高壓開關柜的電氣元件是實現電力系統控制、保護與分配的核心組成部分。本節重點介紹高壓開關柜中關鍵電氣元件的功能與特性。
- 斷路器:作為主要開斷裝置,可在正常或故障條件下切斷或接通電路。常見類型包括真空斷路器與SF6斷路器,具備高滅弧能力與可靠性。當系統發生短路時,斷路器能迅速動作,防止事故擴大。
- 隔離開關:用于電氣隔離,保障檢修安全。其特點為可見斷口,但不具備滅弧功能,因此操作必須在無負荷狀態下進行,嚴禁帶負荷分合。
- 電流/電壓互感器:作為測量與保護的關鍵傳感器,電流互感器將一次大電流按比例轉換為二次小電流;電壓互感器則實現高電壓到低電壓的變換。二者為繼電保護與計量裝置提供標準信號。
- 避雷器:通常采用金屬氧化物避雷器,并聯于設備附近,用于限制雷電或操作過電壓,保護絕緣薄弱環節。其非線性電阻特性可在正常電壓下呈現高阻抗,過電壓時迅速轉為低阻抗泄放能量。
- 繼電保護裝置:作為開關柜的智能控制單元,通過監測電流、電壓等參數,自動判斷故障類型并觸發斷路器跳閘。現代保護裝置已集成微機技術,具備故障錄波、通信等高級功能。
- 接地開關:用于設備檢修時形成可見接地回路,防止殘余電荷或意外送電造成人身傷害。操作時需嚴格遵循“先分斷斷路器,再合接地開關”的順序。
各元件的協同工作構成完整的保護體系:互感器實時采集參數,保護裝置分析判斷,斷路器執行分合操作,避雷器提供過電壓防護,隔離開關與接地開關則確保檢修安全。在實際應用中,需根據系統電壓等級、短路容量及運行環境合理選型,并定期進行預防性試驗,確保元件始終處于可靠狀態。