高壓電器概論

1、高壓電器概論主要高電壓設(shè)備主要高電壓設(shè)備 發(fā)電機(jī)（電磁，絕緣，機(jī)械）；發(fā)電機(jī)（電磁，絕緣，機(jī)械）； 變壓器、互感器、電抗器（電磁，絕緣）；變壓器、互感器、電抗器（電磁，絕緣）； 開關(guān)設(shè)備（滅弧，絕緣，機(jī)械）；開關(guān)設(shè)備（滅弧，絕緣，機(jī)械）； 電容器（絕緣，材料）；電容器（絕緣，材料）； 線路和外絕緣（絕緣，污穢）；線路和外絕緣（絕緣，污穢）； FACTSFACTS設(shè)備（電力電子）設(shè)備（電力電子） 高壓直流設(shè)備（電力電子）。高壓直流設(shè)備（電力電子）。高壓電器的定義與分類高壓電器的定義與分類n定義高壓電器是指在額定電壓3000V及以上的電力系統(tǒng)中，用于關(guān)合和開斷電路、限制電路中的電壓或電流以及進(jìn)行電

2、壓或電流變換的電器。根據(jù)電力系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要，高壓電器能開斷和關(guān)合正常線路和故障線路，隔離高壓電源，起控制、保護(hù)和安全隔離的作用。 n分類高壓電器按結(jié)構(gòu)形式分為單極式和三極式；按使用場所分為戶內(nèi)式和戶外式；按用途和功能又分為開關(guān)電器、限制電器、變換電器和組合電器。使用中以后一種分類方式常見。 (1)開關(guān)電器開關(guān)電器：主要有高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器、高壓負(fù)荷開關(guān)和接地開關(guān)。高壓斷路器高壓斷路器又稱高壓開關(guān)，能接通、分?jǐn)喑休d線路正常電流，也能在規(guī)定的異常電路條件下（例如短路）和一定時間內(nèi)接通、分?jǐn)喑休d電流的機(jī)械式開關(guān)電器。機(jī)械式開關(guān)電器是用可分觸頭接通和分?jǐn)嚯娐返碾娖鞯目?/p>

3、稱。高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)用于將帶電的高壓電工設(shè)備與電源隔離，一般只具有分合空載電路的能力，當(dāng)在分?jǐn)酄顟B(tài)時，觸頭具有明顯可見的斷開位置，以保證檢修時的安全。高壓熔斷器高壓熔斷器俗稱高壓保險絲，用于開斷過載或短路狀態(tài)下的電路。高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)用于接通或斷開空載、正常負(fù)載和過載下的電路，通常與高壓熔斷器配合使用。接地開關(guān)接地開關(guān)用于將高壓線路人為地造成對地短路。通常裝在降壓變壓器的高壓側(cè),當(dāng)用電端發(fā)生故障,但故障電流不很大，不足以使送電端的斷路器動作時，接地短路器能自動合閘，造成人為接地擴(kuò)大故障電流，使送電端斷路器動作而分閘，切斷故障電流。(2)限制電器限制電器：主要有電抗器、避雷器。電

4、抗器：依靠線圈的感抗起阻礙電流變化作用的電器。電抗器可按用途、按有無鐵心和按絕緣結(jié)構(gòu)分類。按用途分為3種。限流電抗器:串聯(lián)在電力電路中，用來限制短路電流的數(shù)值。并聯(lián)電抗器：一般接在超高壓輸電線的末端和地之間，用來防止輸電線由于距離很長而引起的工頻電壓過分升高，還涉及系統(tǒng)穩(wěn)定、無功平衡、潛供電流、調(diào)相電壓、自勵磁及非全相運(yùn)行下的諧振狀態(tài)等方面。消弧電抗器：又稱消弧線圈，接在三相變壓器的中性點和地之間，用以在三相電網(wǎng)的一相接地時供給電感性電流，來補(bǔ)償流過接地點的電容性電流，使電弧不易持續(xù)起燃，從而消除由于電弧多次重燃引起的過電壓。按有無鐵心可分為2種?？招氖诫娍蛊?線圈中無鐵心，其磁通全部經(jīng)空氣閉

