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高压电器中开关设计分析


高压电器中的开关设计分析 摘要:随着市场经济的发展,我国电力事业也获得了长足发展。 接地开关作为重要的电力设备,在电力系统有着重要的作用。本文 首先对隔离开关、接地开关、快速接地开关进行了简要阐述,进而 探讨了接地开关、快速接地开关的结构设计,在此基础上,对高压 接地开关进行了简要说明,以供参考。 关键词:高压电器;开关设计 一、高压电器开关概述 从电器开关的种类来看,主要有隔离

开关、接地开关、快速接地 开关三种类型,主要如下: 隔离开关主要用于隔离电源及其他带电装置所用的开关电器。其 主要作用在于当线路上电流几乎为零时,将高压电源和电气设备接 通过隔开。通过明显断开点,能够准确判断电路电源切断与否。在 设备检修中, 应先用隔离电源将电源切开, 在检修完成之后再连通, 以保证检修过程中的安全。一些隔离开关能够在闸刀打开后自动接 地,这样就能保证检修人员安全。 接地开关指的是在回路接地中安装一种类似于机械式的开关装 置。在短路等异常情况下,能够在一定时间内承载异常电流。在正 常回路运行过程中,不需要承载电流。一般而言,接地开关安装在 降压变压器高压侧。在输电线只向一台变压器供电时,如果受电断 出现故障,则接地开关自动形成闭合,受电端断路器自动分闸,迅 速切除故障。如果输电线的支线继续供电,为了保证其他线路的正 常输电,接地开关、快速接地开关应共同使用。在一个变电站出现 故障时,能快速实现分闸,切除变电器故障。 快速接地开关指的是一种特殊的能够开合短路电流的接地开关。 在切除线路接地故障之后,可以通过相邻线路进行继续供电,能迅 速消除潜供电流, 确保线路的自动重合闸成功。 为了减少事故损失, 在发生故障后,快速接地开关通过自动开合,能够通过三相接地将 电流导入到地面。由于这个过程需要耗费一定时间,因而快速接地 开关应具备短时的耐受电流能力。快速接地开关主要有两个作用: 一是当外壳的绝缘子出现内部燃弧或爬电现象时,为了使主回路能 够快速接地,通过断路器迅速切除故障电流。二是由于开合平行的 架空线路能够产生电磁感应及静电感应电感电流,能够尽快消除故 障。 二、接地开关结构设计 为了防止电弧及强大电动力造成的损坏,只通过提高出头接触压 力和开关机械强度是不够的,还应该对开关结构进行改造。在接地 开关结构设计中,应根据接地开关布置情况,分为以下几种: (一)侧面打开 为了减少电动力及电弧影响,可以在静触头上加一个限位叉板, 这样不仅能防止接地刀杆出现变形的情况,还可以防止静触指与接 地刀的分离,减少电弧的产生,保护静触头与动触头不受到损坏。 (二)内外打开 在电力驱动作用下,接地刀会向关合方向偏移,应采取相应的措 施,保证静触头、动触头有足够的接触压力。由于接地刀在向外打 开时需要较大的接地面积,因此,保持合理的接触压力,能够保证 接触刀的正常开合。 (三)内向打开 接地刀在向内打开过程中,电动力运行过程中会发生一定的偏移, 在电动力作用下,接地刀和静触头会逐渐分离。可以采取以下两种 措施: 第一,接地开关可以采用一种拐臂弹簧式的结构,在接地开关的 动触头发生闭合时,接地开关开始转动。当出现在静触头下方的时 候,能够产生一个向上的动力,从而插入到静触头中。与此同时, 在静触头上还设置了一个限位板,这样就能够防止在电力作用下, 动触头从静触头中脱出,防止电弧的产生,也减少触头杆的变形情 况。 第二,接地开关可以采用一种交叉四连杆的结构,这样就能够保 证动触头合闸时开始运动,在转动到静触头的下方时,能够产生一 个向上的动力,将动触头插入到静触头中。同时,

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