供配電一次系統(tǒng)483

第4章供配配電一次系系統(tǒng)供配電工工程山東農(nóng)業(yè)大大學(xué)電氣工工程系第4章工工廠廠變配電所所及其一次次系統(tǒng)4.1工廠變配電電所的任務(wù)務(wù)、類型及及所址4.2電氣設(shè)備中中的電弧問(wèn)問(wèn)題及對(duì)觸觸頭的要求求4.3高壓一次設(shè)設(shè)備及其選選擇4.4低壓一次設(shè)設(shè)備及其選選擇4.5電力變壓器器及其選擇擇4.6互感器及其其選擇4.7避雷器4.8成套配電裝裝置4.9工廠變配電電所的主接接線圖2供配電系統(tǒng)統(tǒng)是電力系系統(tǒng)的重要要組成部分分，也是變變配電所設(shè)設(shè)計(jì)的第一一環(huán)節(jié)。本本章重點(diǎn)介介紹了供配配電系統(tǒng)的的電壓選擇擇、變電所所位置的確確定、變配配電所的一一次設(shè)備及及主接線圖圖以及變電電所的布置置和結(jié)構(gòu)。。本章是本本課程的重重點(diǎn)，也是是從事供電電設(shè)計(jì)與運(yùn)運(yùn)行必備的的基礎(chǔ)知識(shí)識(shí)。34.1供配配電電電電壓壓的的選選擇擇一、、供供電電電電壓壓確確定定供電電電電壓壓是是指指供供配配電電系系統(tǒng)統(tǒng)從從電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)所所取取得得的的電電源源電電壓壓。。究究竟竟采采用用哪哪一一級(jí)級(jí)供供電電電電壓壓，，主主要要取取決決于于以以下下三三個(gè)個(gè)方方面面因因素素。。（1）電電力力部部門門所所能能提提供供的的電電源源電電壓壓。。如某某一一中中小小型型企企業(yè)業(yè)，，可可采采用用10kV供電電電電壓壓，，但但附附近近只只有有35kV電源源線線路路，，而而要要取取得得遠(yuǎn)遠(yuǎn)處處10kV供電電電電壓壓，，投投資資較較大大時(shí)時(shí)，，則則只只有有采采用用35kV供電電電電壓壓。。（2）企企業(yè)業(yè)負(fù)負(fù)荷荷大大小小及及距距離離電電源源線線路路遠(yuǎn)遠(yuǎn)近近。。4每一一級(jí)級(jí)供供電電電電壓壓都都有有其其合合理理的的供供電電容容量量和和供供電電距距離離（（見(jiàn)見(jiàn)表表4-1），，當(dāng)當(dāng)負(fù)負(fù)荷荷較較大大時(shí)時(shí)，，相相應(yīng)應(yīng)的的供供電電距距離離就就會(huì)會(huì)減減小小，，如如果果企企業(yè)業(yè)距距離離供供電電電電源源較較遠(yuǎn)遠(yuǎn)時(shí)時(shí)，，為為了了減減少少能能量量損損耗耗，，可可采采用用較較高高的的供供電電電電壓壓。。表4-1各級(jí)級(jí)電電壓壓電電力力線線路路合合理理的的輸輸送送功功率率和和輸輸送送距距離離5（3）企企業(yè)業(yè)大大型型設(shè)設(shè)備備的的額額定定電電壓壓決決定定了了企企業(yè)業(yè)的的供供電電電電壓壓。。例如如，，某某些些制制藥藥廠廠或或化化工工廠廠的的大大型型設(shè)設(shè)備備，，其其額額定定電電壓壓為為6kV，則必必須須采采用用6kV電源源電電壓壓供供電電。。當(dāng)當(dāng)然然也也可可采采用用35kV或10kV電源進(jìn)線，再再降成6kV廠內(nèi)配電電壓壓供電。在選擇供電電電壓時(shí)，必須須進(jìn)行技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較，才才能確定應(yīng)該該采用的供電電電壓，而這這一工作通常常由有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)部門去做。。我國(guó)目前所用用的企業(yè)供電電電壓為35～110kV、10kV、6kV。一般來(lái)講，大大中型企業(yè)常常采用35～110kV作供電電壓，，中小型企業(yè)業(yè)常采用10kV、6kV作供電電壓，，其中，采用用10kV供電電壓是最最為常見(jiàn)的。。6二、配電電壓1.高壓配電電壓壓廠內(nèi)高壓配電電電壓通常采采用10kV或6kV,一般情況下,采用10kV作廠內(nèi)高壓配配電電壓。對(duì)對(duì)于有6kV設(shè)備的企業(yè)，，如化工、制制藥廠等，若若6kV設(shè)備容量較大大時(shí)，采用6kV廠內(nèi)高壓配電電電壓；若6kV設(shè)備容量較小小時(shí)，高壓配配電電壓采用用10kV。6kV設(shè)備采用10/6kV變壓器供電。。如果廠區(qū)環(huán)境境條件允許也也可采用35kV作為高壓配電電電壓深入負(fù)負(fù)荷中心的直直配方式,將35kV直接降為380V供電?？紤]到到企業(yè)以后的的擴(kuò)建，這種種高壓線深入入負(fù)荷中心的的供電方式，，只要從供電電線路上引向向新負(fù)荷點(diǎn)，，建立新變電電站就可以了了。72.低壓配電電壓壓我國(guó)規(guī)定低壓壓配電電壓等等級(jí)為380V/220V，但在石油、化化工及礦山（（井）場(chǎng)所可可以采用660V的配電電壓。。主要考慮在這這些場(chǎng)合變電電所不能設(shè)在在負(fù)荷中心，，距離負(fù)荷中中心較遠(yuǎn)返回目錄84.1變配電所的配配置一、變配電所所的任務(wù)二、變配電所所的類型變電所擔(dān)負(fù)從從電網(wǎng)接受電電能、變換電電壓、分配電電能的任務(wù)。。