作用下，斷開點將產(chǎn)生強烈電弧，并很難自行熄滅，甚至可能造成飛弧（相對地或相間短路），燒損設備，危及人身安全，這就是所謂“帶負荷拉隔離開關”的嚴重事故。隔離開關還可以用來進行某些電路的切換操作，以改變系統(tǒng)的運行方式。例如：在雙母線電路中，可以用隔離開關將運行中的電路從一條母線切換到另一條母線上。同時，也可以用來操作一些小電流的電路。

　　5類型

　　低壓隔離開關

　　低壓隔離開關

　　HD、HS系列隔離開關

　　HR系列熔斷器式隔離開關

　　低壓隔離電器

　　刀開關的用途及分類

　　電氣設備進行維修時，需要切斷電源，使維修部分與帶電部分脫離，并保持有效的隔離距離，要求在其分斷口間能承受過電壓的耐壓水平。刀開關即作為隔離電源的開關電器。隔離電源的刀開關亦稱作隔離開關。隔離用刀開關一般屬于無載通斷電器，只能接通或分斷“可忽略的電流”（指帶電壓的母線、短電纜的電容電流或電壓互感器的電流）。也有的刀開關具有一定的通斷能力，在其通斷能力與所需通斷的電流相適應時，可在非故障條件下接通或分斷電氣設備或成套設備中的一部分。用做隔離電源的刀開關必須滿足隔離功能，即開關斷口明顯，并且斷口距離合格。刀開關和熔斷器串聯(lián)組合成一個單元，稱為刀開關熔斷器組合電器；刀開關的可動部分（動觸頭）由帶熔斷體的載熔件組成時，稱為熔斷器式刀開關。刀開關熔斷器組合并增裝了輔助元件如操作杠桿、彈簧及弧刀等可組合為負荷開關。負荷開關具有在非故障條件下，接通或分斷負荷電流的能力和一定的短路保護功能。[1]

　　低壓斷路器

　　DW10系列框架式自動開關

　　DWX15.DWX15C系列萬能式限流斷路器

　　DW17（ME）系列萬能式斷路器

　　低壓隔離開關

　　DZ10系列塑料外殼式自動開關

　　DZ15系列塑料外殼式斷路器

　　DZX10系列塑料外殼式限流斷路器

　　DZ20系列塑料外殼式斷路器

　　DZ25系列塑料外殼式斷路器

　　高壓隔離開關

　　GN系列戶內(nèi)高壓隔離開關

　　高壓斷路器

　　GW系列戶外高壓隔離開關

　　常見高壓隔離開關型號

　　CR中心斷口隔離開關（126kV~252kV）

　　DR雙面隔離開關（72.5kV~363kV）

　　KR雙柱水平伸縮式隔離開關（126kV~550kV）

　　PR單柱雙臂垂直伸縮式隔離開關（126kVto500kV）

　　SR水平旋轉(zhuǎn)單側(cè)斷口式隔離開關（40.5kV）

　　VRV型中心斷口隔離開關（126kV）

　　YR單柱單臂垂直伸縮式隔離開關（126kV~550kV）

　　高壓斷路器

　　DW系列高壓戶外安裝多油斷路器

　　SW系列高壓戶外安裝少油斷路器

　　SN系列高壓戶內(nèi)安裝少油斷路器

　　ZW系列高壓戶外安裝真空斷路器

　　ZN系列高壓戶內(nèi)安裝真空斷路器

　　高壓斷路器

　　LW系列高壓戶外安裝SF6斷路器

　　LN系列高壓戶內(nèi)安裝SF6斷路器

　　6應用

　　配置選型

　　隔離開關的選擇

　　隔離開關配置在主接線上，保證了線路及設備檢修時形成明顯的斷口與帶電部分隔離，由于隔離開關沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關時，必須遵守倒閘操作順序，即送電時，首先合上母線側(cè)隔離開關，其次合上線路側(cè)隔離開關，最后合上斷路器，停電則于上述相反。

　　隔離開關

　　隔離開關的配置

　　1、斷路器的兩側(cè)均應配置隔離開關，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口與電源隔離。

　　2、中性點直接接地的普通變壓器，均應通過隔離開關接地。

　　3、在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關，保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設1-2組接地刀閘。

　　4、接在變壓器引出線或中性點的避雷器可不裝設隔離開關。

　　5、當饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設隔離開關。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設。

