供配电系统常用电气设备
供配电系统的常用电气设备
§ 4.2 电弧的产生及灭弧方法
4.2.1 电弧及其主要危害 电弧— 一种高温、强光的电游离现象，开关电器和线路中一种必然的 物理现象，是电流的延续。 1．电弧的主要特征 〔1〕能量集中，发出高温、强光。 〔2〕自持放电，维持电弧稳定燃烧所需电压很低。 〔3〕游离的气体，质轻易变。 2．电弧的危害 〔1〕延长了电路的开断时间，从而使故障对供配电系统造成更大的损 坏。 〔2〕高温使开关触头变形、熔化，从而导致接触不良甚至损坏。 〔3〕高温可能造成人员灼伤甚至直接或间接的死亡，强光可能损害人 的视力。 〔4〕引起弧光短路，严重时造成爆炸事故。
4.2.2 电弧的产生
1．产生电弧的根本原因 触头间很大电场强度和很高的温度导致触头本身的电子及触头周围介质中 的电子被游离而形成电弧电流。 2．产生电弧的游离方式 〔1〕高电场发射 强电场把触头外表的电子拉出，形成自由电子并发射到 触头间隙中。 〔2〕热电发射 触头外表的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中形成 自由电子向间隙四周发射出去。 〔3〕碰撞游离 高速移动的自由电子碰撞中性质点，使中性质点游离成带 正电的正离子和自由电子。不断的碰撞使触头间隙中正离子和自由电子数 越来越多，形成“雪崩〞现象，当离子浓度足够大时，介质被击穿而产生 电弧。 〔4〕高温游离 电弧形成后的高温，加强了正离子和自由电子的游离。触 头越分开，电弧越大，高温游离也越显著。 注：高电场发射和热电发射的游离方式在触头分开之初占主导作用 碰撞游离和高温游离使电弧持续和开展 它们是互相影响，互相作用的。
4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 〔2〕按施加外力的性质来分， 气吹、油吹、磁力吹和电动力吹等。 如图4–2所示的低压刀开关迅速拉开刀闸时电动力吹弧使电弧加速拉长。
如图4–3所示采用专门的磁吹线圈来吹弧。
供配电系统培训课件
定期维护与检查
对供配电设备进行定期维 护和检查，确保设备正常 运行，及时发现并处理潜
在的安全隐患。
供配电系统的节能技术
优化变压器配置
根据实际负载情况，合理配置变 压器容量和数量，避免变压器空
载或轻载运行，降低能耗。
无功补偿技术
通过在供配电系统中加装无功补偿 装置，提高功率因数，减少无功电 流在系统中的流动，降低线路和变 压器损耗。
污染。
灵活性与可靠性
随着分布式电源和储能技术的普 及，供配电系统将更加灵活可靠 ，能够更好地满足用户多样化的
需求。
05
供配电系统的设计与实践
供配电系统的设计原则与步骤
1. 需求分析
了解用户需求，确定供电容量 、电压等级和供电质量要求。
3. 系统设计
根据方案设计，进行详细设计 ，包括变压器、开关柜、电缆 等设备的选型和配置。
供配电系统培训课件
CONTENTS
• 供配电系统概述 • 供配电系统的基本设备 • 供配电系统的运行与维护 • 供配电系统的安全与节能 • 供配电系统的设计与实践
01
供配电系统概述
供配电系统的定义与组成
总结词
供配电系统是负责将电能从电源输送到用户的系统，由发电、输电、配电和用户端等部 分组成。
故障预防措施
强调预防性维护和保养的重要性，以及如 何采取措施预防故障的发生。
04
供配电系统的安全与节能
供配电系统的安全措施
确保设备接地
为了防止触电事故，供配 电设备应进行接地处理， 并定期检查接地电阻是否
符合要求。
安装漏电保护装置
在供配电系统中，应在关 键部位安装漏电保护装置 ，以便在发生漏电时及时 切断电源，防止触电事故
供配电系统的构成
2.4.1 变配电所的电气主接线分析示例 10/0.38kV变配电所.分析： 高压侧单电源单母线接线. 低压侧工作部分为单母线分段. 低压侧设有应急电源和对应的应急母线. 应急电源与正常电源设置闭锁,防止并车和倒送电.