配電所擔(dān)負(fù)負(fù)從電網(wǎng)接受受電能、分配配電能的任務(wù)務(wù)。變配電所所是供配電系系統(tǒng)的重要組組成部分。變電所：受電電、變電、配配電配電所：受電電、配電變電所按其在在供配電系統(tǒng)統(tǒng)中的地位和和作用分為總總降壓變電所所、獨(dú)立變電電所、車間變變電所、桿上上變電所、建建筑物及高層層建筑物變電電所等。91.總降壓變電所所一般來(lái)講，企企業(yè)規(guī)模不太太大，車間或或生產(chǎn)廠房布布局比較集中中，應(yīng)盡量設(shè)設(shè)一個(gè)總降壓壓變電所，這這樣既節(jié)省投投資，又便于于運(yùn)行維護(hù)。。用戶是否要設(shè)設(shè)置總降壓變變電所，是由由地區(qū)供電電電源的電壓等等級(jí)和企業(yè)負(fù)負(fù)荷大小及分分布情況而定定。對(duì)大中型企業(yè)業(yè)，由于負(fù)荷荷較大，往往往采用35KV（或以上）電源源進(jìn)線，一般般降壓至10kV或6kV，再向各車間變變電所和高壓壓用電設(shè)備配配電，這種降降壓變電所稱稱為總降壓變變電所。102.車間變電所車間變電所主主要有以下兩兩種類型的變變電所。（1）車間附設(shè)變變電所附設(shè)變電所是是利用車間的的一面或兩面面墻壁，而其其變壓器室的的大門朝外開(kāi)開(kāi)，如圖4-1所示。車間附附設(shè)變電所又又分內(nèi)附式（（圖4-1中1）和外附式（（圖4-1中2）。內(nèi)附式變電所所要占用一定定的車間面積積，但其在車車間內(nèi)部，故故對(duì)車間外觀觀沒(méi)有影響。。外附式變電電所在車間的的外部，不占占用車間面積積，便于車間間設(shè)備的布置置,而且安全性也也比內(nèi)附設(shè)變變電所要高一一些。11變壓器室位于于車間內(nèi)的單單獨(dú)房間內(nèi)（（如圖4-1中3），雖然這種種車間內(nèi)變電電所占用了車車間內(nèi)的面積積，但它處于于負(fù)荷的中心心，因而可以以減少線路上上的電能損耗耗和有色金屬屬消耗量。由由于設(shè)在車間間內(nèi)其安全性性要差一些，，故適用于負(fù)負(fù)荷較大的多多跨廠房?jī)?nèi)，，在大型冶金金企業(yè)中比較較多見(jiàn)。（2）車間內(nèi)變電電所123.獨(dú)立變電所圖4-2獨(dú)立變電所與與車間位置關(guān)關(guān)系獨(dú)立變電所為為獨(dú)立建筑，，是指整個(gè)變變電所設(shè)在與與車間或建筑筑物有一定距距離的單獨(dú)區(qū)區(qū)域內(nèi)，通常常是戶內(nèi)式變變電所，向周周圍幾個(gè)車間間或建筑物供供電，或向全全廠（或小區(qū)區(qū)〕供電,如圖4-2所示。設(shè)置獨(dú)立變電電所主要是因因?yàn)橄噜弾讉€(gè)個(gè)車間負(fù)荷大大，將變電所所建到某一車車間不適宜；；或由于車間間環(huán)境的限制制，如制藥車車間、化工車車間之間由于于管道較多或或有腐蝕性氣氣體、易燃易易爆氣體等環(huán)環(huán)境限制，必必須建立獨(dú)立立變電所；或或中小型企業(yè)業(yè)負(fù)荷不太大大，建立一個(gè)個(gè)全廠獨(dú)立變變電所，向全全廠各車間供供電。適用于用電負(fù)負(fù)荷比較分散散，或有防火火、防爆、防防塵和安全管管理方面要求求的場(chǎng)所。。13變電器安裝在在室外電桿上上，適用于315KVA及以下變壓器器，常用于居居民區(qū)、用電電負(fù)荷小的用用電單位。5、成套變電站成套變電站是是由電氣制造造廠家按一定定接線方案成成套制造，現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)裝配的變變電所。由高高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備備、電力變壓壓器和低壓開(kāi)開(kāi)關(guān)設(shè)備三部部分組合在一一起而構(gòu)成的的配電裝置。。成套變電站是是組合式變電電站、箱式變變電站和可移移動(dòng)式變電站站的統(tǒng)稱。4.桿上變電所14桿上變電所15箱式變電站16這是民用建筑筑中經(jīng)常采用用的變電所形形式，變壓器器一律采用干干式變壓器，，高壓開(kāi)關(guān)一一般采用真空空斷路器，也也可采用六氟氟化硫斷路器器，但通風(fēng)條條件要好，從從防火安全角角度考慮，一一般不采用少少油斷路器。。5.樓內(nèi)變電所高層建筑內(nèi)，，根據(jù)規(guī)模變變電所位置可可設(shè)在：地下室或中間間層地下室和高層層地下室、中間間層和高層17原紐約的世貿(mào)貿(mào)中心共110層，建筑面積積840000平米,變壓器總?cè)萘苛?32000kVA,配置在第7、41、75、108層。日本新宿中心心大廈共60層，變壓器配配置在地下4層和地面40層。840000m2132000kVA18原紐約曼哈頓頓世貿(mào)大樓19202122232425它的高度僅次次于馬來(lái)西亞亞吉隆坡的雙雙塔大廈和美美國(guó)芝加哥的的西爾斯大廈廈，是目前國(guó)國(guó)內(nèi)第一、世世界第三高樓樓。美國(guó)SOM設(shè)計(jì)事事務(wù)所所主設(shè)設(shè)計(jì)。。