5、合。鐵心式電抗器：其磁通全部或大部分經(jīng)鐵心閉合。鐵心式電抗器工作在鐵心飽和狀態(tài)時，其電感值大大減少，利用這一特性制成的電抗器叫飽和式電抗器。按絕緣結(jié)構(gòu)又可分為2種。干式電抗器：其線圈敞露在空氣中，以紙板、木材、層壓絕緣板、水泥等固體絕緣材料作為對地絕緣和匝間絕緣。油浸式電抗器：其線圈裝在油箱中，以紙、紙板和變壓器油作為對地絕緣和匝間絕緣。 避雷器：一種能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護(hù)電工設(shè)備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。避雷器通常接于帶電導(dǎo)線和地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。當(dāng)過電壓值達(dá)到規(guī)定的動作電壓時,避雷器立即動作,流過電荷，限制過電壓幅值，

6、保護(hù)設(shè)備絕緣；當(dāng)電壓值正常后，避雷器又迅速恢復(fù)原狀，以保證系統(tǒng)正常供電。(3)變換電器變換電器：又稱互感器。按比例變換電壓或電流的設(shè)備。分為電壓互感器和電流互感器兩大類?；ジ衅鞯墓δ苁牵簩⒏唠妷夯虼箅娏靼幢壤儞Q成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100V或100/V）或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A，均指額定值)，以便實現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備和自動控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。此外，互感器還可用于隔離開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。(4)組合電器組合電器：將兩種或兩種以上的電器，按接線要求組成一個整體而各電器仍保持原性能的裝置。組合電器結(jié)構(gòu)緊湊，外形及安裝尺寸小，使用方便，且各電器的性能可更好地協(xié)調(diào)配合。高壓開關(guān)電器的基

7、本功能高壓開關(guān)電器的基本功能n控制：使電力線路、設(shè)備投入或退出運(yùn)行n保護(hù)：切除故障線路或設(shè)備；建立可靠的絕緣斷口；停運(yùn)的電力線路或設(shè)備可靠接地高壓開關(guān)電器的性能特點高壓開關(guān)電器的性能特點通常要求高壓電器具有以下性能特點：可靠性高。高壓電器是電力系統(tǒng)中的控制和保護(hù)裝置，若可靠性不高，在線路發(fā)生故障時不能正?？刂疲瑒t影響范圍會迅速擴(kuò)大，造成大面積停電。能承受很大的瞬時功率。電力系統(tǒng)中的故障電流往往幾倍、幾十倍于額定電流，持續(xù)時間達(dá)幾秒鐘，要求高壓電器能承受、斷開和關(guān)合這類故障電流。動作時間快。開斷故障電流的時間快慢，影響電力系統(tǒng)傳輸功率的大小和運(yùn)行穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)對高壓開關(guān)電器的基本要求（1）絕

8、緣：對地、斷口間、相間長期承受電力系統(tǒng)最高工作電壓；短時承受工頻、雷電沖擊電壓及操作過電壓。（2）切合電流：承載及切合負(fù)荷電流；短時承載及切合短路故障電流；切合電容電流；切合小電感電流（3）自然環(huán)境（溫度、海拔、濕度、地震、污穢、風(fēng)力、覆冰）（4）其他方面（機(jī)械壽命、電壽命、密封性能、對周圍環(huán)境的影響） 高壓開關(guān)電器的基本構(gòu)成 由導(dǎo)電回路、可分觸頭、滅弧裝置、絕緣部件、底座、傳動機(jī)構(gòu)、操動機(jī)構(gòu)等組成。導(dǎo)電回路用來承載電流；可分觸頭是使電路關(guān)合或開斷的執(zhí)行元件；滅弧裝置則是用來迅速、可靠地熄滅電弧,使電路最終斷開。與其他開關(guān)相比，斷路器的滅弧裝置的熄弧能力最強(qiáng)，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。觸頭的分合運(yùn)動是靠

