煤礦供電常用設備都有哪些?每一類詳細解析
斷路器(QF)
定義1:能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流,并能關合、在規定的時間內承載和開斷異常回路條件(包括短路條件)下的電流的開關裝置。
定義2:用以切斷或關合高壓電路中工作電流或故障電流的電器。
斷路器按其使用范圍分為:
高壓斷路器和低壓斷路器,3kV以上的稱為高壓斷路器。 500V及以下的稱為低壓斷路器。
低壓斷路器又稱自動開關、空氣開關等,它是一種既有手動開關作用,又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能,不頻繁地啟動異步電動機,對電源線路及電動機等實行保護,當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件,已獲得了廣泛的應用。
高壓斷路器是發電廠、變電所主要的電力控制設備,具有滅弧特性,當系統正常運行時,它能切斷和接通線路以及各種電氣設備的空載和負載電流;當系統發生故障時,它和繼電保護配合,能迅速切斷故障電流,以防止擴大事故范圍。因此,高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統的安全運行;高壓斷路器種類很多,按其滅弧的不同,可分為:油斷路器(多油斷路器、少油斷路器)、六氟化硫斷路器(SF6斷路器)、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。
負荷開關(QL)
高壓負荷開關的工作原理與斷路器相似。一般裝有簡單的滅弧裝置,但其結構比較簡單。
工作過程是:分閘時,在分閘彈簧的作用下,主軸順時針旋轉,一方面通過曲柄滑塊機構使活塞向上移動,將氣體壓縮;另一方面通過兩套四連桿機構組成的傳動系統,使主閘刀先打開,然后推動滅弧閘刀使弧觸頭打開,氣缸中的壓縮空氣通過噴口吹滅電弧。合閘時,通過主軸及傳動系統,使主閘刀和滅弧閘刀同時順時針旋轉,弧觸頭先閉合;主軸繼續轉動,使主觸頭隨后閉合。在合閘過程中,分閘彈簧同時貯能。
由于負荷開關不能開斷短路電流,故常與限流式高壓熔斷器組合在一起使用,利用限流熔斷器的限流功能,不僅完成開斷電路的任務并且可顯著減輕短路電流所引起的熱和電動力的作用。
負荷開關主要有6種:
①固體產氣式高壓負荷開關:利用開斷電弧本身的能量使弧室的產氣材料產生氣體來吹滅電弧,其結構較為簡單,適用于35千伏及以下的產品。
②壓氣式高壓負荷開關:利用開斷過程中活塞的壓氣吹滅電弧,其結構也較為簡單,適用于35千伏及以下產品。
③壓縮空氣式高壓負荷開關:利用壓縮空氣吹滅電弧,能開斷較大的電流,其結構較為復雜,適用于60千伏及以上的產品。
④SF6式高壓負荷開關:利用SF6氣體滅弧,其開斷電流大,開斷電容電流性能好,但結構較為復雜,適用于10千伏及以上產品。
⑤油浸式高壓負荷開關:利用電弧本身能量使電弧周圍的油分解氣化并冷卻熄滅電弧,其結構較為簡單,但重量大,適用于35千伏及以下的戶外產品。
⑥真空式高壓負荷開關:利用真空介質滅弧,電壽命長,相對價格較高,適用于220千伏及以下的產品 。
隔離開關(QS)
刀開關又稱閘刀開關或隔離開關,它是手控電器中最簡單而使用又較廣泛的一種低壓電器。
刀開關在電路中的作用是:隔離電源,以確保電路和設備維修的安全;分斷負載,如不頻繁地接通和分斷容量不大的低壓電路或直接啟動小容量電機。
刀開關是帶有動觸頭——閘刀,并通過它與底座上的靜觸頭——刀夾座相楔合(或分離),以接通(或分斷)電路的一種開關。
低壓刀熔開關
具有刀開關和熔斷器的雙重功能。負荷開關的主要功能能有效地通斷負荷電流,能進行短路保護。
是刀開關和熔斷器的組合,在低壓配電中起隔離開關和短路保護的作用,有短路和過負載功能。
不能帶負荷操作,刀開關一般作檢修用,刀熔開關檢修及短路保護。
熔斷器(FU)
熔斷器是10kV配電線路分支線和配電變壓器最常用的一種短路保護開關,它具有經濟、操作方便、適應戶外環境性強等特點,被廣泛應用于10kV配電線路和配電變壓器一次側作為保護和進行設備投、切操作之用。
它安裝在10kV配電線路分支線上,可縮小停電范圍,因其有一個明顯的斷開點,具備了隔離開關的功能,給檢修段線路和設備創造了一個安全作業環境,增加了檢修人員的安全感。
安裝在配電變壓器上,可以作為配電變壓器的主保護 。
接地開關
接地開關,用于電路接地部分的機械式開關,屬于隔離開關類別,它能在一定時間內承載非正常條件下的電流(例如短路電流),但不要求它承載正常電路條件下的電流。
作用:
1.代替攜帶型地線,在高壓設備和線路檢修時將設備接地,保護人身安全。
2.造成人為接地,滿足保護要求。
電流互感器(CT)
電流互感器原理是依據電磁感應原理的。
電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經常有線路的全部電流流過,二次繞組匝數比較多,串接在測量儀表和保護回路中。