1单元式接线
单母线接线的简化,当馈线只有一路 时,取消母线,并将进、出线断路器及隔离 开关合并为一组.
工程中,这种接线通常为一路架空电 源进线带一台变压器,因此又称为线路— 变压器组结线,常用于工厂供电.
2桥型接线
单母线分段接线的简化, 当每段母线馈线均只有一 路时,取消母线,形成全桥接 线.
根据情况,可选择取消 进线或馈线断路器,由此形 成外桥与内桥接线.
3放射式、树干式是两种最基本的供配电方式,由 此可演变或组合出其他很多供配电方式.
2.4 设施结构之一——供配电系统变配电所
• 起集中与分配电能、并起变换电压等级作用的供配电 设施,叫做变配电所.
• 只集中与分配电能,但不变换电压等级的供配电设施, 叫做配电所,或开关站、开闭所.小规模用户低压配电 所又称为配电室、配电间等.
解释
• 电流、电压互感器 设置.
• 计量问题.
• 检修接地开关和带 电显示器设置.
• 补偿装置设置. • 避雷器设置.
• 变压器连接组和中 性点接地.
2.4.2 变配电所电气装置
1、成套配电装置
变配电所主结线是由配电装置构成的,可分为装配 式和成套式.前者指在现场安装组合的配电装置,后者 指在工厂组装并以模块化形式提供的配电装置.
标称用电电压：用电设备额定电压.220/380V、 6kV、10kV.
图文解读：10kV配电室内都有哪些电气设备
简单来说：就是引入电源不经过电力变压器变换，直接以同等级电压重新分配给附近的变电所或者供给给各用电设备的电能供配电场所称之为配电所（站）。
其实，最直白的理解就是插排的道理，下端接用户多了，不够分了，需要多点节点。
下面基于工程实例，图文解读10kV配电室内的高压设备、变压器、低压设备、直流设备、电缆、母线，看看分别都包含了什么设备。
一、10kV配电室高压设备常用高压柜柜型中置柜中高压断路器环网柜内负荷开关高压柜内CT、PT、零序CT高压避雷器高压熔断器高压接地开关综合保护装置高压仪表室其他装置1、常用高压柜柜型（1）环网柜-负荷开关柜用于低基配电室或变压器容量小于1250kVA的高基配电室。
常用配电柜型号：HXGN15-12、Safe-Ring（ABB）、SM6（施耐德）1开关间隔；2母线间隔；3电缆间隔；4操作机构间隔；5控制保护间隔（2）中置柜-断路器柜用于高基配电室内（一般单台变压器容量大于1250kVA以上使用）。
常用型号：KYN28-12，UniGear ZS1（ABB）、Mvnex（施耐德）常用断路器型号：VD4（ABB）、VS1（国产）1二次仪表室；2母线室；3断路器手车室；4电缆10、综合保护装置•A BB-140C•A BB-REF615•南瑞PCS9621A综合保护装置概念：集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。
功能：在故障状态下启动保护动作，输出保护信号。
安装位置：进线柜、出线柜、母联柜（有断路器的柜内）。
保护的类型：•过流保护：短时间的电流增大，一会儿就恢复了不断电，如无法恢复就断电。
（时间）•速断保护：电流突然增大，不断电会烧坏设备。
•零序保护：测量通过三相的线电流和，达到预设值时动作。
变压器保护信号：变压器高温报警、变压器超温跳闸、变压器开门动作、轻瓦斯、重瓦斯（由变压器引来）11、高压柜仪表室1计量表；2信号继电器；3综合保护装置；4检修压板；5位置指示灯；6分合闸状态指示灯；7带电指示器；8照明开关；9加热开关；10手动操作开关；•内部材质：非晶合金（SCBHR）变压器温控器功能：•显示变压器绕组内温度•控制风机启停•向高压柜发出保护信号（高温保护、超温跳闸、变压器开门动作）• 铜损（空载时发生）铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。
常用低压配电电器的种类及其功能
常用低压配电电器的种类及其功能在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。
因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣与低压电器的性能有直接的关系。
作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。
可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。
低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。
在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。
单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。
直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V 主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。
1.1 常用低压电器的分类低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。
1．按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。
要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。
常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器和断路器等。