金茂大大廈高高達(dá)420.5米，主主樓88層、裙裙房6層、地地下室室3層，占占地面面積為為2.4萬(wàn)平方方米，，總建建筑面面積為為29萬(wàn)平方方米。供電:35kV進(jìn)線,2*10MVA+2*12MVA共計(jì)4臺(tái)主變變(35/6.3kV).13臺(tái)配電電變壓壓器(6*2500+7*1500kVA).自備柴柴油發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)--3臺(tái)*1600kW垂直運(yùn)運(yùn)輸電電梯:61部.自動(dòng)扶扶梯18套,總裝機(jī)機(jī)容量量2840kW上海金金茂大大廈26272829301．變電電所位位置選選擇的的原則則變電所所的位位置選選擇原原則：：①應(yīng)盡可可能接接近負(fù)負(fù)荷中中心，，以降降低配配電系系統(tǒng)的的電能能損耗耗、電電壓損損耗和和有色色金屬屬消耗耗量；；②考慮電電源的的進(jìn)線線方向向，偏向電源側(cè)側(cè)；③進(jìn)出出線方方便；；④不應(yīng)防防礙企企業(yè)的的發(fā)展展，要要考慮慮擴(kuò)建建的可可能性性；⑤設(shè)備運(yùn)運(yùn)輸方方便；；⑥盡量避避開(kāi)有有腐蝕蝕性氣氣體和和污穢穢地段段，如如無(wú)法法避免免，應(yīng)應(yīng)位于于污源源的上上風(fēng)側(cè)側(cè)；⑦變電所所屋外外配電電裝置置與其其他建建筑物物、構(gòu)構(gòu)筑物物之間間的防防火間間距符符合規(guī)規(guī)定；；⑧變電所所建筑筑物、、變壓壓器及及屋外外配電電裝置置與附附近的的冷卻卻塔或或噴水水池之之間距距離符符合規(guī)規(guī)定。。三、變變配電電所所所址的的選擇擇變電所所的位位置選選擇應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)選擇擇原則則經(jīng)技技術(shù)、、經(jīng)濟(jì)濟(jì)比較較后確確定。。31不宜設(shè)設(shè)在多多塵或或有腐腐蝕性性氣體體的場(chǎng)場(chǎng)所。。不應(yīng)設(shè)設(shè)在廁廁所、、浴室室附近近及地地勢(shì)低低洼和和可能能積水水的場(chǎng)場(chǎng)所。。不應(yīng)設(shè)設(shè)在有有爆炸炸和火火災(zāi)危危險(xiǎn)環(huán)環(huán)境的的正上上方或或正下下方。。高層建建筑地地下室室等變變電所所宜選選擇通通風(fēng)散散熱好好的場(chǎng)場(chǎng)所，，并近近電氣氣豎井井及負(fù)負(fù)荷中中心。。不應(yīng)設(shè)設(shè)在有有劇烈烈振動(dòng)動(dòng)的場(chǎng)場(chǎng)所32負(fù)荷中中心可可以用用負(fù)荷荷指示示圖或或負(fù)荷荷矩的的計(jì)算算法近近似確確定（1）負(fù)荷荷指示示圖負(fù)荷指指示圖圖是將將電力力負(fù)荷荷按一一定比比例用用負(fù)荷荷圓的的形式式標(biāo)示示在企企業(yè)或或車間間的平平面圖圖上。。各車車間的的負(fù)荷荷圓的的圓心心位于于車間間的負(fù)負(fù)荷““重心心”（（負(fù)荷荷中心心）。。在負(fù)負(fù)荷均均勻分分布的的車間間，負(fù)負(fù)荷中中心就就是車車間的的中心心，在在負(fù)荷荷分布布不均均勻的的車間間內(nèi)，，負(fù)荷荷中心心應(yīng)偏偏向負(fù)負(fù)荷集集中的的一側(cè)側(cè)。2．負(fù)荷荷中心心確定定負(fù)荷圓的半徑r，由車間的計(jì)算負(fù)荷得式中K為負(fù)荷荷圓的的比例例（kW/mm2）。33圖4-3某企業(yè)業(yè)負(fù)荷荷指示示圖。。由負(fù)負(fù)荷指指示圖圖結(jié)合合變電電所所所址選選擇的的其他他條件件，最最后擇擇其最最佳方方案，，確定定變配配電所所的位位置。。圖4-3企業(yè)負(fù)負(fù)荷指指示圖圖34（2）負(fù)荷荷功率率矩法法確定定負(fù)荷荷中心心總負(fù)荷荷設(shè)有負(fù)負(fù)荷P1、P2、P3，分布如如圖4-4所示。。它們們?cè)谌稳芜x的的直角角坐標(biāo)標(biāo)系中中的坐坐標(biāo)分分別為為P1（x1，y1）、P2（x2，y2）、P3（x3，y3）?，F(xiàn)假設(shè)設(shè)總負(fù)負(fù)荷的負(fù)荷荷中心心位于于坐標(biāo)標(biāo)P（x，y）處。35需要指指出由由于負(fù)負(fù)荷中中心原原則并并不是是確定定變電電所位位置的的惟一一因素素，且且負(fù)荷荷中心心也是是會(huì)隨隨機(jī)變變動(dòng)的的，大大多數(shù)數(shù)工廠廠變電電所的的位置置都是是靠近近負(fù)荷荷中心心偏向向電源源側(cè)。。負(fù)荷中中心的的坐標(biāo)標(biāo)為：：返回目目錄364.2電弧弧本節(jié)教教學(xué)學(xué)要要求求掌握電電弧的的形成成及熄熄滅條條件熟悉悉電電弧弧形形成成的的物物理理過(guò)過(guò)程程、、特特性性掌握握直直流流電電弧弧及及交交流流電電弧弧的的特特性性及及熄熄滅滅條條件件掌握握開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)電電器器常常用用的的熄熄弧弧方方法法了解解電電氣氣觸觸頭頭的的類類型型、、工工作作條條件件掌握握接接觸觸電電阻阻的的形形成成、、發(fā)發(fā)展展、、后后果果及及降降低低措措施施。。