9、操動機(jī)構(gòu)作功并經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)傳遞力來帶動的。其操作方式可分為手動、電動、氣動和液壓等。有些斷路器（如油斷路器、六氟化硫斷路器等）的操動機(jī)構(gòu)并不包括在斷路器的本體內(nèi)，而是作為一種獨(dú)立的產(chǎn)品提供斷路器選配使用。高壓電器中的基本理論發(fā)熱、電動力、電接觸、電弧、高壓交流電路的關(guān)合與開斷、絕緣及絕緣結(jié)構(gòu)、傳動及運(yùn)動特性高壓開關(guān)電器的基本工作原理高壓開關(guān)電器的基本工作原理開關(guān)觸頭機(jī)械分離開關(guān)觸頭機(jī)械分離燃弧燃弧工頻電流過零、熄弧、開斷工頻電流過零、熄弧、開斷高壓開關(guān)電器的基本技術(shù)參數(shù) 電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載性質(zhì)是多種多樣的，作為控制、保護(hù)元件的高壓開關(guān)電器，要保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，對它的要求也是多方面的。

10、另外，高壓開關(guān)電器所處場所的自然環(huán)境變化也會對其工作性能產(chǎn)生影響。因此在電器設(shè)計時，應(yīng)該全面考慮這些要求。 1 一般電氣性能方面 n高壓開關(guān)電器長期在電網(wǎng)中使用時，就應(yīng)與其它電力設(shè)備一樣，能夠耐受各種電壓、電流的作用而不致?lián)p壞。n根據(jù)IEC和國家標(biāo)準(zhǔn)，首先應(yīng)分清電工術(shù)語的兩個名詞：q標(biāo)稱值（nominal value）：用以標(biāo)識一個元件、器件或設(shè)備的合適的近似量值。q額定值（rated value）：一般由制造廠對一個元件、器件或設(shè)備在規(guī)定工作條件下所規(guī)定的一個量值。 （1）電壓方面 n標(biāo)稱電壓：系統(tǒng)被指定的電壓。n系統(tǒng)最高電壓：運(yùn)行中所出現(xiàn)的電壓最高值，不包括異常和暫態(tài)、瞬態(tài)的電壓。n電氣設(shè)

11、備的額定電壓：根據(jù)規(guī)定的工作條件，由制造廠確定的電壓。n設(shè)備最高電壓：考慮到設(shè)備絕緣性能所確定的最高運(yùn)行電壓，其數(shù)值等于所在系統(tǒng)的系統(tǒng)最高電壓。n有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電氣設(shè)備額定電壓的數(shù)值應(yīng)按設(shè)備最高電壓確定。n高壓電器在規(guī)定的正常使用和性能條件下，能夠連續(xù)運(yùn)行的最高電壓稱為斷路器的額定電壓。 標(biāo)稱電壓 3 6 10 20 35 66 110 220 330 500 750 額定電壓 3.6 7.2 12 24 40.5 72.5 126 252 363 550 800 n額定電壓的大小確定了電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)和外形尺寸。額定電壓越高，電氣設(shè)備的外形尺寸越大，極間距離也越大。n高壓電器工作時還應(yīng)耐受

12、高于額定電壓的各種過電壓作用，而不會導(dǎo)致絕緣的損壞。標(biāo)志這方面性能的參數(shù)有1min工頻耐受電壓、雷電沖擊耐受電壓和操作沖擊耐受電壓。（2）電流方面 n高壓電器長期通過工作電流時，各部分的溫度不得超過允許值，以保證電器的工作可靠。關(guān)于電器各種情況下的允許溫度在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。電器在關(guān)合位置通過短路電流時，不應(yīng)因電動力受到損壞，各部分溫度也不應(yīng)超過短時工作的允許值，觸頭不應(yīng)發(fā)生熔焊和損壞。n標(biāo)志這方面功能的參數(shù)有：額定電流、額定峰值耐受電流、額定短時耐受電流和額定短路持續(xù)時間。n額定電流：在規(guī)定使用和性能條件下能持續(xù)通過的電流有效值。n額定電流值應(yīng)從優(yōu)先數(shù)系的R10中選取。所謂R10系列即是按

