4.3  高压一次设备

变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次电路或一次回路，亦称主电路。一次电路中所有的电气设备，称为一次设备。

凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为二次电路或二次回路，亦称副电路。二次电路通常接在互感器的二次侧。二次电路中的所有设备，称为二次设备。

一次设备按其功能来分，可分以下几类：

(1). 变换设备   如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。

(2). 控制设备   例如各种高低压开关。

(3). 保护设备   例如熔断器和避雷器等。

(4). 补偿设备  其功能是用来补偿电力系统的无功功率，以提高电力系统的功率因数，例如并联电容器。

(5). 成套设备  它是按一次电路接线方案的要求，将有关一次设备及二次设备组合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电屏。

4.3.1高压熔断器

熔断器（fuse, 文字符号为FU）是一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体（fuse-element）熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。熔断器的功能主要是对电路和设备进行短路保护，但有的也具有过负荷保护的功能。

工厂供电系统中，室内广泛采用RN1、RN2等型高压管式限流熔断器；室外则广泛采用RW4-10、RW10-10F等型高压跌开式熔断器，也有的采用RW10-35型高压限流熔断器等。

高压熔断器全型号的表示和含义如下：

一 、RN1和RN2型户内高压管式熔断器

RN1型和RN2型的结构基本相同。RN1型主要用于高压线路和设备的短路保护，也能起过负荷保护的作用，其熔体要通过主电路的电流，额定电流可达100A。而RN2型只用作高压电压互感器一次侧的短路保护。结构尺寸较小，其熔体额定电流一般为0.5A。

图4-3  RN1、RN2型高压熔断器

1- 瓷质熔管  2-金属管帽  3-弹性触座  4-熔断指示器 

5-接线端子  6-瓷绝缘子  7-底座

图4-4  RN1、RN2型高压熔断器的熔管剖面图

    1-管帽 ； 2-瓷管； 3-工作熔体； 4-指示熔体；

 5-锡球；   6-石英砂填料；   7-熔断指示器

其灭弧能力很强，能在短路后不到半个周期即短路电流未达冲击值之前就能完全熄灭电弧，切断短路电流，从而使熔断器本身及其所保护的电路和设备，不必考虑短路冲击电流的影响，因此这种熔断器属于“限流”熔断器。

RW4-10和RW10-10F型户外高压跌开式熔断器

跌开式熔断器（drop-out  fuse,文字符号一般用FD，负荷型用FDL），又称跌落式熔断器，广泛应用于环境正常的室外场所。其功能是：既可作6~10kV线路和设备的短路保护，又可在一定条件下，直接用高压绝缘操作棒（俗称令克棒）来操作熔管的分合。一般的跌开式熔断器如RW4-10G型等，只能在无负荷下操作，或通断小容量的空载变压器和空载线路等。而负荷型跌开式熔断器如RW10-10F型，则能带负荷操作。属于“非限流”熔断器。

图4-5  RW4-10G型跌开式熔断器

1-      上接线端子；2-上静触头；3-上动触头 ；4-管帽（带薄膜）； 5-操作环；6-熔管；

7-铜熔丝；8-下动触头； 9-下静触头；10-下接线端子；11-绝缘瓷瓶； 12-固定安装板

二. 高压隔离开关

高压隔离开关（high-voltage  disconnector,文字符号为QS）的功能，主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。因此其结构有如下特点，即断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保证设备和线路检修人员的人身安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。然而它可用来通断一定的小电流，如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器等。

高压隔离开关按安装地点，分户内式和户外式两大类。图4-15是GN8-10型户内式高压隔离开关的外形；图4-16是GW2-35型户外式高压隔离开关的外形。

图4-6  GN8-10型户内式高压隔离开关

1-上接线端子  2-静触头 3-闸刀 4-套管瓷瓶 5-下接线端子 6-框架 7-转轴

8-拐臂 9-升降瓷瓶  10-支柱瓷瓶

图4-7  GW2-35型户外式高压隔离开关

1-角钢架 2-支柱瓷瓶 3-旋转瓷瓶 4-曲柄  5-轴套 6-传动框架 7-管形闸刀

 8-工作动触头  9、10-灭弧角条  11-插座；12、13-接线端子  14-曲柄传动机构 

三．高压负荷开关

高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。负荷开关断开后，与隔离开关一样，也具有明显可见的断开间隙，因此它也具有隔离高压电源、保证安全检修的功能。

四．高压断路器

高压断路器的功能是，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器等。其中应用最广的是油断路器。

油断路器按其油量多少和油的功能，又分多油和少油两大类。多油断路器的油量多，其油一方面作为灭弧介质，另一方面又作为相对地（外壳）甚至相与相之间的绝缘介质。少油断路器的油量很少（一般只几千克），其油只作为灭弧介质，其外壳通常是带电的。一般35kV及以下的户内配电装置中现在都采用少油断路器。

五．高压开关柜

高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装在一起而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电动机的起动和保护之用，其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线绝缘子等。高压开关柜有固定式和手车式（移开式）两大类型。在一般中小型工厂中普遍采用较为经济的固定式高压开关柜。

六．高压一次设备的选择

高压一次设备的选择，必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。

电气设各按在短路故障条件下工作进行选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。对熔断器及装有熔断器保护的电压互感器，不必进行短路动稳定度和热稳定度的校验。对电力电缆，由于其机械强度足够，所以也不必进行短路动稳定度的校验。

高压开关柜型式的选择：应根据使用环境条件来确定是采用户内型还是户外型；根据供电可靠性要求来确定是采用固定式还是手车式。此外，还要考虑到经济合理。

高压开关柜一次线路方案的选择：应满足变配电所一次接线的要求，并经几个方案的技术经济比较后，优选出开关柜的型式及其一次线路方案编号，同时确定其中所有一、二次设备的型号规格，主要设备应进行规定的选择校验。向开关电器厂订购高压开关柜时，应向厂家提供一、二次电路图纸及有关技术资料。