37在大大氣氣中中開(kāi)開(kāi)斷斷電電路路時(shí)時(shí)，，如如果果電電源源電電壓壓超超過(guò)過(guò)20V，被開(kāi)開(kāi)斷斷的的電電流流超超過(guò)過(guò)80～100mA，在開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)觸觸頭頭間間通通常常會(huì)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生生一一團(tuán)團(tuán)溫溫度度極極高高、、發(fā)發(fā)出出強(qiáng)強(qiáng)光光和和能能夠夠?qū)?dǎo)電電的的近近似似圓圓柱柱形形的的氣氣體體———這就就是是電電弧弧。。一、、概概述述電弧弧———為一一種種氣氣體體游游離離放放電電現(xiàn)現(xiàn)象象現(xiàn)象象：：開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)電電器器開(kāi)開(kāi)斷斷電電路路時(shí)時(shí)，，觸觸關(guān)關(guān)間間產(chǎn)產(chǎn)生生的的耀耀眼眼的的白白光光。。4.2電弧弧1.什么么是是電電弧弧38延長(zhǎng)長(zhǎng)了了電電路路的的開(kāi)開(kāi)斷斷時(shí)時(shí)間間。。電弧弧高高溫溫?zé)裏龘p開(kāi)關(guān)關(guān)的的觸觸頭頭。。電弧弧的的主主要要危危害害：：電弧弧的的產(chǎn)產(chǎn)生生，，一一方方面面使使電電路路仍仍舊舊保保持持導(dǎo)導(dǎo)通通狀狀態(tài)態(tài)，，延延遲遲了了電電路路的的開(kāi)開(kāi)斷斷；；另另一一方方面面，，溫度度高高達(dá)達(dá)10000℃，將燒燒損損開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)的的觸觸頭頭，，并并可可能能造成成短短路路及及破壞壞開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)電電器器的的絕絕緣緣，，在在最最嚴(yán)嚴(yán)重重的的情情況況下下，，甚甚至至可可能能引引起起開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)電電氣氣的的爆爆炸炸和和火火災(zāi)災(zāi)。。因因此此，，在在開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)電電器器中中要要采采取取措措施施使使電電弧弧不不產(chǎn)產(chǎn)生生，，或或者者產(chǎn)產(chǎn)生生后后使使電電弧弧存存在在的的時(shí)時(shí)間間盡盡量量縮縮短短，，以以減減輕輕其其危危害害的的程程度度。。392、特特征征：：①電電弧弧的的能能量量集集中中，，溫溫度度極極高高，，亮亮度度很很強(qiáng)強(qiáng)例：：10kV斷路路器器斷斷開(kāi)開(kāi)20kA的電電流流，，電電弧弧功功率率達(dá)達(dá)到到1萬(wàn)kW以上上②電電弧弧由由陰陰級(jí)級(jí)區(qū)區(qū)，，陽(yáng)陽(yáng)極極區(qū)區(qū)和和弧弧柱柱區(qū)區(qū)組組成成。?；≈幪帨販囟榷茸钭罡吒?，，可可達(dá)達(dá)6000～7000℃到1萬(wàn)度度以以上上,在弧弧柱柱周周圍圍溫溫度度較較低低，，亮亮度度明明顯顯減減弱弱的的部部分分叫叫弧弧焰焰，，電電流流幾幾乎乎都都從從弧弧柱柱內(nèi)內(nèi)部部流流過(guò)過(guò)。。40③電電弧弧的的氣氣體體放放電電是是自自持持放放電電，，維維持持電電弧弧燃燃燒燒的的電電壓壓很很低低。。在在大大氣氣中中，，1cm長(zhǎng)的直流流電弧的的弧柱電電壓僅15～30v，在變壓壓器油中中1cm長(zhǎng)的直流流電弧的的弧柱電電壓僅100～220v。④電弧是是一束游游離的氣氣體，質(zhì)質(zhì)量極輕輕，極易易變形。。電弧在氣氣體或液液體的流流動(dòng)作用用下或電電動(dòng)力作作用下，，能迅速速移動(dòng)、、伸長(zhǎng)或或彎曲。。41電弧原理理二、電弧弧的形成成觸頭間電電弧燃燒燒的區(qū)域域稱為弧隙?；∠吨兄袔щ娰|(zhì)質(zhì)點(diǎn)不斷斷增多的的游離過(guò)過(guò)程可以以由各種種不同途途徑發(fā)生生：（1）熱電子子發(fā)射；；（2）強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)發(fā)射；；（3）碰撞游游離；（（4）熱游離離。當(dāng)切斷路路瞬間，，動(dòng)靜觸觸頭間出出現(xiàn)弧光光放電，，是由由于其間間的介質(zhì)質(zhì)迅速游游離，存存在著一一定濃度度的帶電電質(zhì)點(diǎn)，，即帶正正電荷的的離子和和帶負(fù)電電荷的電電子。產(chǎn)生電弧弧的根本本原因：：觸頭本本身及其其周圍的的介質(zhì)含含有大量量可被游游離的電電子。42氣體、等等離子體體、金屬屬的狀態(tài)態(tài)簡(jiǎn)圖431.熱電子發(fā)發(fā)射在弧光放放電過(guò)程程中，電電極表面面少數(shù)點(diǎn)點(diǎn)上有局局部較集集中的電電流，同同時(shí)因開(kāi)開(kāi)關(guān)觸頭頭分離后后，觸頭頭間接觸觸壓力及及接觸面面積逐漸漸減小，，接觸電電阻也隨隨之增加加，會(huì)使使電極表表面有相相應(yīng)高溫溫，從而而造成其其中的電電子獲得得很大的的動(dòng)能后后逸出到到周圍空空間。