高壓開關

額定電壓3kV及以上主要用於開斷和關合導電迴路的電器。2007-2012年，高壓開關製造行業工業總產值逐年增加，同比增長率均在10%以上，行業保持較快的發展速度。

基本介紹

• 中文名：高壓開關
• 外文名：High-tension Switch
• 額定電壓：3kV以上

介紹

概述

2012年，行業實現工業總產值2047.09億元，同比增長15.74%；2007-2012年高壓開關製造行業銷售收入逐年上升，其中2011年實現銷售收入1720.09億元，同比增長18.96%；2012年實現銷售收入2010.21億元，同比增長16.87%。與2011年相比，2012年行業工業總產值和銷售收入同比增速均有所下降。

2007-2012年間，除2010年之外，其他年度產銷率均小於100%，反映行業呈現供過於求的狀態，其中2012年為99.64%，與2011年相比，下降0.04個百分點，表面給行業供過於求的現象更加嚴重。隨著行業市場規模、產業規模不斷擴大，行業的增速呈現下降的趨勢，表明高壓開關市場競爭格局發生了變化，高壓開關行業發展的重點在於提高整個電力工業的生產效率和服務質量，並力求實現自身領域範圍內的產品和服務的多元化。即行業進入戰略調整期。

高壓開關行業的戰略調整方式主要分為：縱向延伸與橫向拓展，其中，縱向延伸是指行業規模的體制、品質方面呈現深發展，如創新高壓負荷開關設備工藝技術;橫向拓展是指側重於高壓開關行業規模、結構的一種擴張。

問題及原因

高壓開關合不上的原因

(1)電氣迴路故障：

①合閘保險熔斷或接觸不良。

②直流電壓過低。

③操作把手，開關輔助接觸不良或斷線。

④接觸器合閘線圈動短路。

⑤用電動機合閘的虎關，合閘迴路電阻斷線或跳閘後未返回。

(2)機械部分故障：

①開關本體和接觸器卡住(如SN1-10導向管脫出，DW2-35提升銷子過長等)。

②大軸串動或銷子脫落。

③合閘托子因油泥過多而卡住。

④托架坡度大，不正或吃度小。

⑤三點過高，分閘銷鉤合不牢。

⑥機構卡住，未復歸到預備合閘位置。

⑦合閘緩衝間隙小，合閘線圈鐵芯超越行程小。

查找方法

當電動合閘失靈時，應先判斷是電氣部分的原因還是機械部分的原因。如果接觸器不動作，則是控制迴路故障;如果接觸器動作，合閘鐵芯不動，則是主合閘迴路故障;如主合閘鐵芯動作了，但出現卡頸或機構掛不牢脫落現象，一般是機械故障，這種情況有時也與電氣部分有關。根據上述分析判斷，逐步縮小範圍，直至找出原因，及時處理。

分類

高壓斷路器

斷路器在電力系統中起著兩方面的作用：一是控制作用，即根據電力系統運行需要，將一部分電力設備或線路投入或退出運行；二是保護作用，即在電力設備或線路發生故障時，通過繼電保護裝置作用於斷路器，將故障部分從電力系統中迅速切除，保證電力系統無故障部分的正常運行。

高壓斷路器的類型很多，但就其結構來講，都是由開斷元件、支撐絕緣件、傳動元件、基座及操動機構五個基本部分組成。開斷元件是斷路器的核心元件，控制、保護等方面的任務都需由它來完成。其他組成部分都是配合開斷元件，為完成上述任務而設定的。

斷路器按其所採用的滅弧介質，可分為下列幾種類型：

（1）油斷路器：採用變壓器油作滅弧介質的斷路器，稱 為油斷路器，如斷路器的油還兼作開斷後的絕緣和帶電部分與接地外殼之間的絕緣介質，稱為多油斷路器；油僅作為滅弧介質和觸頭開斷後的絕緣介質，而帶電部分對地之間的絕緣介質採用瓷或其他介質的，稱為少油斷路器。主要用在不需頻繁操作及不要求高速開斷的各級電壓電網中。

（2）六氟化硫（SF6）斷路器：採用具有優良滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質的斷路器，稱為SF6斷路器，在電力系統中廣泛套用。適用於頻繁操作及要求高速開斷的場合，在我國推薦在7.2—40.5選用SF6斷路器，特別是126KV以上幾乎全部選用SF6斷路器。但不適用於高海拔地區。

（3）真空斷路器：利用真空的高介質強度來滅弧的斷路器，稱為真空斷路器，現已大量套用在7.2—40.5KV電壓等級的供（配）電網路上也主要用於頻繁操作及要求高速開斷的場合，但在海邊地區使用時，應注意防凝露，因為會使斷路器滅弧室滅弧能力下降。

