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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 隔離開關

一文弄懂斷路器、隔離開關、負荷開關的區別與應用

發布日期：2022-10-25 點擊率：216

對于電氣從業人員來說斷路器、隔離開關、負荷開關隨處可見，分清三種的作用和具體使用注意事項直接關系安全用電，昌暉儀表在本文分享斷路器、隔離開關、負荷開關的區別，方便電工正確選用這三種開關。

什么叫做開關？
開關，指的是能接通運行電流，并在一定時間范圍之內承受故障電流（短路電流）的沖擊的機械開關裝置。所以，隔離開關是開關、負荷開關是開關，斷路器也是開關。

什么叫做隔離器？什么叫做隔離開關？
隔離器指的是能夠隔離電路的器件。這里的隔離包括兩方面的內容，其一，隔離器具有隔離電壓的能力。要做到這一點，其斷口必須要具有足夠的開距，能夠承受產品規定的沖擊電壓；其二，隔離器必須具有明確的斷點。這里的斷點指的是觸頭，不是指操作手柄。
ABB隔離開關

注意上圖中，我們看到開關上有窗口，窗口內就是觸頭。對于開關的閉合和打開，我們都能從窗口中一目了然的看到。

隔離開關就是具有隔離器功能的開關。為了讓其觸頭可視化，隔離開關的觸頭一般不帶滅弧罩，或者帶有很簡單的滅弧罩。也因此，隔離開關不允許帶載拉閘。

隔離開關的參數：
◆額定電流In和額定電壓Un。額定電流與溫升有關，而額定電壓則與開距有關。
◆由于隔離開關不具有分斷能力，當發生短路后，它只能被動地承受短路電流的沖擊。因此它必須具有如下短路參數：
①額定短時耐受電流Icw，也即隔離開關的熱穩定性。它是隔離開關在1秒鐘內承受的最大短路電流。
②額定短路接通能力Icm，也即隔離開關的動穩定性。它是隔離開關能夠承受的最大短路電流峰值。
下面是GB14048.3《低壓開關設備和控制設備第3部分：隔離器、隔離開關......》對隔離開關的解釋：
2.2.8 隔離器
在斷開位置上能符合規定隔離功能要求的一種機械開關電氣。
注：此定義與IEV 441-14-05定義不同，因為隔離功能要求不僅只限于對隔離距離的要求。
2.2.9 (機械的)開關
在正常的電路條件下(包括過載工作條件)下能接通、承載和分斷電流，也能在規定的非正常條件(例如短路條件下)下承載電流一定時間的一種機械開關電器(441-14-10)
注：開關可以接通短路電流，但不能分斷短路電流。
2.2.10 隔離開關
在斷開位置上能滿足對隔離器隔離要求的一種開關(441-14-12)
2.2.11 斷路器
能接通、承載和分斷正常電路條件下的電流，也能在規定的非正常條件下(例如短路條件)下接通、承載一定時間和分斷電流的一種機械開關電氣(441-14-20)

下圖是ABB的隔離開關參數：

仔細看上圖的最右側OETL隔離開關的參數。它的額定短時耐受電流是80kA，額定短路合閘容量(短路接通能力)是176kA，兩者之比是2.2。這說明了什么？

什么是負荷開關？
所謂負荷開關，就是將熔斷器安裝在隔離開關動觸頭的刀臂上，由此構建的隔離開關+熔斷器組合電器，叫做負荷開關。由于安裝了熔斷器，因此負荷開關具有短路分斷能力。由于這里的短路分斷能力是熔斷器提供的，所以又叫做截斷電流。

我們假設負荷開關控制了一臺電機，現在電機因為某種原因其中一相出現短路，對應的熔斷器熔斷，另外兩相的電流激增。如果這臺負荷開關能自動分斷的話，那么負荷開關的觸頭(注意，不是熔斷器)將出現很大的電流，有可能燒毀負荷開關的觸頭。這種電流叫做轉移電流。也因此，低壓負荷開關不允許自動分閘。

什么是斷路器？
斷路器也是一種開關，但斷路器可以分斷過電流，也即過載電流和短路電流。因此，斷路器必須具有開關的若干參數，也必須具有開斷短路電流的參數。

斷路器具有與開關相同的參數包括：
①額定電壓和額定電流
②短時耐受電流和短路接通能力。
這兩個值前者叫做開關的熱穩定性，后者叫做開關的動穩定性。

斷路器與開關不同的參數：
①五種基本脫扣器及其脫扣曲線
五種脫扣器包括過載保護熱脫扣器、短路保護磁脫扣器、欠壓脫扣器、分勵脫扣器和接地故障保護脫扣器。

我們來看看ABB斷路器的脫扣器說明，如下：
PR311/P和PR121/P提供下列保護：
◆過載保護(L)
◆選擇性短路保護(S)
◆瞬時短路保護(I)
◆接地故障保護(G)

各參數的具體門限值和時間值：
ABB脫扣器各參數具體門限值和時間值

以過載保護為例，我們看到它的門限整定值從0.4倍額定電流一直到1倍額定電流可調。

②我們再來看看斷路器其它的保護功能：

顯然，這些功能遠遠超過普通的開關，也因此，斷路器的應用才會如此普遍。

許多朋友們對熔斷器開關似乎有點認識不清，來個感官認識，如下：

值得注意的是：高壓的負荷開關，當熔斷器熔斷時，它的撞擊器會撞擊脫扣機構實現脫扣。脫扣機構一般采取彈簧操作機構，簡稱彈操。由于轉移電流的原因，高壓負荷開關需要配套滅弧裝置；低壓的負荷開關，我們從上圖中看到，是沒有任何滅弧裝置的。低壓負荷開關，除了利用熔斷器內部的細沙滅弧外，完全不具有熄滅轉移電流電弧的能力。因此，低壓負荷開關不允許自動脫扣跳閘。

再來看看高壓負荷開關：

我們看到，高壓負荷開關的開關在上，熔斷器在下。因此從低壓的命名方式來看，高壓負荷開關應當是開關熔斷器組合電器。
所以，在認識和使用開關電器時，一定要根據不同的電壓等級來認識它。

提個問題
下圖是GIS，也即應用于高壓的組合電器：
GIS氣體絕緣全封閉組合電器

請問GIS是開關熔斷器？還是熔斷器開關？
以下是百度上的說明：GIS(GAS INSULATED SWITCHGEAR)是氣體絕緣全封閉組合電器的英文簡稱。GIS由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合器。

搞不清楚沒關系，只要記得：
①高壓電器遠比低壓電器復雜。因此，不要把高壓電器的概念應用到低壓電器中，也不要把低壓電器的概念推廣到高壓電器中。
②高壓電器中的組合電器是可以分閘的，但低壓電器中的開關熔斷器/熔斷器開關卻不允許自動分閘。
作者：張白帆老師

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