電流互感器在工作時,它的2次回路始終是閉合的,因此測量儀表和保護回路串聯線圈的阻抗很小,電流互感器的工作狀態接近短路。
電壓互感器(PT)
電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。
電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副邊發生短路,電流將急劇增長而燒毀線圈。為此,電壓互感器的原邊接有熔斷器,副邊可靠接地,以免原、副邊絕緣損毀時,副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。
作用:把高電壓按比例關系變換成100V或更低等級的標準二次電壓,供保護、計量、儀表裝置使用。
避雷器(FA)
釋放雷電或兼能釋放電力系統操作過電壓能量,保護電工設備免受瞬時過電壓危害,又能截斷續流,不致引起系統接地短路的電器裝置。
通常接于帶電導線與地之間,與被保護設備并聯。當過電壓值達到規定的動作電壓時,避雷器立即動作,流過電荷,限制過電壓幅值,保護設備絕緣;電壓值正常后,避雷器又迅速恢復原狀,以保證系統正常供電。
管式避雷器主要用于變電所、發電廠的進線保護和線路絕緣弱點的保護。碳化硅避雷器廣泛應用于交、直流系統,保護發電、變電設備的絕緣。
氧化鋅避雷器由于保護性能優于碳化硅避雷器,正在逐步取代后者,廣泛應用于交、直流系統,保護發電、變電設備的絕緣,尤其適用于中性點有效接地的 110千伏及以上電網。
帶電顯示器(GSN)
直接安裝在室內電氣設備上,直觀顯示出電氣設備是否帶有運行電壓的提示性安全裝置。
當設備帶有運行電壓時,該顯示器顯示窗發出閃光,警示人們高壓設備帶電.無電時則無指示 。
接觸器(KM)
工業電中利用線圈流過電流產生磁場,使觸頭閉合,以達到控制負載的電器。接觸器由電磁系統(鐵心,靜鐵心,電磁線圈)觸頭系統(常開觸頭和常閉觸頭)和滅弧裝置組成。
原理是當接觸器的電磁線圈通電后,會產生很強的磁場,使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵,并帶動觸頭動作:常閉觸頭斷開;常開觸頭閉合,兩者是聯動的。
當線圈斷電時,電磁吸力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸頭復原:常閉觸頭閉合;常開觸頭斷開。
定義1:能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流,并能關合、在規定的時間內承載和開斷異常回路條件(包括短路條件)下的電流的開關裝置。
定義2:用以切斷或關合高壓電路中工作電流或故障電流的電器。
斷路器按其使用范圍分為:
高壓斷路器和低壓斷路器,3kV以上的稱為高壓斷路器。 500V及以下的稱為低壓斷路器。
低壓斷路器又稱自動開關、空氣開關等,它是一種既有手動開關作用,又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能,不頻繁地啟動異步電動機,對電源線路及電動機等實行保護,當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件,已獲得了廣泛的應用。
高壓斷路器是發電廠、變電所主要的電力控制設備,具有滅弧特性,當系統正常運行時,它能切斷和接通線路以及各種電氣設備的空載和負載電流;當系統發生故障時,它和繼電保護配合,能迅速切斷故障電流,以防止擴大事故范圍。因此,高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統的安全運行;高壓斷路器種類很多,按其滅弧的不同,可分為:油斷路器(多油斷路器、少油斷路器)、六氟化硫斷路器(SF6斷路器)、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。
負荷開關(QL)
高壓負荷開關的工作原理與斷路器相似。一般裝有簡單的滅弧裝置,但其結構比較簡單。
工作過程是:分閘時,在分閘彈簧的作用下,主軸順時針旋轉,一方面通過曲柄滑塊機構使活塞向上移動,將氣體壓縮;另一方面通過兩套四連桿機構組成的傳動系統,使主閘刀先打開,然后推動滅弧閘刀使弧觸頭打開,氣缸中的壓縮空氣通過噴口吹滅電弧。合閘時,通過主軸及傳動系統,使主閘刀和滅弧閘刀同時順時針旋轉,弧觸頭先閉合;主軸繼續轉動,使主觸頭隨后閉合。在合閘過程中,分閘彈簧同時貯能。
由于負荷開關不能開斷短路電流,故常與限流式高壓熔斷器組合在一起使用,利用限流熔斷器的限流功能,不僅完成開斷電路的任務并且可顯著減輕短路電流所引起的熱和電動力的作用。
負荷開關主要有6種:
①固體產氣式高壓負荷開關:利用開斷電弧本身的能量使弧室的產氣材料產生氣體來吹滅電弧,其結構較為簡單,適用于35千伏及以下的產品。
②壓氣式高壓負荷開關:利用開斷過程中活塞的壓氣吹滅電弧,其結構也較為簡單,適用于35千伏及以下產品。
