DQZHAN技術訊：詳解10kV柱上開關（隔離、負荷、斷路器及熔斷器）用途與區別
裝于10kV架空配電線路中戶外電桿上的開關，用于城郊及農村配電網中，用于分斷、閉合、承載線路負荷電流及故障電流的機械開關設備。柱上開關一般由帶傳感器的開關本體+FTU(饋線自動化終端)組成。下面介紹的開關都是柱上隔開開關。
1、柱上開關分類
按開斷能力分：
a.柱上隔離開關：不能關合、開斷正常負荷電流，有明顯斷口，用于隔離線路檢修
b.柱上負荷開關：能關合、承載、開斷正常負荷電流(≤630A)，能承載但不能開斷故障電流的開關設備。
c.柱上斷路器：能關合、承載、開斷正常負荷電流(≤630A)以及故障電流的開關設備(≥20kA)。
d.柱上熔斷器：有于分斷短路電流，保護線路
滅弧方式：真空滅弧，SF6滅弧，油滅弧(淘汰)
絕緣方式 ：空氣絕緣，SF6氣體絕緣，復合絕緣，油絕緣(已淘汰)
按所配控制器分為：
a.分界型開關：內置零序互感器，具有零序保護功能，配負荷開關或斷路器
b.電壓型負荷開關：可根據兩側線路電壓變化來自動分合閘
c.集中型負荷開關：不能主動開斷短路電流的斷路
SF6絕緣氣體是一種無色、無味、無毒的不易燃氣體，而且具有**的電絕緣性和滅弧特性，密度為空氣的5倍，不易泄露。
2、 柱上隔離開關
柱上隔離開關，又稱隔離刀閘，是一種沒滅弧裝置的控制電器，其主要功能是隔離電源，以保證其它電氣設備的**檢修，因此不允許帶負荷操作。但在一定條件下，允許接通或斷開小功率電路。是高壓開關當中使用的*多也是*頻繁的一個電器裝置。
柱上隔離開關可用于線路設備的停電檢修、故障查找、電纜試驗、重構運行方式等，拉開柱上隔離開關可使需要檢修的設備與其他正在運行線路隔離，建立可靠的絕緣間隙，給予工作人員有可以看見的明顯的斷開標志，保證檢修或試驗工作的**。柱上隔離開關優點是造價低、簡單耐用。一般作為加空線路與用戶的產權分界開關，以及作為電纜線路與架空線路的分界開關，還可安裝在線路聯絡負荷開關一側或兩側，以方便故障查找、電纜試驗和檢修更換聯絡負荷開關等。
隔離開關不能帶額定負荷或大負荷操作，不能分合負荷電流和短路電流。 一般送電操作時，先合隔離開關，后合斷路器或負荷開關;斷電操作時，先斷開斷路器或負荷開關再斷開隔離開關。
隔離開關能可靠地承載工作電流和短路電流，但不能分斷負荷電流，可開合勵磁電流不超2A 的空載變壓器、電容電流不超5A 的空載線路。隔離開關一般動穩定電流不超40kA，選用時應注意校驗。隔離開關操作壽命在2000 次左右。
▲ 柱上隔離開關
▲ 柱上隔離開關安裝示意
3、柱上負荷開關
柱上負荷開關是具有簡單的滅弧裝置，可以帶負荷分、合電路的控制電器。能通斷一定的負荷電流和過負荷電流，但不能斷開短路電流，必須與高壓熔斷器串聯使用，借助熔斷器來切除短路電流。
負荷開關是介于隔離開關和斷路器之間的一種開關電器，主要用于線路的分段和故障隔離。
負荷開關主要有產氣式負荷開關、真空、SF6負荷開關。產氣式負荷開關是利用固體產氣材料組成的狹縫在電弧作用下產生大量氣體形成氣吹滅弧，因其結構簡單，成本低廉而一度被廣泛推廣使用。真空、SF6負荷開關與真空、SF6斷路器外形、參數相似，區別在于負荷開關不配保護CT、不能開斷短路電流，但可以承受短路電流、關合短路電流，具有壽命長、免維護特點，機械壽命、額定電流開斷次數10000次以上，適合于頻繁操作。
工作中常用的柱上負荷開關一般是采用柱上真空負荷開關。真空負荷開關采用真空滅弧，SF6絕緣，三相共箱式，VSP5電磁或彈簧操作機構，電流互感器可內置，電纜或端子出線，可內置隔離斷口，吊式或坐式安裝。如下圖所示：
▲ 柱上真空負荷開關
另外采用用柱上SF6負荷開關液不少。SF6負荷開關采用SF6滅弧，SF6絕緣，三相共箱式，電流互感器可內置，電纜或端子出線，外側可選配隔離裝置，吊式或坐式安裝。如下圖所示：
▲ 柱上SF6負荷開關
▲ 柱上負荷開關安裝示意
4、柱上斷路器
斷路器是指能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能關合、在規定的時間內承載和開斷異常回路條件下的電流的開關裝置。斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。
