一般配電櫃中電氣元件
(1)斷路器
正常工作情況下,斷路器處於合閘狀態(特殊應用除外),接通電路。當進行自動控制或保護控制操作時,斷路器可以在綜保裝置控制下進行電路的分斷或接通操作。斷路器不僅可以通斷正常的負荷電流,而且能夠承受一定時間的短路電流(數倍甚至幾十倍的正常工作電流),並可以分斷短路電流,切除故障線路和裝置。所以說,斷路器的主要功能就是分斷和接通電路(包括分斷和接通正常電流、分斷短路電流)。
由於在分斷和接通電路的過程中,斷路器的動觸頭與靜觸頭之間不可避免地要產生電弧。為了保護觸頭,減少觸頭材料的損耗和可靠分斷電路,必須採取措施來儘快熄滅電弧,其中一種就是採用不同的滅弧介質填充到斷路器的動、靜觸頭間。按滅弧介質的不同斷路器可以分為:油斷路器(多油、少油)、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器、空氣斷路器等。我們在工程中經常接觸到的高低壓開關櫃裡的主要一次裝置就是斷路器。由於斷路器的動、靜觸頭一般都是被包在充滿滅弧介質的容器中,所以斷路器的分、合狀態不可以直接判斷,一般是透過斷路器的輔助器件(如分合位指標等)來判別。
(2)隔離刀閘
隔離刀閘(或稱隔離開關)由於有明顯的斷口可以識別接通或分斷,主要是用來隔離高壓電源的,以保證線路和裝置的安全檢修,能分斷的電流很小(一般只有幾個安培)。由於沒有專門的滅弧裝置,所以它不能用來分斷故障電流和正常工作電流,不允許帶負荷進行分斷操作
(3)熔斷器
熔斷器是一種簡單的電路保護電器,其原理是當流經熔斷器的電流達到或超過定值一定時間後,本身的熔體熔化,切斷電路。其動作原理簡單,安裝方便,一般不單獨使用,主要用來配合其他電器使用。
主要動作特點:一是電流要達到一定值,該值在熔斷器出廠前已經做好,無法更改;二是電流達到一定值後要經過一定的時間,該時間也是廠家做好的,無法更改,但是型別很多,包括延時動作、快速動作、超快速動作等;三是動作後本體損壞,不能重複使用,必須更換;熔斷器是否熔斷可以透過熔斷指示器判別,也可透過熔體外觀上判別;常用的保險絲、保險管都屬於該類電器範圍。
(4)負荷開關
負荷開關具有簡單的滅弧裝置,滅弧介質一般採用空氣,可以接通和分斷一定的電流和過電流,但是不能分斷短路電流,不能用來切斷短路故障。所以絕對不允許單純用負荷開關來替代斷路器;如果要採用負荷開關,必須與前面提到的高壓熔斷器配合使用(實際上往往用熔斷器和負荷開關串聯使用,用作簡單的過負荷保護,以降低工程造價)。
負荷開關與隔離刀類似,都有明顯的斷開間隙,可以很容易地判別電路是處於接通還是斷開狀態
(5)PT(TV)/CT(TA)
互感器實際上就是一種特殊的變壓器,主要用來從電氣上隔離一次迴路與控制迴路,從而擴大二次裝置(儀表、綜保等)的使用範圍。採用PT/CT可以避免一次迴路的高電壓/大電流直接進入到二次控制裝置(如:儀表、綜保裝置等),也可以防止由於控制裝置故障影響一次迴路的執行。1、電流互感器(CT、TA)的特點是:一次側繞組N1粗而少、二次側繞組N2細而多,二次側的額定電流I2一般為5A(根據N1I1=N2I2可以近似算出一次側電流I1,或者根據一次側電流I1選擇相應變比的電流互感器)。由於CT在工作時一次繞組和二次繞組都是分別串聯在一次迴路與二次控制迴路中的,根據變壓器的特性U1I1=U2I2可以得出,二次側在工作時的工作電壓,該電壓在開路時非常大,故CT是絕對不允許開路的。按照用途來劃分,通常可以分為保護和測量用CT。測量CT在一次迴路出現短路故障時,容易飽和,以限制二次電流(二次繞組側電流I2)過大,達到保護綜保裝置的目的;而保護CT在一次迴路出現短路故障時,不應出現保護現象,以保證綜保裝置可靠動作。2.變比:變壓器高壓側繞組與低壓側繞組匝數之比稱為變比,近似可用高壓側與低壓側額定電壓之比表示。3、電壓互感器(PT、TV)的特點是:一次繞組匝數N1多,二次繞組匝數N2少,相當於一個降壓變壓器(二次側額定電壓一般為100V)。由於PT在工作時一次繞組和二次繞組都是分別並聯在一次迴路和二次控制迴路電壓線圈的,而由於電壓線圈的阻抗很大,所以PT二次側的電流非常小,二次繞組近似於空負荷狀態;但二次繞組本身的阻抗是很小的,所以如果二次繞組短路,則將會導致非常大的二次側電流(N1I1=N2I2)。故PT的二次繞組絕對不能夠短路。
(6)手車/抽屜
手車和抽屜分別是高壓開關櫃和低壓開關櫃的一部分,分別安裝高壓斷路器和低壓斷路器及其繼電器等元器件。由此劃分出手車式開關櫃(高壓)和抽屜式開關櫃(低壓),他們與固定式開關櫃的功能是基本相同的,主要區別是方便了維護和檢修(手車和抽屜都可以透過機械操作機構搖把來推進、拉出)。手車和抽屜一般都有工作(正常執行時)、試驗(試投運和現場試驗時)和退出(維護、檢修時)三種位置狀態。
(7)接地刀
接地刀(也叫接地開關)主要:一是用來線上路和裝置檢修時,為確保人員安全進行接地用的;二是可以用來人為地造成系統的接地短路,達到控制保護的目的。
第一個作用很好理解,不做介紹。第二個作用是這樣的:接地刀通常是接在降壓變壓器的高壓側,當受電端發生故障或者變壓器內部故障時,接地刀開關應自動閉合,造成接地短路故障,迫使送電端(上端)斷路器迅速動作,切斷故障,所以說這是個人為的接地短路故障,目的就是保證送電端的斷路器能夠快速動作。
(8)主令電器
主令電器是一種機械操作的控制電器,對各種電氣系統發出控制指令,用於系統內各種訊號的轉化和傳輸等,常用的轉換開關、按鈕、旋轉開關、位置開關以及訊號燈等都屬於主令電器的範圍。
(9) 接觸器
接觸器是一種用於遠距離頻繁接通和開斷交直流主電路及大容量控制電路的電器,主要控制物件是電動機、照明、電容器組等,分交流接觸器和直流接觸器。與斷路器相比,不同之處在於:動作頻率非常高(因此要求其電氣壽命和機械壽命足夠長);有較高的的開斷和接通容量,但是一般用在1kV及以下的電壓等級中,無法與斷路器的幾十千伏、幾百千伏相比。
(10) 繼電器
繼電器是用來在控制迴路中控制其他電器(一般是一次電氣主裝置)動作或在主電路中作為保護用以及作訊號轉換用的電器,只適用於遠距離的分斷、接通小容量控制迴路,比如:交流/直流電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、熱繼電器等。