這這種現(xiàn)象象稱為熱熱電子發(fā)發(fā)射，其其強(qiáng)弱程程度與陰陰極的材材料及表表面溫度度有關(guān)，，是氣體體介質(zhì)中中帶電質(zhì)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生生的主要要原因之之一。電弧原理理442.強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)發(fā)射在斷路器器觸頭分分開(kāi)的最最初瞬間間，觸頭頭電極的的表面受受到外加加電壓所所形成的的強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)的作用用，金屬屬電極表表面的電電子就會(huì)會(huì)在電場(chǎng)場(chǎng)力的作作用下被被拉出，，即發(fā)生生了所謂謂強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)發(fā)射。。金屬表表面發(fā)射射電子的的數(shù)量決決定于極極間電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)度的的高低。。當(dāng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)度超超過(guò)107V/cm時(shí)，即使使金屬表表面溫度度不高，，其電子子發(fā)射量量也會(huì)顯顯著增加加。電弧原理理45電弧原理理3.碰撞游離離當(dāng)有一定定強(qiáng)動(dòng)能能的電子子撞擊到到某種氣氣體的中中性質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，可可使其間間電子被被釋放出出來(lái)，游游離成正正離子和和新的自自由電子子。被撞撞擊的電電子和原原來(lái)的電電子又會(huì)會(huì)在電場(chǎng)場(chǎng)作用下下向陽(yáng)極極作加速速運(yùn)動(dòng)，，獲得足足夠動(dòng)能能后，又又將撞擊擊其它中中性質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)，產(chǎn)生生更多的的自由電電子和正正離子，，使帶電電質(zhì)點(diǎn)濃濃度迅速速增加。。這一游游離過(guò)程程即稱為為碰撞游游離。46電場(chǎng)游離離（碰撞撞游離））示意圖圖47電弧原理理4.熱游離在高溫下下，氣體體分子和和原子熱熱運(yùn)動(dòng)加加快，它它們互相相碰撞，，在溫度度足夠高高時(shí)會(huì)撞撞擊產(chǎn)生生離子和和自由電電子，這這種現(xiàn)象象稱為熱熱游離。48電弧原理理三、電弧弧間隙的的去游離離在電弧放放電發(fā)生生后，介介質(zhì)中同同時(shí)存在在著游離離與去游游離這樣樣二個(gè)相相反過(guò)程程。去游游離對(duì)應(yīng)應(yīng)的是弧弧隙中帶帶電粒子子（正離離子或自自由電子子）減少少的過(guò)程程，它進(jìn)進(jìn)行的方方式主要要有兩種種：復(fù)合擴(kuò)散直接復(fù)合合間接復(fù)合合（主要形式式）高濃度→→低濃度度A++e→AA+e→→A-A-+A+→2A49電弧原理理再結(jié)合是是指帶異異性電荷荷的質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)相互接接觸，交交換多余余電荷而而形成中中性質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的現(xiàn)象象，又稱稱復(fù)合。。1．復(fù)合50電弧原理理電弧中擴(kuò)擴(kuò)散主要要原因：：（1）弧燃區(qū)區(qū)域與周周圍介質(zhì)質(zhì)中帶電電質(zhì)點(diǎn)濃濃度不同同；（2）兩區(qū)域域中溫度度的不同同而引起起?；≈袔щ娰|(zhì)點(diǎn)點(diǎn)不斷擴(kuò)擴(kuò)散到介介質(zhì)中，，并在介介質(zhì)中發(fā)發(fā)生再結(jié)結(jié)合，使使得弧燃燃區(qū)域中中導(dǎo)電質(zhì)質(zhì)點(diǎn)數(shù)目目減少，，發(fā)生去去游離。。擴(kuò)散的速速率決定定于電弧弧表面上上帶電質(zhì)質(zhì)點(diǎn)數(shù)目目，故與與電弧直直徑成反反比。2.擴(kuò)散帶電質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)從弧燃燃區(qū)域逃逃逸至周周圍介質(zhì)質(zhì)中去稱稱作擴(kuò)散散。51電弧原理理四、電弧弧的熄滅滅電弧中存存在的游游離與去去游離這這二個(gè)性性質(zhì)相反反過(guò)程的的強(qiáng)弱對(duì)對(duì)比就決決定了電電弧最終終發(fā)展趨趨勢(shì)，即即當(dāng)游離離強(qiáng)于去去游離時(shí)時(shí)，電弧弧就會(huì)發(fā)發(fā)生并燃燃燒激烈烈；若去去游離與與游離過(guò)過(guò)程達(dá)到到平衡，，電弧就就會(huì)穩(wěn)定定燃燒；；而在去去游離占占有優(yōu)勢(shì)勢(shì)時(shí)，電電弧的燃燃燒即將將減弱并并最終熄熄滅><=越燃越旺旺穩(wěn)定燃燒燒最終熄滅滅52影響游離離和去游游離的因因素E↓→→運(yùn)動(dòng)速度度↓→復(fù)復(fù)合↑→Q↓→熱游離↓↓①電弧溫溫度：溫度↓→速度↓→復(fù)合加強(qiáng)→Q↓熱游離↓→Q↓使溫度降降低的方方法有：：吹弧、、拉長(zhǎng)電電弧、或或與冷卻卻介質(zhì)表表面接觸觸。