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隔離開關(guān)

一文弄懂?dāng)嗦菲鳌⒏綦x開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)的區(qū)別與應(yīng)用

發(fā)布日期：2022-10-25 點(diǎn)擊率：212

對(duì)于電氣從業(yè)人員來說斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)隨處可見，分清三種的作用和具體使用注意事項(xiàng)直接關(guān)系安全用電，昌暉儀表在本文分享斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)的區(qū)別，方便電工正確選用這三種開關(guān)。

什么叫做開關(guān)？
開關(guān)，指的是能接通運(yùn)行電流，并在一定時(shí)間范圍之內(nèi)承受故障電流（短路電流）的沖擊的機(jī)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(diǎn)，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(diǎn)。這里的斷點(diǎn)指的是觸頭，不是指操作手柄。
ABB隔離開關(guān)
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(duì)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(dòng)地承受短路電流的沖擊。因此它必須具有如下短路參數(shù)：
①額定短時(shí)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。
②額定短路接通能力Icm，也即隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定性。它是隔離開關(guān)能夠承受的最大短路電流峰值。
下面是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(duì)隔離開關(guān)的解釋：
2.2.8 隔離器
在斷開位置上能符合規(guī)定隔離功能要求的一種機(jī)械開關(guān)電氣。
注：此定義與IEV 441-14-05定義不同，因?yàn)楦綦x功能要求不僅只限于對(duì)隔離距離的要求。
2.2.9 (機(jī)械的)開關(guān)
在正常的電路條件下(包括過載工作條件)下能接通、承載和分?jǐn)嚯娏鳎材茉谝?guī)定的非正常條件(例如短路條件下)下承載電流一定時(shí)間的一種機(jī)械開關(guān)電器(441-14-10)
注：開關(guān)可以接通短路電流，但不能分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/span>
2.2.10 隔離開關(guān)
在斷開位置上能滿足對(duì)隔離器隔離要求的一種開關(guān)(441-14-12)
2.2.11 斷路器
能接通、承載和分?jǐn)嗾ｋ娐窏l件下的電流，也能在規(guī)定的非正常條件下(例如短路條件)下接通、承載一定時(shí)間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N機(jī)械開關(guān)電氣(441-14-20)

下圖是ABB的隔離開關(guān)參數(shù)：
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(shí)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(dòng)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ΑＳ捎谶@里的短路分?jǐn)嗄芰κ侨蹟嗥魈峁┑模杂纸凶鼋財(cái)嚯娏鳌?/span>

我們假設(shè)負(fù)荷開關(guān)控制了一臺(tái)電機(jī)，現(xiàn)在電機(jī)因?yàn)槟撤N原因其中一相出現(xiàn)短路，對(duì)應(yīng)的熔斷器熔斷，另外兩相的電流激增。如果這臺(tái)負(fù)荷開關(guān)能自動(dòng)分?jǐn)嗟脑挘敲簇?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(dòng)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(shí)耐受電流和短路接通能力。
這兩個(gè)值前者叫做開關(guān)的熱穩(wěn)定性，后者叫做開關(guān)的動(dòng)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(hù)熱脫扣器、短路保護(hù)磁脫扣器、欠壓脫扣器、分勵(lì)脫扣器和接地故障保護(hù)脫扣器。

我們來看看ABB斷路器的脫扣器說明，如下：
PR311/P和PR121/P提供下列保護(hù)：
◆過載保護(hù)(L)
◆選擇性短路保護(hù)(S)
◆瞬時(shí)短路保護(hù)(I)
◆接地故障保護(hù)(G)
ABB斷路器的脫扣器說明

各參數(shù)的具體門限值和時(shí)間值：
ABB脫扣器各參數(shù)具體門限值和時(shí)間值
以過載保護(hù)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)。

②我們?cè)賮砜纯磾嗦菲髌渌谋Ｗo(hù)功能：
斷路器其它的保護(hù)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(huì)如此普遍。

許多朋友們對(duì)熔斷器開關(guān)似乎有點(diǎn)認(rèn)識(shí)不清，來個(gè)感官認(rèn)識(shí)，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(shí)，它的撞擊器會(huì)撞擊脫扣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)脫扣。脫扣機(jī)構(gòu)一般采取彈簧操作機(jī)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(dòng)脫扣跳閘。

再來看看高壓負(fù)荷開關(guān)：
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(shí)和使用開關(guān)電器時(shí)，一定要根據(jù)不同的電壓等級(jí)來認(rèn)識(shí)它。

提個(gè)問題
 下圖是GIS，也即應(yīng)用于高壓的組合電器：
GIS氣體絕緣全封閉組合電器
請(qǐng)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(dòng)分閘。
作者：張白帆老師

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