13、比值為101/10遞增或遞減的級數(shù)。R10數(shù)系包括：1、1.25、1.6、2、2.5、3.15、4、5、6.3、8各數(shù)及其與10的倍數(shù)之乘積。n額定電流的大小確定了電器導(dǎo)電部分和觸頭的尺寸、結(jié)構(gòu)以及散熱結(jié)構(gòu)。這是因為允許的發(fā)熱溫度有規(guī)定，當(dāng)額定電流增大時，就要求導(dǎo)電部分的截面增大，以減小損耗和增大散熱面積。 n額定短時耐受（熱穩(wěn)定）電流：在規(guī)定的使用和性能條件下，在額定短路持續(xù)時間內(nèi)，電器在關(guān)合位置時能承載的電流有效值。n額定短時耐受電流的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)從R10系列中選取，且應(yīng)與電器的任何其它短路額定值不矛盾。n額定短路持續(xù)時間：斷路器在合閘位置時能承載額定短時耐受電流的時間間隔。n額定峰值耐受（動

14、穩(wěn)定）電流：在規(guī)定的使用和性能條件下，機(jī)械開關(guān)在合閘位置時能承載的額定短時耐受電流第一個大半波的電流峰值。n額定峰值耐受電流標(biāo)準(zhǔn)值等于2.5倍額定短時耐受電流。n按照電力系統(tǒng)特性和開關(guān)設(shè)備的操作特點，可能要求高于2.5倍額定短時耐受電流的值，例如，當(dāng)系統(tǒng)直流分量的衰減時間常數(shù)大于45ms，或發(fā)電機(jī)、開關(guān)等，其倍數(shù)由產(chǎn)品技術(shù)條件作出規(guī)定。 2 開斷、關(guān)合電路方面 (1)開斷短路故障開關(guān)電器開斷有電流的電路時，觸頭分離后觸頭間會出現(xiàn)電弧，只有使電弧熄滅，電路的開斷任務(wù)才能完成。在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時短路電流比正常負(fù)荷電流大得多，這時電路最難開斷。因此，可靠地開斷短路故障是高壓開關(guān)電器主要的也是最

15、困難的任務(wù)。n額定短路開斷電流是標(biāo)志高壓開關(guān)電器開斷短路故障能力的參數(shù)。它是在規(guī)定的使用和性能條件下，開關(guān)電器能開斷的最大短路電流。n額定短路開斷電流由兩個值來表征q交流分量有效值 額定短路開斷電流的交流分量有效值應(yīng)從下列數(shù)值中選?。?6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100kA。q直流分量百分?jǐn)?shù) 如果直流分量不超過20%，額定短路開斷電流僅由交流分量有效值來表征（2）快速開斷 n電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，要求繼電保護(hù)系統(tǒng)盡快動作，開關(guān)電器開斷得越快越好。這樣可以縮短電力系統(tǒng)故障存在的時間，減輕短路電流對電力設(shè)備造成的危害，更重要的是在超高壓電力系統(tǒng)

16、中，縮短開關(guān)電器開斷短路故障的時間可以增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保證輸電線路的輸送容量。n開斷時間是標(biāo)志開關(guān)電器開斷過程快慢的參數(shù)。n開斷時間是指開關(guān)電器接到分閘指令起到所有極中電弧都熄滅的時間間隔。開斷時間由分閘時間和燃弧時間兩部分組成。n分閘時間指開關(guān)電器接到分閘指令起到所有極的弧觸頭分離瞬間的時間間隔。n燃弧時間是指開關(guān)電器從首先分離極滅弧觸頭開始分離到所有極電弧最終熄滅的時間間隔。n對于高壓開關(guān)電器分閘時間和燃弧時間都必須盡量縮短。（3）關(guān)合短路故障 電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備或輸電線路在未投入運(yùn)行前就已存在絕緣故障，甚至處于短路狀態(tài)，這種故障稱為“預(yù)伏故障”。當(dāng)開關(guān)電器關(guān)合有預(yù)伏故障的電路

17、時，在關(guān)合過程中，常在動、靜觸頭尚未接觸前，在電源電壓作用下，觸頭間隙擊穿（通常稱為預(yù)擊穿），隨即出現(xiàn)短路電流。在關(guān)合過程中出現(xiàn)短路電流，會對開關(guān)電器的關(guān)合造成很大的阻力，這是由于短路電流產(chǎn)生的電動力造成的。有的情況下，甚至出現(xiàn)動觸頭合不到底的情況。此時在觸頭間形成持續(xù)電弧，造成開關(guān)電器的嚴(yán)重?fù)p壞甚至爆炸。為了避免出現(xiàn)上述情況，開關(guān)電器應(yīng)具有足夠的關(guān)合短路故障的能力。標(biāo)志這一能力的參數(shù)是開關(guān)電器的額定短路關(guān)合電流。 n額定短路關(guān)合電流是指開關(guān)電器在額定電壓以及規(guī)定的使用和性能條件下，能保證正常關(guān)合的最大短路峰值電流。n 關(guān)合時間是指開關(guān)電器接到合閘指令起到任一極中首先通過電流（因預(yù)擊穿引起）時

