負荷開關工作原理 負荷開關與斷路器的區別 負荷開關的作用

負荷開關

目錄

1、負荷開關的作用

2、負荷開關工作原理

3、負荷開關簡介

4、負荷開關與斷路器的區別

1負荷開關的作用

負荷開關是指配電系統中能關合、承載、開斷正常條件下(也可能包括規定的過載係數)的電流，並能通過規定的異常(如短路)電流的開關裝置，是一種帶有專用滅弧觸頭、滅弧裝置和彈簧斷路裝置的分合開關。隨著科學技術的不斷髮展，負荷開關的種類和質量都有所增加和提高。較為流行的是真空負荷開關、產氣式負荷開關及壓氣式負荷開關，是配電網中最關鍵的裝置之一。

從結構上看，負荷開關與隔離開關相似（在斷開狀態時都有可見的斷開點），但它可用來開閉電路，這一點又與斷路器類似。然而，斷路器可以控制任何電路，而負荷開關只能開閉負荷電流，或者開斷過負荷電流，所以只用於切斷和接通正常情況下電路，而不能用於斷開短路故障電流。但是，要求它的結構能通過短路時間的故障電流而不致損壞。由於負荷開關的滅弧裝置和觸頭是按照切斷和接通負荷電流設計的，所以負荷開關在多數情況下，應與高壓熔斷器配合使用，由後者來擔任切斷短路故障電流的任務。負荷開關的開閉頻度和操作壽命往往高於斷路器。

負荷開關的優點是開斷能力大，安全可靠，壽命長，可頻繁操作，少維護等特點，多用於10千伏以下的配電線路，其滅弧方式有有壓縮空氣（FN12-12負荷開關可倒裝）、六氟化硫SF6（FLN36-12負荷開關）和真空滅弧（FZN21-12正裝、FZN25-12側裝真空負荷開關）等幾種。負荷開關的構造與隔離開關相似，只是加裝了簡單的滅弧裝置。它也是有一個明顯的斷開點，有一定的斷流能力，可以帶負荷操作，但不能直接斷開短路電流，如果需要，要依靠與它串接的高壓熔斷器來實現。

2負荷開關工作原理

負荷開關是一種功能介於高壓斷路器和高壓隔離開關之間的電器，高壓負荷開關常與高壓熔斷器串聯配合使用；用於控制電力變壓器。高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置，因為能通斷一定的負荷電流和過負荷電流。但是它不能斷開短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯使用，藉助熔斷器來進行短路保護。

工作原理如下：

高壓負荷開關的工作原理與斷路器相似。一般裝有簡單的滅弧裝置，但其結構比較簡單。圖為一種壓氣式高壓負荷開關，其工作過程是：分閘時，在分閘彈簧的作用下，主軸順時針旋轉，一方面通過曲柄滑塊機構使活塞向上移動，將氣體壓縮；另一方面通過兩套四連桿機構組成的傳動系統，使主閘刀先開啟，然後推動滅弧閘刀使弧觸頭開啟，氣缸中的壓縮空氣通過噴口吹滅電弧。

合閘時，通過主軸及傳動系統，使主閘刀和滅弧閘刀同時順時針旋轉，弧觸頭先閉合；主軸繼續轉動，使主觸頭隨後閉合。在合閘過程中，分閘彈簧同時貯能。由於負荷開關不能開斷短路電流，故常與限流式高壓熔斷器組合在一起使用，利用限流熔斷器的限流功能，不僅完成開斷電路的任務並且可顯著減輕短路電流所引起的熱和電動力的作用。