③壓縮空氣式高壓負荷開關:利用壓縮空氣吹滅電弧,能開斷較大的電流,其結構較為復雜,適用于60千伏及以上的產品。
④SF6式高壓負荷開關:利用SF6氣體滅弧,其開斷電流大,開斷電容電流性能好,但結構較為復雜,適用于10千伏及以上產品。
⑤油浸式高壓負荷開關:利用電弧本身能量使電弧周圍的油分解氣化并冷卻熄滅電弧,其結構較為簡單,但重量大,適用于35千伏及以下的戶外產品。
⑥真空式高壓負荷開關:利用真空介質滅弧,電壽命長,相對價格較高,適用于220千伏及以下的產品 。
隔離開關(QS)
刀開關又稱閘刀開關或隔離開關,它是手控電器中最簡單而使用又較廣泛的一種低壓電器。
刀開關在電路中的作用是:隔離電源,以確保電路和設備維修的安全;分斷負載,如不頻繁地接通和分斷容量不大的低壓電路或直接啟動小容量電機。
刀開關是帶有動觸頭——閘刀,并通過它與底座上的靜觸頭——刀夾座相楔合(或分離),以接通(或分斷)電路的一種開關。
低壓刀熔開關
具有刀開關和熔斷器的雙重功能。負荷開關的主要功能能有效地通斷負荷電流,能進行短路保護。
是刀開關和熔斷器的組合,在低壓配電中起隔離開關和短路保護的作用,有短路和過負載功能。
不能帶負荷操作,刀開關一般作檢修用,刀熔開關檢修及短路保護。
熔斷器(FU)
熔斷器是10kV配電線路分支線和配電變壓器最常用的一種短路保護開關,它具有經濟、操作方便、適應戶外環境性強等特點,被廣泛應用于10kV配電線路和配電變壓器一次側作為保護和進行設備投、切操作之用。
它安裝在10kV配電線路分支線上,可縮小停電范圍,因其有一個明顯的斷開點,具備了隔離開關的功能,給檢修段線路和設備創造了一個安全作業環境,增加了檢修人員的安全感。
安裝在配電變壓器上,可以作為配電變壓器的主保護 。
接地開關
接地開關,用于電路接地部分的機械式開關,屬于隔離開關類別,它能在一定時間內承載非正常條件下的電流(例如短路電流),但不要求它承載正常電路條件下的電流。
作用:
1.代替攜帶型地線,在高壓設備和線路檢修時將設備接地,保護人身安全。
2.造成人為接地,滿足保護要求。
電流互感器(CT)
電流互感器原理是依據電磁感應原理的。
電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經常有線路的全部電流流過,二次繞組匝數比較多,串接在測量儀表和保護回路中。
電流互感器在工作時,它的2次回路始終是閉合的,因此測量儀表和保護回路串聯線圈的阻抗很小,電流互感器的工作狀態接近短路。
電壓互感器(PT)
電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。
電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副邊發生短路,電流將急劇增長而燒毀線圈。為此,電壓互感器的原邊接有熔斷器,副邊可靠接地,以免原、副邊絕緣損毀時,副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。
作用:把高電壓按比例關系變換成100V或更低等級的標準二次電壓,供保護、計量、儀表裝置使用。
避雷器(FA)
釋放雷電或兼能釋放電力系統操作過電壓能量,保護電工設備免受瞬時過電壓危害,又能截斷續流,不致引起系統接地短路的電器裝置。
通常接于帶電導線與地之間,與被保護設備并聯。當過電壓值達到規定的動作電壓時,避雷器立即動作,流過電荷,限制過電壓幅值,保護設備絕緣;電壓值正常后,避雷器又迅速恢復原狀,以保證系統正常供電。
避雷器有管式和閥式兩大類。
管式避雷器主要用于變電所、發電廠的進線保護和線路絕緣弱點的保護。碳化硅避雷器廣泛應用于交、直流系統,保護發電、變電設備的絕緣。
氧化鋅避雷器由于保護性能優于碳化硅避雷器,正在逐步取代后者,廣泛應用于交、直流系統,保護發電、變電設備的絕緣,尤其適用于中性點有效接地的 110千伏及以上電網。
帶電顯示器(GSN)
直接安裝在室內電氣設備上,直觀顯示出電氣設備是否帶有運行電壓的提示性安全裝置。
當設備帶有運行電壓時,該顯示器顯示窗發出閃光,警示人們高壓設備帶電.無電時則無指示 。
接觸器(KM)
工業電中利用線圈流過電流產生磁場,使觸頭閉合,以達到控制負載的電器。接觸器由電磁系統(鐵心,靜鐵心,電磁線圈)觸頭系統(常開觸頭和常閉觸頭)和滅弧裝置組成。
原理是當接觸器的電磁線圈通電后,會產生很強的磁場,使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵,并帶動觸頭動作:常閉觸頭斷開;常開觸頭閉合,兩者是聯動的。
當線圈斷電時,電磁吸力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸頭復原:常閉觸頭閉合;常開觸頭斷開。
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