　　隔離開關選型

　　額定電壓：

　　隔離開關額定電壓（KV）=回路標稱電壓*1.2/1.1倍。

　　額定電流：

　　額定電流標準值應大于最大負載電流的150%。

　　額定熱穩(wěn)定電流：

　　選擇大于系統(tǒng)短路電流的額定熱穩(wěn)定電流值。

　　操作范圍

　　一般規(guī)定隔離開關允許操作范圍

　　1.正常時拉合電壓互感器和避雷器。

　　2.拉合220kV空載母線。

　　3.拉合電網(wǎng)沒有接地故障時的變壓器中性點。

　　4.拉合經(jīng)開關或隔離開關閉合的旁路電流。

　　5.戶外垂直分合式三聯(lián)隔離開關，拉合電壓在220kV及以上勵磁電流不超過2A的空載變壓器和電容電流不超過5A的空載線路。

　　6.10kV戶外三聯(lián)隔離開關拉合不超過15A的負荷電流。

　　7.10kV隔離開關拉合不超過70A的環(huán)路均衡電流。

　　操作順序

　　隔離開關的正確操作順序[2]：

　?。?）首先在操作隔離開關時，應先檢查相應回路的斷路器確實在斷開位置，以防止帶負荷拉、合隔離開關。

　?。?）線路停、送電時，必須按順序拉、合隔離開關。停電操作時，必須先拉斷路器，后拉線路側(cè)隔離開關，再拉母線側(cè)隔離開關。送電操作順序與停電順序相反。這是因為發(fā)生誤操作時，按上述順序可縮小事故范圍，避免人為使事故擴大到母線。

　?。?）操作中，如發(fā)現(xiàn)絕緣子嚴重破損、隔離開關傳動桿嚴重損壞等嚴重缺陷時，不得進行操作。

　?。?）隔離開關操作時，應有值班人員在現(xiàn)場逐相檢查其分、合閘位置、同期情況、觸頭接觸深度等項目，確保隔離開關動作正確、位置正確。

　?。?）隔離開關一般應在主控室進行操作。當遠控電氣操作失靈時，可在現(xiàn)場就地進行手動或電動操作，但必須征得站長或技術負責人的許可，并在有現(xiàn)場監(jiān)督的情況下才能進行。

　　（6）隔離開關、接地刀閘和斷路器之間安裝有防止誤操作的電氣、電磁和機構閉鎖裝置。倒閘操作時，一定要按順序進行。如果閉鎖裝置失靈或隔離開關和接地刀閘不能正常操作時，必須嚴格按閉鎖的要求條件檢查相應的斷路器、刀閘位置狀態(tài)，只有核對無誤后，才能解除閉鎖進行操作。

　　7防誤改進

　　將隔離開關控制接線與相應斷路器閉鎖，可有效地防止帶負荷拉、合隔離開關。但是在操作母線側(cè)隔離開關與線路側(cè)隔離開關中，由于人為原因，有可能引起操作順序顛倒，這是開關、刀閘操作原則所不允許的，也是電力系統(tǒng)中造成事故的原因之一。為防止隔離開關操作順序顛倒，對沒采用程序鎖防誤的廠、站，將其原有隔離開關控制接線加以改進，可防止誤操作，減少不必要的事故發(fā)生。

　　單母線饋線隔離開關閉鎖接線

　　1.隔離開關控制閉鎖回路改進原理

　　在隔離開關控制、閉鎖回路中串入隔離開關輔助觸點，即母線側(cè)隔離開關控制閉鎖回路中串入線路側(cè)隔離開關常閉輔助觸點，線路側(cè)隔離開關控制回路串入母線側(cè)隔離開關常開輔助觸點。

　　2.采用電磁鎖防誤的隔離開關閉鎖接線(以單母線饋線為例)圖1為原控制接線。此種接線能夠有效防止帶負荷拉、合隔離開關，但有可能引起隔離開關操作順序顛倒。

　　圖2改進后單母線饋線隔離開關閉鎖接線

　　改進接線見圖2。停電操作：拉開斷路器后，只能先拉開線路側(cè)隔離刀閘，才能拉開母線側(cè)隔離刀閘。

　　送電操作：斷路器在斷開位置，只能先合母線側(cè)隔離刀閘，才能合線路側(cè)隔離刀閘。此種接線不僅防止帶負荷拉、合隔離開關，而且能防止違反開關、刀閘操作原則的違規(guī)操作。