②電場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度：方法：提提高觸頭頭分離速速度、拉拉長(zhǎng)電弧弧、多斷斷口。53④介質(zhì)特特性：包包括氣體體的介電電強(qiáng)度、、導(dǎo)熱系系數(shù)、電電負(fù)性⑤電極材料料：銅、銀銀、銅鎢、、銀鎢合金金具有熔點(diǎn)高高、導(dǎo)熱能能力強(qiáng)、熱熱容量大的的特點(diǎn)，可可減少熱電電子發(fā)射和和弧柱中的的金屬蒸氣氣。③氣體介質(zhì)質(zhì)的壓力：：F↓→自由行程縮縮短→離子子濃度↑→→復(fù)合↑真空數(shù)目少少→碰撞游游離↓→擴(kuò)擴(kuò)散↑在電弧產(chǎn)生生后只要抓抓住有利時(shí)時(shí)機(jī)，采取取合理措施施去減弱熱熱游離而加加強(qiáng)去游離離，就將加加速促成電電弧熄滅。。54（一）特性性：五、直流電弧的的特性及熄熄滅1、靜態(tài)伏安安特性曲線線為發(fā)弧電壓壓、即產(chǎn)生生電弧的最最小電壓值值55=陰極區(qū)電壓+弧柱區(qū)電壓+陽(yáng)極區(qū)電壓2、電弧電壓分分布圖：56U=陰極區(qū)電壓壓U陰極區(qū)+弧柱區(qū)UH+陽(yáng)極區(qū)U陽(yáng)極區(qū)U陰極區(qū)大小與in無(wú)關(guān)，在空空氣中U=8~11VU陽(yáng)極區(qū)<U陰極區(qū)、且隨in增大而減小小甚至為零零UH與in呈線性關(guān)系系短?。簬讉€(gè)個(gè)mm長(zhǎng)、主要由由U陰極區(qū)+U陽(yáng)極區(qū)組成,UH近似于零長(zhǎng)?。簬讉€(gè)個(gè)cm~幾個(gè)m長(zhǎng)，主要由由UH組成57近陰極效應(yīng)應(yīng)（短弧原原理）將長(zhǎng)弧沿垂垂直方向切切割成多段段電弧串聯(lián)聯(lián)，每一段段即構(gòu)成一一個(gè)短弧，，獲得一個(gè)個(gè)陰極區(qū)壓壓降。如果加在觸觸頭間的電電壓小于各各段短弧的的陰極電壓壓之和，則則電弧就不不能維持而而熄滅。58（二）直流流電弧的工工作點(diǎn)直流電弧的的熄滅條件件59六、交交流電弧弧的特性及及熄滅Uh——馬鞍形狀。。A>BA——燃弧電壓B——熄弧電壓（一）特性性1、動(dòng)態(tài)狀安安特性曲線線：電弧弧電壓和電電流隨時(shí)間間不斷變化化，每一周周期，電流流過(guò)零2次電弧在自然然過(guò)零時(shí)將將自動(dòng)熄滅滅，但下半半周期隨著著電壓的升升高，電弧弧會(huì)重燃。。若電流過(guò)零零時(shí)，電弧弧不再重燃燃，電弧就就此熄滅。。2、熱慣性：：電弧溫度度的變化滯滯后于電流流的變化61（二）交流流電弧的熄熄滅1、弧隙介質(zhì)質(zhì)電強(qiáng)度的的恢復(fù)過(guò)程程Uj——弧隙介質(zhì)能能夠承受而而不致使弧弧隙去穿的的最小電壓壓過(guò)程：電流流過(guò)零前，，θ℃很高，Rn很小，弧隙隙為良導(dǎo)電電通道；電電流過(guò)零前前后，θ℃↓，Rn↑具有一定抗抗電強(qiáng)度電流過(guò)零后后，Uj恢復(fù)不是從從零開(kāi)始,而是有一個(gè)個(gè)起始電壓壓。這種現(xiàn)現(xiàn)象稱為交交流電路的的近陰極效應(yīng)應(yīng)。（電流極極性改變后后的0.1~1.0微秒瞬間,有Uj=150~250V）622、弧隙電壓的的恢復(fù)過(guò)程程UnfUnf——電壓由熄弧弧電壓恢復(fù)復(fù)到電源電電壓的過(guò)程程。過(guò)程：1）電流過(guò)零零前，電弧弧電阻很小小，電源電電壓大部分分降落在線線路或負(fù)載載的阻抗上上。2）電流過(guò)零零時(shí)，電弧弧熄滅，最最后變?yōu)榻^絕緣介質(zhì)，，電源電壓壓全部加在在弧隙上。。633、交流電弧弧的熄滅條條件：64七、開(kāi)關(guān)電電器中幾種種常用的滅滅弧方法：具體方法：：a加快觸頭的的分離速度度，如采用用強(qiáng)力斷路路彈簧。目目前，高壓壓斷路器的的分閘速度度已經(jīng)從1m/s提高到16m/s。b采用多斷口口。在觸頭頭行程、分分閘速度相相同的情況況下，多一一個(gè)或幾個(gè)個(gè)斷口，電電弧被拉長(zhǎng)長(zhǎng)速度成倍倍增加，因因此能提高高滅弧能力力。★速拉法：拉拉長(zhǎng)電弧有有利于散熱熱和帶電質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合合和擴(kuò)散，，開(kāi)關(guān)電器器中普遍使使用的一種種方法。6566★吹弧法：利利用外力吹吹動(dòng)電弧，，使電弧加加速冷卻，，拉長(zhǎng)電弧弧?！锢鋮s法：降降低電弧的的溫度，使使電弧中的的高溫游離離減弱?；镜臏缁』》椒ㄖ灰?。67★長(zhǎng)弧切短法法：用金屬屬片將電弧弧分割成許許多個(gè)串聯(lián)聯(lián)的短弧。。