（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。
要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。
常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器和电磁铁等。
2．按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器和继电器等。
（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关和按钮等。
3．按触点类型分类（1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关和按钮等。
建筑电气技术第章 常用建筑电气设备
建筑电气技术第章常用建筑电气设备建筑电气设备是指在建筑物中用于电力传输、分配、控制、保护和使用的各种电气设备。
建筑电气设备的选择和应用，关系到建筑物的可靠性、安全性、节能性等多项指标。
本章将对常用的建筑电气设备进行简要介绍。
配电系统设备配电系统设备是指用于控制和保护建筑物电力系统的设备，主要包括高压开关柜、中压开关柜、低压开关柜、配电箱、避雷器等。
高压开关柜是控制建筑物高压电线路和变电站设备的关键设备，具有隔离、断路、接通、控制等功能。
中压开关柜可用于中压配电系统，低压开关柜经常用于低压电力配电系统。
配电箱通常安装在建筑物的房间内或楼道上，用于将主分配电线路引入房间。
避雷器则用于保护电气设备免受雷击伤害。
电缆系统设备电缆系统是建筑物内电力分配和传输的主要方式，主要包括电缆、配电盘等。
电缆是将电力传输到各个电气设备的关键部件，因此电缆的安装质量直接关系到建筑物的电力供应可靠性和安全性。
配电盘则是电缆接线和分配的主要设备，配电盘的设计和选用应考虑建筑物内的各种用电设备需求和用电负载情况。
照明系统设备照明系统设备是用于室内室外照明的设备，主要包括灯具、光源、光控设备等。
灯具是建筑物内主要的照明设备，它们通常由灯座、灯罩、灯盖、灯架等组成。
光源是照明设备的核心部件，包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
光控设备可用于室内外自动控制照明亮度，达到方便、节能的效果。
空调系统设备空调系统是建筑物中常用的设备，主要包括风机盘管、空调器、新风系统、空调控制器等。
风机盘管是室内空气调节的主要设备，能够通过水冷或风冷方式将的冷热能源传递到室内。
空调器则是调节空气温度湿度的主要设备之一，广泛应用于家庭和办公室等场合。
新风系统则是将室外空气通过换热器进入室内空间，提高室内空气质量。
空调控制器用于设定空调工作模式和控制空调器的开关。
电梯系统设备电梯系统是建筑物内的重要设施，应安装在建筑物的核心区域，以便于乘客进出。
电梯系统设备主要包括电梯井道、电动机、制动器、门机、驱动轮等。
供配电技术--电气设备的选择
供配电技术–电气设备的选择概述在供配电系统中，电气设备的选择对于系统的稳定性、安全性和效率至关重要。
本文将介绍供配电技术中，电气设备的选择要点和注意事项，包括配电变压器、开关设备和保护设备。
配电变压器的选择额定容量选择合适的配电变压器的第一步是确定所需的额定容量。
额定容量应该根据供电负荷的大小和预计未来的增长来确定。
在选择额定容量时，要考虑负载的功率因数以及额外的冗余容量以应对突发的负载增加。
高压侧和低压侧电压比另一个重要的因素是高压侧和低压侧的电压比。
根据供配电系统的需要，高压和低压的电压比应该合理匹配，以满足负载需求和电力传输效率。
能效标准近年来，能源效率成为电气设备选择的一个重要因素。
选择具有高能效标准的配电变压器可以降低能源消耗，减少运行成本。
开关设备的选择断路器断路器是供配电系统中最常用的开关设备之一。
在选择断路器时，要考虑负载的类型和电流短路能力。
断路器的额定电流需要根据负载的额定电流来确定，并且还要考虑到负载可能的短暂过电流。
开关柜选择适当的开关柜是确保供配电系统正常运行的关键。
开关柜应具备良好的绝缘性能、操作可靠性和耐久性。
此外，开关柜的结构和尺寸应该符合场地和布线的要求。
接触器和继电器在供配电系统中，接触器和继电器通常用于控制和保护电气设备。
选择适当的接触器和继电器时，要考虑其额定电流和负载类型。
同时，还要注意接触器和继电器的可靠性和响应速度。
保护设备的选择过电流保护装置过电流保护装置用于检测和保护供配电系统中的电气设备免受过电流损坏。
选择适当的过电流保护装置时，要考虑负载的额定电流和短路电流，以及过电流保护的动作时间和灵敏度。
接地保护装置接地保护装置用于保护供配电系统中的设备和人员免受电气故障的危害。
在选择接地保护装置时，要考虑系统的接地方式（如TN、TT或IT）、负载的类型以及灵敏度和动作时间。
结论在供配电技术中，电气设备的选择对于系统的正常运行和安全性至关重要。
正确选择配电变压器、开关设备和保护设备可以确保系统稳定、高效和安全运行。
《供配电技术》供配电系统结构
2. 主要一次设备功能
1）母线 母线又称汇流排，是受、馈电转换的枢纽，电气 上相当于一个节点，但有充分的长度提供足够的接路器
断路器是一种开关电器。能投入、切除正常负荷，并能切
断故障电路。
故障回路的故障电流通常很大（如短路电流），切断故障
第2章供配电系统结构
2.3 供配电网络接线及线路结构
2.3.2 树干式配电 1. 单回路树干式