　　改進后單母線饋線隔離開關閉鎖接線

　　3.改進接線的優(yōu)點

　　(1)此種改進接線不僅保留了原有隔離開關控制接線的優(yōu)點，最主要的是能有效防止違反開關、刀閘操作原則的違規(guī)操作，減少不必要的事故發(fā)生。

　　(2)此種改進接線簡單、可靠，投資也較少。適用于采用電磁鎖防誤的接線及氣動操作、電動操作、電動液壓操作的隔離開關的控制接線。

　　(3)在沒有采用程序鎖防誤的裝置中，相當于程序鎖的作用。

　　8維護

　　1)清掃瓷件表面的塵土，檢查瓷件表面是否掉釉、破損，有無裂紋和閃絡痕跡，絕緣子的鐵、瓷結合部位是否牢固。若破損嚴重，應進行更換；

　　2)用汽油擦凈刀片、觸點或觸指上的油污，檢查接觸表面是否清潔，有無機械損傷、氧化和過熱痕跡及扭曲、變形等現(xiàn)象；

　　3)檢查觸點或刀片上的附件是否齊全，有無損壞；

　　HGL-隔離開關(4張)

　　4)檢查連接隔離開關和母線、斷路器的引線是否牢固，有無過熱現(xiàn)象；

　　5)檢查軟連接部件有無折損、斷股等現(xiàn)象；

　　6)檢查并清掃操作機構和傳動部分，并加入適量的潤滑油脂；

　　7)檢查傳動部分與帶電部分的距離是否符合要求；定位器和制動裝置是否牢固，動作是否正確；

　　8)檢查隔離開關的底座是否良好，接地是否可靠。[3]

　　9常見問題

　　1.常見引的故障有哪些？

　　答：隔離開關的常見故障有：（1）接觸部分過熱。（2）瓷質(zhì)絕緣損壞和閃絡放電。（3）拒絕拉、合閘。（4）錯誤拉、合閘。

　　2.隔離開關在運行中接觸部分過熱是由什么原因造成的？

　　答：隔離開關在運行中過熱，主要是負荷過重、接觸電阻增大、操作時沒有完全合好引起的。

　　3.隔離開關接觸電阻增大的原因有哪些？

　　答：接觸電阻增大的原因為：刀片和刀嘴接觸處斥力很大，刀口合得不嚴，造成表面氧化，使接觸電阻增大。其次隔離開關拉、合過程中會引起電弧，燒傷觸頭，使接觸電阻增大。

　　4.如何判斷隔離開關觸頭是否過熱？

　　答：根據(jù)隔離開關接觸部分變色漆或試溫片顏色的變化來判斷，也可根據(jù)刀片的顏色發(fā)暗程度來確定?，F(xiàn)在一般根據(jù)紅外線測溫結果來確定。

　　5.隔離開關觸頭、接點過熱如何處理？

　　答：發(fā)現(xiàn)隔離開關觸頭、接點過熱時，首先匯報調(diào)度，設法減少或轉(zhuǎn)移負荷，加強監(jiān)視，然后根據(jù)不同接線進行處理：

　　（1）雙母線接線。如果一母線側(cè)刀閘過熱，通過倒母線，將過熱的隔離開關退出運行，停電檢修。

　?。?）單母線接線。必須降低其負荷，加強監(jiān)視，并采取措施降溫，如條件許可，盡可能停止使用。

　?。?）帶有旁路斷路器的可用旁路斷路器倒換。

　?。?）如果是線路側(cè)隔離開關過熱，其處理方法與單母線處理方法基本相同，應盡快安排停電檢修。維持運行期間，應減小負荷并加強監(jiān)視。

　　（5）一個半斷路器接線的可開環(huán)運行。

　?。?）對母線側(cè)隔離開關過熱觸頭、接點，在拉開隔離開關后，經(jīng)現(xiàn)場檢查，滿足帶電作業(yè)安全距離的，可帶電解掉母線側(cè)引下線接頭，然后進行處理。