因此，負荷開關是介於斷路器和隔離開關之間的一種開關電器，具有簡單的滅弧裝置，能切斷額定負荷電流和一定的過載電流，但不能切斷短路電流。

3負荷開關簡介

負荷開關一般裝有簡單的滅弧裝置，它的結構不僅不復雜，反而比較簡單。圖為一種壓氣式高壓負荷開關，其工作過程是：分閘時，在分閘彈簧的作用下，主軸順時針旋轉，一方面通過曲柄滑塊機構使活塞向上移動，將氣體壓縮；另一方面通過兩套四連桿機構組成的傳動系統，使主閘刀先開啟，然後推動滅弧閘刀使弧觸頭開啟，氣缸中的壓縮空氣通過噴口吹滅電弧。

按照使用電壓可分為高壓負荷開關和低壓負荷開關，高負荷開關有：

1、固體產氣式高壓負荷開關：利用開斷電弧本身的能量使弧室的產氣材料產生氣體來吹滅電弧，其結構較為簡單，適用於35千伏及以下的產品。

2、壓氣式高壓負荷開關：利用開斷過程中活塞的壓氣吹滅電弧，其結構也較為簡單，適用於35千伏及以下產品。

3、壓縮空氣式高壓負荷開關：利用壓縮空氣吹滅電弧，能開斷較大的電流，其結構較為複雜，適用於60千伏及以上的產品。

4、SF6式高壓負荷開關:利用SF6氣體滅弧，其開斷電流大，開斷電容電流效能好，但結構較為複雜，適用於35千伏及以上產品。

5、油浸式高壓負荷開關：利用電弧本身能量使電弧周圍的油分解氣化並冷卻熄滅電弧，其結構較為簡單，但重量大，適用於35千伏及以下的戶外產品。

6、真空式高壓負荷開關：利用真空介質滅弧，電壽命長，相對價格較高，適用於220千伏及以下的產品。

低壓負荷開關有：低壓負荷開關又稱開關熔斷器組。適於交流工頻電路中，以手動不頻繁地通斷有載電路；也可用於線路的過載與短路保護。通斷電路由觸刀完成，過載與短路保護由熔斷器完成。20世紀70年代以前所用的膠蓋刀開關和鐵殼開關均屬於低壓負荷開關。小容量的低壓負荷開關觸頭分合速度與手柄操作速度有關。容量較大的低壓負荷開關操作機構採用彈簧儲能動作原理，分合速度與手柄操作的速度快慢無關，結構較簡單，並附有可靠的機械聯鎖裝置，蓋子開啟後開關不能合閘及開關合閘後蓋子不能開啟，可保證工作安全。

4負荷開關與斷路器的區別

從傳統的角度來講，負荷開關與斷路器是有很大區別的。負荷開關主要用於開斷和關合負荷電流，負荷開關可以和高壓熔斷器聯用使用，來替代高價的斷路器，切斷故障電流，也就是短路電流，這樣，也就決定了負荷開關的滅弧功能相對較弱，降低了製造成本；也正是因為傳統是負荷開關不用來切斷故障電流，就沒有必要和保護裝置及自動裝置連線，因而大多數負荷開關是手動操作，不能電動操作。而斷路器在設計時，就考慮到不但要能開斷和關合負荷電流，還要能夠切斷故障後的短路電流，就必須和保護裝置及自動裝置連線，因而具備手動和電動的合、分閘功能。

但從近代來看，特別是國外技術的引進，負荷開關製造的越來越象斷路器，個別負荷開關加大了滅弧能力，增加了電動操作功能。

專門對付電流（故障電流、額定電流）的開關是斷路器，斷路器斷口絕緣水平很低，故對付過壓能力很弱。專門對付電壓（斷口絕緣水平很高，可對付很高的斷口耐壓值）的開關是隔離開關，俗稱刀閘，隔離開關不能對付任何大的電流，額定電流及短路電流，可切小電流環流。而負荷開關是介於兩者之間的開關，可對付電流（額定電流），可對付電壓（斷口絕緣水平比斷路器高，但比隔離開關低），但負荷開關雖可開斷和關合額定電流，關合短路電流，卻嚴禁開斷短路電流。因負荷開關無法開斷短路電流，故提供遠後備保護就必須加裝熔斷器。