由电源端向负荷端配出干线，在干线的沿线引出数条分支线向用户供电。因可靠 性较差，只能向三级负荷供电。
为提高可靠性，可采用串联树干式结构，如图c所示。当干线上出线故障时，可 将故障点以后的线路切除，缩小停电范围，此种结构通常用于中压系统。
备用电源可以手动投入，也可以自动投入，取决于负荷 允许的停电时间。
双电源单母线接线
第2章供配电系统结构
2.2.3 基本主接线型式
2.单母线接线
2）单母线分段接线 图为单母线分段的主接线，
即母线用断路器QA分成两段，QA 称为分段断路器（或者联络断路 器）。单母线分段接线的运行方 式主要有两种。
（1）两路电源同时工作、互 为备用
单独旁路
第2章供配电系统结构
2.2.3 基本主接线型式
2.单母线接线
3）单母线带旁路接线 在正常通路旁再加设一个通路，称为
旁路。 （2）公共旁路 考虑到两台及以上断路器同时故障
的概率极低，给所有馈线断路器设置一 个公共的备用断路器。
若QAD0（称为旁路断路器）及其两 侧的隔离开关闭合，则旁路母线带电， 每一出线回路均可通过旁路隔离开关 （QBD12、QBD22、QBD32）从旁路母线 上取得电能。
2.2.1 变配电站电气主接线及配电装置
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• 2. 常用变压器的容量系列
•
我国目前的变压器产品容量系列为R10系列
， 如即：变10压0k器VA容、量12等5级kRV1是A0、按 1106100 kV1A.、262为00倍k数VA确、定2的50，
kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、
1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。
关设备，它能够开断和闭合正常线路与故障线路，主
要用于供配电系统发生故障时与保护装置配合自动切
断系统的短路电流。
•
高压断路器通常按照灭弧介质分类，主要有:
少油断路器（已基本淘汰）
真空断路器
SF6（六氟化硫）断路器
• 高压断路器的型号含义
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• SN10-10型断路器
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•
高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器
之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，
常用来分合负荷电流和较小的过负荷电流，但不能分
断短路电流。此外，负荷开关还大多数具有明显的断
口，具有隔离开关的作用。
•
负荷开关常与熔断器联合使用，由负荷开关
分断负荷电流，利用熔断器切断故障电流。因此在容
的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另
一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用
电的需要。
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• 1. 常用电力变压器的种类
• （1）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大
多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场 合，也使用单相变压器。
• （2）按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器
• 电压互感器的使用注意事项
• ①电压互感器在使用时，二次侧不能短路。
• ②为了安全起见，电压互感器二次侧必须有一
端接地。
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•
电流互感器将主回路的大电流变换成
小电流，供计量和继电保护用。电流互感器二
次侧额定电流通常为5A或1A。
• 电流互感器的使用注意事项
• ① 电流互感器二次侧不允许开路；
人员的安全操作，对于高电压、大电流均采用互感器
降压、变流后再进行测量。同时互感器也可以作为继
电保护和信号装置的电源，以使控制和保护装置与高
压回路隔开。
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•
电压互感器可以扩大测量范围，相当
于是一种降压变压器。它是由两个或者三个互
相绝缘的线圈绕在同一个铁芯上构成的，二次
侧额定电压为100V。
量不是很大、同时对保护性能的要求也不是很高时，
负荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降
低设备投资和运行费用。这种形式广泛应用于城网改
造和农村电网。
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压气式
油浸式
真空式
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SF6式
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低压开关设备
低压断路器
2022/3刀/23 开关
低压负荷开关
播放 动画
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• 2.1.2 互感器