在電力系統中主要使用以上三種形式的斷路器，而一些舊式斷路器，如空氣斷路器等，已逐步被淘汰。

隔離開關

高壓隔離開關主要是用來隔離高壓電源、以保證安全檢修，因此其結構特點是斷開後具有明顯可見的斷開間隙。它的另一結構特點是沒有專門的滅弧裝置，因此它不能帶負荷操作。但它允許通斷一定的小電流，如勵磁電流不大於2A 的空載變壓器，充電電容電流不大於5A 的空載線路以及電壓互感器迴路等。開關櫃用的戶內隔離開關主要有GN19系列、GN6、GN9系列。隔離開關主要由導電部分、絕緣部分、傳動部分和底座部分組成。

高壓負荷開關

負荷開關的用途與它的結構特點是相對應的，從結構上看，負荷開關主要有兩種類型，一種是獨立安裝在牆上、架構上的，其結構類似於隔離開關；另一種是安裝在高壓開關櫃中，特別是採用真空或SF6氣體的，則更接近於斷路器。負荷開關的用途是包含了這兩種類型的負荷開關的綜合用途。

1）負荷開關在斷開位置時，像隔離開關一樣有明顯的斷開點，因此可起電氣隔離作用。對於停電的設備或線路提供可靠停電的必要條件。

2）負荷開關具有簡易的滅弧裝置，因而可分、合負荷開關本身額定電流之內的負荷電流。它可用來分、合一定容量的變壓器、電容器組，一定容量的配電線路。有的車間變壓器距高壓配電室的斷路器較遠，停電時在車間變壓器室中看不到明顯的斷開點，往往在變壓器室的牆上加裝一台高壓負荷開關，既可以就近操作變壓器的空載電流，又可以提供明顯的斷開點，確保停電的安全可靠。

3）配有高壓熔斷器的負荷開關，可作為斷流能力有限的斷路器使用。這時負荷開關本身用於分、合正常情況下的負荷電流，高壓熔斷器則用來切斷短路故障電流。但這裡的負荷開關多為真空式或六氟化硫式，整個環網櫃體積不大，最大可帶容量為1250KVA的變壓器。

行業發展

背景及發展

"十二五"時期，我國高壓開關行業應以堅強智慧型電網全面建設為契機，以特高壓交、直流輸電工程為依託，增強自主創新能力，大力提升開關設備智慧型化水平，推進環保、節能、減排設備；應以特高壓輸電技術和先進電氣設備及集成技術為重點發展領域，深入開展1000kV特高壓輸電及關鍵設備、核心技術研究，加速交、直流高壓設備的完全國產化；並通過對先進電氣設備及集成技術的前期研究，力求在超導電力裝備關鍵技術有重點突破；努力促進產業結構最佳化、升級，進一步提升行業整體技術水平和國際競爭力，努力實現高壓開關行業由大到強的轉變。

發展趨勢

建議"十二五"期間，高壓開關行業大型骨幹企業，進一步深入開展特高壓開關設備核心技術與關鍵部件的技術研究，實現特高壓裝備立足國內、自主研發、全面實現國產化的目標。結合智慧型電網、數字變電站、配網自動化等的建設，大力推進開關設備智慧型化。由於開關設備智慧型化技術尚屬行業的弱項，故建議先易後難地開發研製，如：先開發配網用智慧型斷路器，再研發配網智慧型化用開關櫃，智慧型電網GIS、GCB及其他智慧型組件等，重點在開關一次設備和二次控制的整體融合與接口技術的研發。積極開展開關仿真技術領域的研究，126～252kV GIS可靠性理論體系研究，電壓、電流感測技術與電力設備線上監測技術研究。加大節能環保、高可靠少（免）維護開關設備的研究和開發力度。加強小型化、大容量、共箱型技術與產品研製。積極開展用於特殊場合、專用開關設備和可再生能源發電用（如風電等）開關的開發研製。努力開展帶前瞻性、方向性技術與設備（如高壓旁路開關、超導開關等）的研究和開發。繼續開展特高壓輸電工程研究，重點圍繞±800kV特高壓直流工程建設，對系統研究與成套設備中的關鍵技術問題進行深入研究，並開展對±1000kV直流工程前期可行性研究所涉及的關鍵問題的研究，重點對特高壓直流工程及同塔雙直流輸電工程系統成套所涉及的關鍵技術的研發；繼續開展交流靈活輸電工程系統與成套技術研究；以工程為依託，繼續與電網公司密切協作，開展超、特高壓直流工程建設等。同時，在試驗檢測技術領域，繼續開展行業試驗檢測技術研究，進一步拓展檢測服務業務。重點在於進一步完善、提升交、直流特高壓裝備的試驗檢測技術；開展大型發電機短路試驗方法、±800kV直流換流閥運行試驗技術、特高壓直流換流閥絕緣試驗技術、特殊環境試驗技術、高壓電器設備抗震性能試驗技術、開關設備可靠性試驗技術、智慧型電力設備試驗技術的研究。