　　6.隔離開關電動操作失靈應如何檢查處理？

　　答：隔離開關電動操作失靈后，首先檢查操作有無差錯，然后檢查操作電源回路、動力電源回路是否完好，熔斷器是否熔斷或松動。電氣閉鎖回路是否正常。

　　7.隔離開關觸頭熔焊變形、絕緣子破損、嚴重放電應如何處理？

　　隔離開關

　　答：遇到這些情況應立即停電處理，在停電前應加強監(jiān)視。

　　8.隔離開關拒絕分、合閘應如何處理？

　　答：（1）由于軸銷脫落、楔栓退出、鑄鐵斷裂等機械故障，或因為電氣回路故障，可能發(fā)生刀桿與操作機構脫節(jié)，從而引起隔離開關拒絕合閘，此時應用絕緣棒進行操作，或在保證人身安全的情況下，用板手轉(zhuǎn)動每相隔離開關的轉(zhuǎn)軸。

　?。?）拒絕跳閘。當隔離開關拉不開時，如系操動機構被冰凍結，可以輕輕搖動，并觀察支持瓷瓶和機構的各部分，以便根據(jù)何處發(fā)生變形和變位，找出障礙地點。如果障礙地點發(fā)生在隔離開關的接觸部分，則不應強行拉開，否則支持瓷瓶可能受破壞而引起嚴重事故，此時只能改變設備的運行方式加以處理。

　　9.隔離開關合不到位如何處理？

　　答：隔離開關合不到位，多數(shù)是機構銹蝕、卡澀、檢修調(diào)試未調(diào)好等原因引起的，發(fā)生這種情況，可拉開隔離開關再合閘。對220KV隔離開關，可用絕緣棒推入，必要時應申請停電處理。

　　高壓隔離開關應每2年檢修1-2次

　　10設計寶典

　　設計要素

　　應用分類負載分類負荷分級

　　變頻器、軟起動器基本原理變頻器、軟起動器選件功能說明變頻器、軟起動器一次圖常見錯誤設計變頻器、軟起動器而次圖常見錯誤設計變頻器、軟起動器招標技術規(guī)范書注意事項變頻器、軟起動器、電機管理控制器典型應用圖集變頻器、軟起動器特殊應用方案變頻器、軟起動器工程應用方案

　　SchneiderElectric-Division-Name–Date3[4]

　　設計要素—應用分類

　　工業(yè)應用

　　為滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要如石油開采、石化、冶金、建材、起重、礦山、紡織、造紙、煙草、制糖、食品生產(chǎn)、水處理、輕工、電力、煤礦等行業(yè)對產(chǎn)品性能、功能、可靠性、控制精度等要求較高甚至特殊苛刻的要求一旦故障停機會造成重大財產(chǎn)損失或人員傷亡施耐德電氣變頻器ATV71/61適用于工業(yè)應用施耐德電氣軟起動器ATS48適用于工業(yè)應用

　　建筑應用（民用）

　　為滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枰缡孢m性空調(diào)如商場、醫(yī)院、寫字樓、辦公樓、會議中心、機場、醫(yī)院等場所的暖通空調(diào)（HVAC）對產(chǎn)品無特殊要求故障停機一般帶來生活不便，不會有重大財產(chǎn)損失或人員傷亡施耐德電氣變頻器ATV21適用于民用工程應用施耐德電氣軟起動器ATS48/ATS22適用于民用工程應用

　　SchneiderElectric-Division-Name–Date4

　　設計要素——負載分類

　　根據(jù)負載調(diào)速特性（負載轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速）劃分

　　風機類負載（或二次方負載）恒轉(zhuǎn)矩類負載恒功率類負載適用于變頻器

　　根據(jù)負載起動難易程度

　　標準負載（10級標準應用）重型負載（20級重載應用）適用于軟起動器

　　空載起動輕載起動

　　SchneiderElectric-Division-Name–Date

　　5

　　常見負載轉(zhuǎn)矩特性：負載轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速關系

　　恒轉(zhuǎn)矩負載

　　位能性，方向總是不變，與運動方向無關，如起吊的重物函數(shù)關系：TL=f（n）=C反抗性，方向總是與運動方向相反，如傳送帶函數(shù)關系：TL=f（n）=±C

　　位能性恒轉(zhuǎn)矩反抗性恒轉(zhuǎn)矩

　　風機類負載

　　轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比函數(shù)關系：TL=f（n）=T0+kn2典型負載：離心泵、風機

　　風機類負載

　　恒功率負載

　　恒功率負載

　　SchneiderElectric-Division-Name–Date

　　轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比關系函數(shù)關系：TL=f（n）=k/n常見負載類型：繞線機、卷板機