•
电压互感器（potential transformer）和电
流互感器（current transformer）常统称为互感器，
从基本结构和原理来说，互感器是一种特殊的变压器
。电力系统中的电压及电流，数值相差范围极大。为
了减少测量仪表的规格，简化其生产过程，保证测量
。目前一般均采用铜绕组变压器。
• （3）按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器。油浸
式变压器由于价格低廉而得到了广泛应用；干式变压器有不易 燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合 使用，绝缘形式有环氧浇注式、开启式、六氟化硫（SF6）充 气式和缠绕式等。干式变压器现已在中压等级的电网中逐步得 到了广泛的应用。
关一般不允许带负荷操作，即不允许接通和分断负荷
电流（和断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，
即停电时，应先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送
电时，应先合隔离开关，再闭合断路器）。
•
但可用来分合一定的小电流，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。
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供配电技术
第2章 ห้องสมุดไป่ตู้配电一次系统
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第2章 供配电一次系统
2.1 供配电系统常用电气设 备：电力变压器和互感器
2.2 高低压开关电器 2.3 高低压熔断器和避雷
器
2.4 成套装置
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2.1 供配电系统常用电气设备
• 2.1.1 电力变压器
•
电力变压器（power transformer）是变电所
•
2、3 高压熔断器（fuse）
• 高压熔断器是供配电网络中人为设置的最薄弱的元件
。当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热
而熔断，并通过灭弧介质将熔断时产生的电弧熄灭，
最终开断电路，以保护电力电路及其他的电气设备。
跌落式熔断器
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限流式熔断器
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• 2.4 组合电器成套装置
• 1．环网供电单元
•
环网供电单元（The Unit of Ring Network
Power Supply）由间隔组成，一般至少有三个间隔组
成，即两个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。
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•
城网一般用环缆，在用架空线的地方，可将
架空线引至环网供电单元旁，再由电缆引进和引出，
如图所示。
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• ② 电流互感器二次侧必须一点接地；
• ③ 注意电流互感器二次绕组的极性。
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• 2.2 高低压开关设备
• 1. 高压断路器 • 2. 高压隔离开关 • 3. 高压负荷开关 • 4. 低压负荷开关
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•
高压断路器（circuit-breaker）是带有强力
灭弧装置的高压开关设备，是供配电系统中重要的开
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• 2. 预装式变电站
•
预装式变电站（prefabricated substation）
俗称箱式变电站。预装式变电站就是一种把高压开关
设备，配电变压器和低压配电装置按一定线路方案排
布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备。
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ZN28-12型
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ZN28A-12型
VD4型
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瓷柱式
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落地罐式
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•
隔离开关的主要功能是隔离电源，当它处于
分闸状态时，有着明显的断口，使处于其后的高压母
线、断路器等电力设备与电源或带电高压母线隔离，
以保障检修工作的安全。由于不设灭弧装置，隔离开