本文將在低壓系統(tǒng)中討論。
什么叫做開關(guān)?
開關(guān),指的是能接通運行電流,并在一定時間范圍之內(nèi)承受故障電流(短路電流)的沖擊的機械開關(guān)裝置。
所以,隔離開關(guān)是開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)是開關(guān),斷路器也是開關(guān)。
什么叫做隔離器?什么叫做隔離開關(guān)?
隔離器指的是能夠隔離電路的器件。這里的隔離包括兩方面的內(nèi)容,其一,隔離器具有隔離電壓的能力。要做到這一點,其斷口必須要具有足夠的開距,能夠承受產(chǎn)品規(guī)定的沖擊電壓;其二,隔離器必須具有明確的斷點。這里的斷點指的是觸頭,不是指操作手柄。
注意上圖中,我們看到開關(guān)上有窗口,窗口內(nèi)就是觸頭。對于開關(guān)的閉合和打開,我們都能從窗口中一目了然的看到。
隔離開關(guān)就是具有隔離器功能的開關(guān)。
為了讓其觸頭可視化,隔離開關(guān)的觸頭一般不帶滅弧罩,或者帶有很簡單的滅弧罩。
也因此,隔離開關(guān)不允許帶載拉閘。
隔離開關(guān)的參數(shù):
額定電流In和額定電壓Un。額定電流與溫升有關(guān),而額定電壓則與開距有關(guān)。
由于隔離開關(guān)不具有分?jǐn)嗄芰Γ?dāng)發(fā)生短路后,它只能被動地承受短路電流的沖擊。因此它必須具有如下短路參數(shù):
額定短時耐受電流Icw,也即隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定性。它是隔離開關(guān)在1秒鐘內(nèi)承受的最大短路電流。
額定短路接通能力Icm,也即隔離開關(guān)的動穩(wěn)定性。它是隔離開關(guān)能夠承受的最大短路電流峰值。
下圖是GB14048.3《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第3部分:隔離器、隔離開關(guān)......》對隔離開關(guān)的解釋:
下圖是ABB的隔離開關(guān)參數(shù):
仔細(xì)看上圖的最右側(cè)OETL隔離開關(guān)的參數(shù)。它的額定短時耐受電流是80kA,額定短路合閘容量(短路接通能力)是176kA,兩者之比是2.2。這說明了什么?
什么是負(fù)荷開關(guān)?
所謂負(fù)荷開關(guān),就是將熔斷器安裝在隔離開關(guān)動觸頭的刀臂上,由此構(gòu)建的隔離開關(guān)+熔斷器組合電器,叫做負(fù)荷開關(guān)。
由于安裝了熔斷器,因此負(fù)荷開關(guān)具有短路分?jǐn)嗄芰。由于這里的短路分?jǐn)嗄芰κ侨蹟嗥魈峁┑模杂纸凶鼋財嚯娏鳌?br /> 我們假設(shè)負(fù)荷開關(guān)控制了一臺電機,現(xiàn)在電機因為某種原因其中一相出現(xiàn)短路,對應(yīng)的熔斷器熔斷,另外兩相的電流激增。如果這臺負(fù)荷開關(guān)能自動分?jǐn)嗟脑,那么?fù)荷開關(guān)的觸頭(注意,不是熔斷器)將出現(xiàn)很大的電流,有可能燒毀負(fù)荷開關(guān)的觸頭。這種電流叫做轉(zhuǎn)移電流。
也因此,低壓負(fù)荷開關(guān)不允許自動分閘。
什么是斷路器?
斷路器也是一種開關(guān),但斷路器可以分?jǐn)噙^電流,也即過載電流和短路電流。
因此,斷路器必須具有開關(guān)的若干參數(shù),也必須具有開斷短路電流的參數(shù)。
斷路器具有與開關(guān)相同的參數(shù)包括:
1)額定電壓和額定電流
2)短時耐受電流和短路接通能力。
這兩個值前者叫做開關(guān)的熱穩(wěn)定性,后者叫做開關(guān)的動穩(wěn)定性。
斷路器與開關(guān)不同的參數(shù):
1)五種基本脫扣器及其脫扣曲線
五種脫扣器包括過載保護熱脫扣器、短路保護磁脫扣器、欠壓脫扣器、分勵脫扣器和接地故障保護脫扣器。
我們來看看ABB斷路器的脫扣器說明,如下:
各參數(shù)的具體門限值和時間值:
以過載保護為例,我們看到它的門限整定值從0.4倍額定電流一直到1倍額定電流可調(diào)。
我們再來看看斷路器其它的保護功能:
顯然,這些功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通的開關(guān),也因此,斷路器的應(yīng)用才會如此普遍。
許多朋友們對熔斷器開關(guān)似乎有點認(rèn)識不清,來個感官認(rèn)識,如下:
值得注意的是:
高壓的負(fù)荷開關(guān),當(dāng)熔斷器熔斷時,它的撞擊器會撞擊脫扣機構(gòu)實現(xiàn)脫扣。脫扣機構(gòu)一般采取彈簧操作機構(gòu),簡稱彈操。由于轉(zhuǎn)移電流的原因,高壓負(fù)荷開關(guān)需要配套滅弧裝置。
低壓的負(fù)荷開關(guān),我們從上圖中看到,是沒有任何滅弧裝置的。低壓負(fù)荷開關(guān),除了利用熔斷器內(nèi)部的細(xì)沙滅弧外,完全不具有熄滅轉(zhuǎn)移電流電弧的能力。因此,低壓負(fù)荷開關(guān)不允許自動脫扣跳閘。
再來看看高壓負(fù)荷開關(guān):
我們看到,高壓負(fù)荷開關(guān)的開關(guān)在上,熔斷器在下。因此從低壓的命名方式來看,高壓負(fù)荷開關(guān)應(yīng)當(dāng)是開關(guān)熔斷器組合電器。
所以,在認(rèn)識和使用開關(guān)電器時,一定要根據(jù)不同的電壓等級來認(rèn)識它。
提個問題:
下圖是GIS,也即應(yīng)用于高壓的組合電器:
請問GIS是開關(guān)熔斷器?還是熔斷器開關(guān)?
以下是百度上的說明:
GIS(GAS INSULATED SWITCHGEAR)是氣體絕緣全封閉組合電器的英文簡稱。GIS由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成,這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中,在其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體,故也稱SF6全封閉組合器。
搞不清楚沒關(guān)系,只要記得:
1)高壓電器遠(yuǎn)比低壓電器復(fù)雜。因此,不要把高壓電器的概念應(yīng)用到低壓電器中,也不要把低壓電器的概念推廣到高壓電器中。
2)高壓電器中的組合電器是可以分閘的,但低壓電器中的開關(guān)熔斷器/熔斷器開關(guān)卻不允許自動分閘。
選自微信號:機械工業(yè)出版社E視界