开关设备

　　高压开关设备是指在电压1kV及以上的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备，主要用于电力系统（包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户）的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。
　　（一）断路器
　　高压断路器也称高压开关，是高压供电系统中最重要的电器之一。高压断路器具有一套完善的灭弧装置，能在有负荷的情况下接通或断开电路；在系统发生短路故障时，能迅速切断短路电流。
　　1.分类和性能
　　根据断路器安装地点，可分为户内和户外两种。根据断路器使用的灭弧介质，可分为以下几种类型：
　　（1）油断路器 油断路器是以绝缘油为灭弧介质，可分为多油断路器和少油断路器。在多油断路器中，油不仅作为灭弧介质，而且还作为绝缘介质，因此用油量多，体积大。在少油断路器中，油只作为灭弧介质，因此用油量少，体积小，耗用钢材少。
　　（2）空气断路器 空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便。空气断路器靠压缩空气吹动电弧使之冷却，在电弧达到零值时，迅速将弧道中的离子吹走或使之复合而实现灭弧。空气断路器开断能力强，开断时间短，但结构复杂，工艺要求高，有色金属消耗多。
　　（3）六氟化硫（SF6）断路器 SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6 气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点，但金属消耗多，价格较贵。近年来SF6断路器发展很快，在高压和超高压系统中得到广泛应用，尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向。
　　（4）真空断路器 真空断路器是在高度真空中灭弧。真空中的电弧是在触头分离时电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。电弧中的离子和电子迅速向周围空间扩散。当电弧电流到达零值时，触头间的粒子因扩散而消失的数量超过产生的数量时，电弧即不能维持而熄灭。真空断路器开断能力强，开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、无污染、寿命长，可以频繁操作，检修周期长。
　　此外，还有磁吹断路器和自产气断路器，它们具有防火防爆，使用方便等优点，但是一般额定电压不高，开断能力不大，主要用作配电系统。
　　2.对高压断路器的基本要求
　　根据以上所述，断路器在电力系统中承担着非常重要的任务，不仅能接通或断开负荷电流，而且还能断开短路电流。因此，断路器必须满足以下基本要求
　　（1）工作可靠；
　　（2）具有足够的开断能力；
　　（3）具有尽可能短的切断时间；
　　（4）具有自动重合闸性能；
　　（5）具有足够的机械强度和良好的稳定性能；
　　（6）结构简单、价格低廉。
　　（二）隔离开关与接地开关
　　1.隔离开关的作用
　　隔离开关是在高压电气装置中保证工作安全的开关电器，结构简单，没有灭弧装置，不能用来接通和断开负荷电流电路。隔离开关的作用为：隔离电源，倒闸操作，接通和切断小电流电路。
　　2.接地开关的用途与分类
　　接地开关是用以将回路接地的一种机械式开关装置，它主要用来保护检修工作的安全。接地开关按安装场所的不同，分为户内与户外型；按操作方式不同，分为用钩棒和用操动机构；按使用特性不同，分为一般接地开关与快速接地开关。
　　（三）负荷开关
　　负荷开关是指关合、开断及承载运行线路正常电流（包括规定的过载电流）、并能关合和承载规定的异常电流（如短路电流）的开关设备。
　　（四）接触器
　　接触器是指除手动操作外只有一个休止位置，能关合、承载正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置，借助于锁扣装置，可防止运动元件返回休止位置，使锁扣接触器获得了第二个休止位置，接触器适用于控制操作频繁的回路，主要控制对象为高压电动机、变压器和电容器组等。接触器与限流熔断器组合作为电动机的控制和保护，其技术简便，效果更佳。
　　（五）熔断器
　　熔断器是电力系统中过载和短路故障的保护设备，当电流超过给定值一定时间，通过融化一个或几个特殊设计和配合的组件，分断电流来切断电路。熔断器具有结构简单、体积小、价格便宜、维护方便、保护动作可靠和消除短路故障时间短等优点；但也有如不能分合操作、动作后需更换熔断件、易造成单相供电等不足之处。