常用于低壓壓交流開(kāi)關(guān)關(guān)中?！锎只》旨?xì)法法：將粗大大的電弧分分成若干平平行的細(xì)小小的電弧。。68★真空滅弧法法：真空具具有較高的的絕緣強(qiáng)度度。★SF6滅弧法：：SF6氣體具有優(yōu)優(yōu)良的絕緣緣性能和滅滅弧性能。。★狹溝滅弧法法：依靠磁磁場(chǎng)的作用用，將電弧弧驅(qū)入耐弧弧材料制成成的狹縫縫中以加強(qiáng)強(qiáng)電弧的冷冷卻。填料式熔斷斷器屬于狹狹縫滅弧法法。691)、滿足正常負(fù)負(fù)荷的發(fā)熱熱要求；2)、有足夠的機(jī)機(jī)械強(qiáng)度；；3)、有足夠的動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定度和和熱穩(wěn)定度度；4)、有足夠的斷斷流能力。。八、對(duì)電氣氣觸頭的基基本要求70觸頭的分類類1、固定觸頭頭——如母線的聯(lián)聯(lián)接，采用用螺柱連接接和壓接兩兩種；2、滑動(dòng)觸頭頭——如滑環(huán)與碳碳刷；3、可斷觸頭頭——如QF的動(dòng)靜觸頭頭，可采用用對(duì)接式和和插入式。。觸頭的接觸觸電阻接觸電阻——直接反映觸觸頭的工作作狀況其大小決定定了觸頭的的發(fā)熱觸頭頭的工作情情況71觸頭的工作作情況1、在長(zhǎng)期負(fù)負(fù)載電流下下的工作——負(fù)載電流I→觸頭Rc→I2Rc→發(fā)熱需采用降低低溫度及提提高通流能能力、嚴(yán)防防金屬氧化化層造成的的惡性循環(huán)環(huán)的方法。。2、在短時(shí)大大電流下的的工作在t很短的瞬間間，電流很很大→會(huì)在在某一點(diǎn)集集聚大熱量量→觸頭的的熔焊→機(jī)機(jī)械強(qiáng)度度↓→彈彈力↓對(duì)策：規(guī)定定短時(shí)發(fā)熱熱最高溫度度限值723、在大電流流下的關(guān)合合和分?jǐn)鄷?huì)會(huì)出現(xiàn)：：①?gòu)椞F(xiàn)象象②在可斷觸觸頭的觸頭頭間產(chǎn)生的的電弧可能能會(huì)燒壞觸觸頭觸頭的工作作情況返回目錄73教學(xué)要求：：掌握高、低低壓開(kāi)關(guān)電電器的結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)、工工作原理、、電氣參數(shù)數(shù)及其應(yīng)用用，重點(diǎn)掌掌握斷路器器的工作原原理；掌握熔斷器器的作用、、結(jié)構(gòu)、原原理；掌握互感器器的作用、、結(jié)構(gòu)、接接線方式及及準(zhǔn)確度等等級(jí)；4.3高壓一次設(shè)設(shè)備及其選選擇74一、概述★一次設(shè)備：：一次回路路中所有的的電氣設(shè)備備，叫一次次設(shè)備?！镆淮位芈罚海鹤兣潆娝谐袚?dān)輸輸送和分配配電能任務(wù)務(wù)的電路。?！锒位芈罚海河脕?lái)控制制、指示、、監(jiān)測(cè)、保保護(hù)一次設(shè)設(shè)備運(yùn)行的的電路?！锒卧O(shè)備：：二次回路路中所有的的電氣設(shè)備備，叫二次次設(shè)備。4.3高壓一次設(shè)設(shè)備及其選選擇75★一次次設(shè)設(shè)備備按按功功能能分分為為：：1)、變變換換設(shè)設(shè)備備：：T，CT，PT2)、控制制設(shè)設(shè)備備：：QF，QS3)、保護(hù)護(hù)設(shè)設(shè)備備：：FU，避雷雷器器4)、補(bǔ)補(bǔ)償償設(shè)設(shè)備備：：并聯(lián)聯(lián)電電容容器器5)、成成套套設(shè)設(shè)備備：：按按一一次次電電路路接接線線方方案案的的要要求求，，將將一一次次與與二二次次設(shè)設(shè)備備組組合合為為一一體體的的電電氣氣裝裝置置，，如如高高壓壓開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)柜柜，，低低壓壓配配電電屏屏，，照照明明柜柜等等。。76★設(shè)備備學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)要要點(diǎn)點(diǎn)5)掌握握設(shè)備備在在系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的配配置置和和使使用用（重重點(diǎn)點(diǎn)））4)掌握握設(shè)備備的的選選擇擇要要點(diǎn)點(diǎn)（重重點(diǎn)點(diǎn)））3)熟悉悉相相應(yīng)應(yīng)的的文文字字符符號(hào)號(hào)和和圖圖形形符符號(hào)號(hào)2)了解解設(shè)設(shè)備備基基本本結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，理理解解工工作作原原理理1)掌握握功能能：設(shè)備備在在系系統(tǒng)統(tǒng)中中起起什什么么作作用用（（重重點(diǎn)點(diǎn)））771、作作用用：：短短路路保保護(hù)護(hù)、、過(guò)過(guò)載載保保護(hù)護(hù)。。2、接接法法：：串串接接在在被被保保護(hù)護(hù)電電路路中中。。3、特點(diǎn)：價(jià)格格便宜、使用用維修方便、、但熔斷后必必須更換，保保護(hù)特性和可可靠省差。