18、為止的時間，它是合閘時間與預(yù)擊穿時間之差。n合閘時間指開關(guān)器接到合閘指令起到所有極觸頭均接觸為止的時間n預(yù)擊穿時間是指關(guān)合時從任意一極中首先出現(xiàn)電流到所有極中觸頭均接觸的時間。 （4）開合各種空載、負(fù)載電路 高壓開關(guān)電器在電力線路中工作時除開合一般負(fù)荷外，有時需要關(guān)合、開斷空載架空線路和電纜線路，空載變壓器、并聯(lián)電抗器、電容器組、高壓電動機(jī)等電路。開合這些電路的主要問題是可能產(chǎn)生過電壓。這時，對開關(guān)電器的要求是在開合過程中，不應(yīng)產(chǎn)生危及絕緣的過電壓，即過電壓必須限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。標(biāo)志這方面開合能力的主要參數(shù)是額定電壓和各種開合電流，如額定線路充電開斷電流、額定電纜充電開斷電流、額定電容器組開

19、斷電流、額定電容器組關(guān)合涌流和額定小感性開斷電流等。 額定線路充電開斷電流，是在額定電壓和規(guī)定的使用和性能條件下，應(yīng)能開斷的最大線路充電電流，開斷時不得重?fù)舸?，且過電壓不得大于規(guī)定的數(shù)值。額定線路充電開斷電流的規(guī)定，局限于指定使用在開合三相架空線，且額定電壓等于或大于40.5kV的開關(guān)電器。 額定電纜充電開斷電流，是在額定電壓和規(guī)定的使用和性能條件下，應(yīng)能開斷的最大電纜充電電流，開斷時不得重?fù)舸?，且過電壓不得大規(guī)定的數(shù)值。 額定單個電容器組開斷電流，是在額定電壓和規(guī)定的使用和性能條件下，應(yīng)能開斷的最大電容電流，開斷時不得出現(xiàn)重?fù)舸也僮鬟^電壓不得大于規(guī)定的數(shù)值。此開斷電流系指開合一組并聯(lián)電容

20、器的電流，開關(guān)電器的電源側(cè)并沒有連接多個并聯(lián)電容器。單個電容器組開斷電流的額定值應(yīng)從R10數(shù)系中選取。 額定背對背電容器組開斷電流，是在額定電壓和規(guī)定的使用和性能條件下，應(yīng)能開斷的最大電容電流，開斷時不得出現(xiàn)重?fù)舸?，在運(yùn)行中操作過電壓未超過規(guī)定的最大允許值。此開斷電流系指開合一組并聯(lián)電容器的電流，開關(guān)電器電源側(cè)連接有一組或幾組并聯(lián)電容器，其關(guān)合涌流等于額定電容器組關(guān)合涌流。背對背電容器組開斷電流的額定值應(yīng)從R10數(shù)系中選取。 額定電容器組關(guān)合涌流，是在額定電壓及相應(yīng)使用條件的涌流頻率下，應(yīng)能關(guān)合的電流峰值。電容器組關(guān)合涌流的額定值應(yīng)從R10數(shù)系中選取。在運(yùn)行中，涌流的頻率通常在2kHz5kHz

21、范圍內(nèi)。 3 自然環(huán)境方面 （1）周圍空氣溫度n溫度過低，會使高壓電器內(nèi)部的變壓器油、潤滑油、液壓油的粘度增加，影響電器的分合閘速度。溫度過低還可能使密封材料的性能劣化，造成電器漏氣、漏油。反之，溫度過高可能造成導(dǎo)電部分過熱等。n國家標(biāo)準(zhǔn)交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱中規(guī)定，當(dāng)電器設(shè)備使用在周圍空氣溫度高于40（但不高于60）時，允許降低負(fù)荷長期工作。推薦周圍空氣溫度每增高IK，額定電流減小1.8；反之，周圍空氣溫度低于40時，每降低1K，額定電流增加0.5。但其最大過負(fù)荷不得超過額定電流的20。n溫度過高，空氣的絕緣強(qiáng)度也會降低。 （2）海拔n海拔會對高壓電器的外絕緣產(chǎn)生影響。海拔高的地區(qū)，

