在电力系统的一次回路里,高压隔离开关是关键电器之一。它的主要功能是在分闸时建立可靠且可见的绝缘间隙,确保电气设备检修时能与带电部分隔离开,保障人身以及设备安全。因为它不用承担接通或开断负荷电流的任务,所以结构设计主要围绕实现高绝缘可靠性、高机械稳定性以及操作明晰性来展开。
总体结构概述
高压隔离开关的结构通常有几个基本部分:
一部分是导电部分,负责传导电流,包含触头、闸刀(也就是导电杆)以及接线端;
另一部分是绝缘部分,用来实现带电体与地之间的绝缘,还有各相之间的绝缘,包含支持绝缘子(也叫支柱绝缘子)以及操作绝缘子(就旋转绝缘子或拉杆绝缘子来说);
底座与构架也是重要组成,作用是支撑并且固定所有部件;
最后是操作机构,能提供分合闸的动力,通过机械连杆和开关的转轴连接。

核心结构特点
可见的空气绝缘间隙
这是隔离开关最根本的结构特征。分闸之后,动触头与静触头之间会拉开足够安全的空气距离,形成清晰可见的断开点。这样运维人员不用借助仪器,就能直接确认安全状态,为检修工作提供直观的安全保障。
裸露的导电结构
与断路器密封在罐体内不同,隔离开关的导电部分(就闸刀、触头来说)通常直接暴露在空气中,依靠空气实现绝缘。这就要求它的结构设计必须充分考虑户外环境的耐受能力,比如防腐蚀、防污秽,并且要保证在风、冰、雪等恶劣气象条件下,依然有足够的动稳定性以及热稳定性。
卓越的绝缘配合
隔离开关的绝缘系统由两部分构成:
一部分是主绝缘,由支柱绝缘子承担,它既要支撑导电部分,又要实现对地绝缘。它的爬电距离以及干弧距离,必须满足安装环境的污秽等级要求;
另一部分是断口绝缘,分闸之后,断口间隙的绝缘强度必须远高于支柱绝缘子。这样能确保过电压作用时,击穿只可能发生在支柱绝缘子之前,也就是遵循 “断口优先击穿” 原则,从而保护核心支撑部件。
特殊的触头设计
因为隔离开关不用灭弧,所以它的触头设计更侧重长期通流的可靠性以及操作的稳定性。
在接触压力与自清洁能力方面,触头通常采用多点接触或者片状触指(就 “指形触头” 来说),并且配有弹簧提供恒定压力。合闸过程中,触头之间会有滚动或者滑动,能刮掉表面的氧化膜,起到自清洁作用,保证接触电阻低;
另外,在防误操作机械闭锁上,结构上必须与接地开关以及断路器实现可靠的机械或电气闭锁,防止出现带负荷分合闸或者带电合接地开关这类恶性误操作。
坚固的机械传动系统
隔离开关的操作频率不高,但每次操作都得准确到位,并且能承受短路电动力的冲击。它的传动系统(就旋转轴承、连杆来说)设计得很坚固,确保在较大的操作力矩下,闸刀能平稳、不卡涩地运动到预定位置,还能精确找到合闸终点以及分闸终点的位置。
高压隔离开关典型结构类型及其特点
恩彼迈高压隔离开关有几种典型结构类型,不同类型的特点不一样,咱们具体来看:
就双柱水平旋转式来说,它的闸刀采用水平布置。我们操作它的时候,两个绝缘支柱会相对旋转,带着闸刀在水平面内完成分合动作。这种类型结构简单,占用的空间高度小,在户外配电装置里用得最普遍。
拿单柱垂直断口式来说,静触头是悬挂在母线上的,动触头(也就是闸刀)会做垂直上下运动。它最大的优点是能节省占地面积,断口直接在上方空中打开,特别适合空间紧张的户外变电站,尤其是用来做母线隔离开关的时候。
还有三柱双断口式,中间的支柱会旋转,带动两端的闸刀水平转动,同时形成两个串联的断口。它的绝缘裕度大,能轻松满足不同电压等级的要求,结构也更稳固,不过占用的空间相对会大一点。