柱上斷路器是指在電桿上安裝和操作的斷路器，俗稱“看門狗”，它是一種可以在正常情況下切斷或接通線路，并在線路發生短路故障時，通過操作或繼電保護裝置的作用，將故障線路手動或自動切換的開關設備。斷路器與負荷開關的主要區別在于斷路器可用來開斷短路電流。柱上斷路器主要用于配電線路區間分段投切、控制、保護，能開斷、關合短路電流。
柱上斷路器按其所采用的滅弧介質，可分為油斷路器(基本淘汰)、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器。
原來配網工程中采用六氟化硫(SF6)斷路器與真空斷路器都較多，現在配電線路中斷路器主要采用戶外交流高壓智能真空斷路器，智能真空斷路器具備故障檢測功能、保護控制功能和通迅功能。一般安裝在10kV架空線路責任分界點，可實現自動切除、單相接地和自動隔離短路故障，是配電線路改造和配網自動化建設的理想產品。
智能真空斷路器可以手動操作、電動操作、遙控器操作及遠程主機操作。斷路器由本體、操作機構、控制器三部分組成(可內置隔離開關)。斷路器根據需要可配置CT(保護電流互感器)、ZCT(零序電流互感器)、u(電壓互感器)，作為控制器的檢出器。
真空斷路器根據絕絕緣材料有SF6絕緣真空斷路器與空氣絕緣真空斷路器。SF6絕緣真空斷路器采用真空滅弧，SF6絕緣，三相共箱式，采用彈簧操作機構，電流互感器可內置，電纜或端子出線，外側選配隔離裝置，吊式或坐式安裝。空氣絕緣真空斷路器采用真空滅弧，空氣絕緣，三相固封極柱式，采用彈簧或永磁操作機構，電流互感器外置，端子出線，外側選配隔離裝置，坐式安裝。如下圖所示：
▲ 柱上真空斷路器(真空滅弧，SF6絕緣)
▲ 柱上真空斷路器(真空滅弧，真空絕緣)
▲ 柱上真空斷路器安裝示意圖
5、跌落式熔斷器
跌落式熔斷器俗稱領克，是10kV配電線路分支線和配電變壓器*常用的一種短路保護開關。它具有經濟、操作方便、適應戶外環境性強等特點，被廣泛應用于10kV配電線路和配電變壓器一次側作為保護和進行設備投、切操作之用。
跌落式熔斷器安裝在10kV配電線路分支線上，可縮小停電范圍，因其有一個高壓跌落式熔斷器明顯的斷開點，具備了隔離開關的功能，給檢修段線路和設備創造了一個**作業環境，增加了檢修人員的**感。安裝在配電變壓器上，可以作為配電變壓器的主保護，所以，在10kV配電線路和配電變壓器中得到了普及。
熔斷器可以裝在負荷開關的電源側，也可以裝在負荷開關的受電側。當不需要經常掉換熔斷器時，宜采用前一種布置，以便利用負荷開關兼作隔離開關的功能，用它來隔離加在限流熔斷器上的電壓。
跌落式熔斷器的組成主要有絕緣體 、下支撐座、下動觸頭、下靜觸頭、安裝板、上靜觸頭、鴨嘴、上動觸頭、熔絲管等。如下圖所示：
▲ 跌落式熔斷器
▲ 跌落式熔斷器安裝示意
6、柱上開關的區別
主要的區別如下：
隔離開關沒有滅弧裝置，所以只適合切斷無負荷的電流，無法切斷負荷電流、短路電流，所以隔離開關電器只能在電路**斷開的情況下才能**的進行操作，并且是嚴禁帶有負荷操作，以免造成**事故。
負荷開關因為有滅弧裝置，具備一定的滅弧能力，但是不如斷路器滅弧能力強，他可以分合正常的工作電流，短路情況下，他只能默默地承受短路電流，如果這個時候手動或電動分閘可能爆炸，所以負荷開關一般配合限流熔斷器一起使用(負荷開關+熔斷器不是標準配置，也可不帶熔斷器使用)，在過載或短路時由熔斷器斷開電路。為了節省成本，負荷開關+熔斷器可以代替斷路器。
斷路器滅弧能力很強，可以分合正常工作電流，也可以分合故障電流。斷路器的保護功能是通過繼電保護裝置實現的，高壓斷路器沒有低壓斷路器的熱脫扣、磁脫扣、欠壓脫扣等裝置，線路是否有故障，由繼電保護裝置判斷，斷路器只按照繼電保護的指令執行分閘。負荷開關和隔離刀因為不能分斷故障電流，所以也不需要在線路故障的時候給他們發指令。斷路器是一個滅弧能力很強的開關，必須配合繼電保護裝置一起使用。
通過 我們可以得出如下總結：
隔離開關——只能開斷和接通系統空載電流，并且作為主接線系統明顯斷開點，在檢修過程中作為系統明顯斷開點。
負荷開關——可以開斷和接通系統正常負載電流，但不能分斷系統故障電流。
斷路器——除了可以開斷和接通系統的正常負載電流，還可以開斷和接通系統的故障和短路電流。