22、大氣壓力低，空氣稀薄，空氣的絕緣強(qiáng)度也低。因此，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、對用于海拔高于1000m但不超過4000m處的高壓電器，海拔每升高100m，其外絕緣的絕緣強(qiáng)度大約降低1。n高海拔地區(qū)空氣稀薄、散熱差，電器各部分的溫升隨之升高。因此，在向海拔地區(qū)工作的斷路器在1000m處進(jìn)行溫升試驗時，溫升的允許值必須降低。標(biāo)服規(guī)定，電器在海拔高于1000m但不超過4000m處且周圍空氣溫度為40工作時，每超過100m（以海拔1000m為起點），允許溫升降低0.3%。 （3）濕度n我國長江以南地區(qū)濕度很大，全年很長時間的濕度在90以上，甚至表面出現(xiàn)凝露。這樣大的濕度，容易引起電器的金屬件銹蝕絕緣件受潮、油漆層脫落

23、，甚至影響機(jī)構(gòu)的可靠動作和出現(xiàn)絕緣件表面的閃絡(luò)事故。我國標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，高壓電器應(yīng)能在日平均相對濕度不大于95，月平均相對濕度不大于90的環(huán)境下工作。 （4）地震n在多地震地區(qū)選用高壓和超高壓斷路器時，應(yīng)選用抗地震性能好、結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的接地箱殼（落地罐式）斷路器及六氟化硫氣體絕緣全封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)。 （5）污穢n沿海地區(qū)和重工業(yè)集中地區(qū)，尤其是火電廠、煉油廠、水泥廠、化工廠和沿海的油田等地區(qū)，空氣中污穢嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)生電器外絕緣的污閃事故。特別是秋末冬初和冬末春初之際，以及天氣久晴之后，絕緣件上積穢較多，碰到毛毛雨天氣就更為嚴(yán)重。n 戶內(nèi)使用的電器的污穢問題也不容忽視。對于污穢地區(qū)，門窗不嚴(yán)的

24、斷路器室，如果清掃不及時，又不像戶外電器有雨的自然清掃作用，污穢積累程度并不亞于戶外電器。加上南方地區(qū)戶內(nèi)濕度高，對于環(huán)氧玻璃鋼一類的有機(jī)絕緣材料來說其沿面閃絡(luò)電壓將顯著降低。n對于污穢引起的污閃事故除加強(qiáng)清掃、改善室內(nèi)環(huán)境（密封、空調(diào)）外，還可以通過增加爬電比距（外絕緣爬電距離與電器額定電壓之比）和選用合適的絕緣材料（如硅橡膠）等來解決。 （6）風(fēng)力n 過大的風(fēng)力合可能使結(jié)構(gòu)細(xì)長的高壓電器變形其至斷裂，其結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮這種風(fēng)力載荷。 （7）覆冰 高壓電器的絕緣n相對地絕緣n極間絕緣n開斷間隙的絕緣高壓電器面臨的問題高壓電器面臨的問題1 1、更高電壓等級和更大開斷容量的要求、更高電壓等級和更

25、大開斷容量的要求 1000kV1000kV電壓等級的出現(xiàn)，要求相應(yīng)電壓等級電壓等級的出現(xiàn)，要求相應(yīng)電壓等級的開關(guān)設(shè)備。的開關(guān)設(shè)備。 隨著電網(wǎng)容量、設(shè)備單機(jī)容量、變電站容量隨著電網(wǎng)容量、設(shè)備單機(jī)容量、變電站容量增大，短路電流也增大，要求開關(guān)開斷更大短路增大，短路電流也增大，要求開關(guān)開斷更大短路電流的能力。電流的能力。2 2、可靠性、壽命、維護(hù)、可靠性、壽命、維護(hù) 開關(guān)設(shè)備拒動、誤動、開斷失敗對電力系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備拒動、誤動、開斷失敗對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重影響。要求開關(guān)設(shè)備具有高的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重影響。要求開關(guān)設(shè)備具有高的可靠性?？煽啃?。 開關(guān)設(shè)備的安全維護(hù)花費(fèi)大量的人力和資源，開關(guān)設(shè)備的安全維護(hù)

26、花費(fèi)大量的人力和資源，造成停電。要求開關(guān)設(shè)備高壽命、免維護(hù)。造成停電。要求開關(guān)設(shè)備高壽命、免維護(hù)。3 3、短路故障應(yīng)對、短路故障應(yīng)對 短路故障對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重干擾；短路故障對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重干擾；短路電流損壞電力設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)；短路故障造成短路電流損壞電力設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)；短路故障造成電壓跌落，影響電源質(zhì)量。要求限制短路電流，電壓跌落，影響電源質(zhì)量。要求限制短路電流，快速切除短路電流?？焖偾谐搪冯娏?。 限制短路電流要求各種故障電流限制器。限制短路電流要求各種故障電流限制器。 快速切除短路電流要求快速開關(guān)。目前情況，快速切除短路電流要求快速開關(guān)。目前情況，短路電流一般持續(xù)短路電流一

27、般持續(xù)4 4、5 5個工頻半波被切除。個工頻半波被切除。4 4、選相投切、選相投切 開關(guān)操作產(chǎn)生暫態(tài)，對電力系統(tǒng)構(gòu)成開關(guān)操作產(chǎn)生暫態(tài)，對電力系統(tǒng)構(gòu)成干擾。選相投切即在選定的相位進(jìn)行投切干擾。選相投切即在選定的相位進(jìn)行投切操作?？梢詼p小暫態(tài)，減小干擾。操作?？梢詼p小暫態(tài)，減小干擾。 機(jī)械操作過程相對于工頻過程要緩慢，機(jī)械操作過程相對于工頻過程要緩慢，且具有較大的分散性，開關(guān)選相操作目前且具有較大的分散性，開關(guān)選相操作目前比較困難。比較困難。5 5、多電源快速切換、多電源快速切換 一些特殊電力用戶要求高質(zhì)量電源，采用一些特殊電力用戶要求高質(zhì)量電源，采用多電源供電，當(dāng)當(dāng)前電源存在質(zhì)量問題時，快速多電

28、源供電，當(dāng)當(dāng)前電源存在質(zhì)量問題時，快速切換到另一電源。切換到另一電源。6 6、電力設(shè)備柔性控制、電力設(shè)備柔性控制 開關(guān)的分合操作是非柔性的，在一些場合要開關(guān)的分合操作是非柔性的，在一些場合要求柔性控制。例如無功補(bǔ)償。求柔性控制。例如無功補(bǔ)償。高壓電器設(shè)備發(fā)展趨勢高壓電器設(shè)備發(fā)展趨勢1 1、電器設(shè)備的智能化、電器設(shè)備的智能化 一次設(shè)備和控制測量設(shè)備的一體化。包含一次設(shè)備和控制測量設(shè)備的一體化。包含、和和功能。功能。 該發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)該發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合，是傳統(tǒng)行業(yè)劃分的重新組合。的結(jié)合，是傳統(tǒng)行業(yè)劃分的重新組合。2 2、電力電子開關(guān)、電力電子開關(guān) 隨

29、著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子開關(guān)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子開關(guān)可望得到廣泛應(yīng)用?？赏玫綇V泛應(yīng)用。 電力電子開關(guān)容易實現(xiàn)快速和選相控制。電力電子開關(guān)容易實現(xiàn)快速和選相控制。 問題：正常運(yùn)行時管壓降引起的損耗。問題：正常運(yùn)行時管壓降引起的損耗。 電力電子器件承受短路電流的能力。電力電子器件承受短路電流的能力。3 3、限流技術(shù)、限流技術(shù) 無論是機(jī)械開關(guān)，或是電力電子開關(guān)，都需無論是機(jī)械開關(guān)，或是電力電子開關(guān)，都需要在工頻過零時開斷（否則需解決線路電感能量要在工頻過零時開斷（否則需解決線路電感能量問題），因此，第一個短路電流峰值不可避免，問題），因此，第一個短路電流峰值不可避免，其危害也不可避免。