4、原理：短路路、過(guò)載時(shí)熔熔體熔斷。5、應(yīng)用：小容容量電氣設(shè)備備和對(duì)繼電保保護(hù)要求不高高的電路6、主要參數(shù)：：（1）熔斷器的額額定電流。（2）熔體的額定定電流。（3）熔斷器的極極限斷路電流流。（4）熔斷器的額額定電壓。二熔斷器器基本要點(diǎn)781.主要對(duì)電路和和設(shè)備進(jìn)行短短路保護(hù)熔斷器是一種種簡(jiǎn)單的保護(hù)護(hù)電器.由熔體、熔體體管和接觸導(dǎo)導(dǎo)電等部分組組成。（二）結(jié)構(gòu)和和原理：（一）功能熔斷器：當(dāng)流過(guò)其熔體體電流超過(guò)一一定數(shù)值時(shí)，，熔體自身產(chǎn)產(chǎn)生的熱量自自動(dòng)地將熔體體熔斷而斷開(kāi)開(kāi)電路。2.有時(shí)也有過(guò)負(fù)負(fù)荷保護(hù)二高壓熔熔斷器79熔體從通過(guò)非非正常電流到到開(kāi)斷整個(gè)過(guò)過(guò)程由三個(gè)階階段構(gòu)成：從從短路電流開(kāi)開(kāi)始通過(guò)熔體體至熔體熔斷斷所需的時(shí)間間即熔體熔化化時(shí)間；從熔熔體熔斷到產(chǎn)產(chǎn)生電弧所需需的時(shí)間；從從電弧產(chǎn)生至至電弧熄滅所所需時(shí)間，即即燃弧時(shí)間。。（三）符號(hào)：對(duì)于符號(hào)應(yīng)逐逐漸積累，逐逐步熟悉文字符號(hào)為FU80高壓熔斷器型型號(hào)：81（四）類型及及特點(diǎn)1.戶內(nèi)型（RN系列〕固定式RN1主要用作高壓壓線路和設(shè)備備的短路保護(hù)護(hù)，也起過(guò)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。。RN2用作高壓互感感器的短路保保護(hù)。RN1、RN2滅弧能力很強(qiáng)強(qiáng)，為”限流流“式熔斷器器。圖4-11）82認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)83內(nèi)部充石英砂砂---利于滅弧。冶金效應(yīng)：降降低熔點(diǎn)，利利于滅弧。滅弧工作熔體管帽熔管指示熔體石英砂錫球84RN系列:RN1、RN3、RN5—用于保護(hù)線路路、設(shè)備。RN2、RN4、RN6—用于保護(hù)電壓壓互感器1）作用：保護(hù)護(hù)高壓開(kāi)關(guān)、、變壓器、電電壓互感器等等高壓電氣設(shè)設(shè)備及線路。。2）結(jié)構(gòu)：內(nèi)部部充石英砂-----利于滅弧。3）冶金效應(yīng)：：降低熔點(diǎn)，，利于滅弧。。4）限流熔斷器器：熔斷時(shí)間間不超過(guò)0.01s。所保護(hù)的設(shè)備備可以不校驗(yàn)驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定性性。85868788RN3型戶內(nèi)高壓限限流熔斷器RN3型戶內(nèi)高壓限限流熔斷器是是用于電力線線路及輸電設(shè)設(shè)備的過(guò)載及及短路保護(hù)。。RN3型戶內(nèi)高壓限限流熔斷器比比RN1型有如下改進(jìn)進(jìn)。1、熔體采用片片狀變截面多多斷口結(jié)構(gòu)，，為使開(kāi)斷能能力增強(qiáng)。開(kāi)開(kāi)斷速度快，，開(kāi)斷后絕緣緣可以迅速建建立對(duì)抗過(guò)電電壓沖擊能力力得到改善。。2、RN3型系列高壓限限流熔斷器。。為了使其能能與FN5負(fù)荷開(kāi)關(guān)配合合工作。完善善了指示撞擊擊器的基本功功能。該指示示撞擊器具有有10±2kg的撞擊能力完完全可以觸發(fā)發(fā)FN5等型號(hào)的負(fù)荷荷開(kāi)關(guān)的跳閘閘機(jī)構(gòu)。撞擊擊器的最大行行程為25mm。3、按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)草案GB15166.1-5-《限流式熔斷器器》中的試驗(yàn)方法法，可并斷20-150MVA的短路容量，，而RN1型只能開(kāi)斷40-80MVA的短路容量。。RN3型可配合FN5開(kāi)斷過(guò)載電流流。RN1型則不能觸發(fā)發(fā)FN5跳閘。不以開(kāi)開(kāi)斷過(guò)載電流流。4、熔斷器的工工作溫度降低低，熔管的額額定電流得到到提高。892.戶外型（RW〕跌落式熔斷器器基本結(jié)構(gòu)裝置在配電變變壓器高壓側(cè)側(cè)或配電線支支干線路上、、用作變壓器器和線路的短短路、過(guò)載保保護(hù)操作：絕緣棒棒。配置及作用：：90跌落式熔斷器器及拉負(fù)荷跌跌落式熔斷器器是戶外高壓壓保護(hù)電器。。它裝置在配電電變壓器高壓壓側(cè)或配電線線支干線路上上、用作變壓壓器和線路的的短路、過(guò)載載保護(hù)及分、、合負(fù)荷電流流。跌落式熔斷器器由絕緣支架架和熔絲管二二部分組成，，靜觸頭安裝裝在絕緣支架架兩端，動(dòng)觸觸頭安裝在熔熔絲管兩端，，熔絲管由內(nèi)內(nèi)層的消弧管管和外層的酚酚醛紙管或環(huán)環(huán)氧玻璃布管管組成。拉負(fù)荷跌落式式熔斷器增加加彈性輔助觸觸頭及滅弧罩罩，以分、合合負(fù)荷電流。。戶外熔斷器（RW10-10F型戶外拉負(fù)荷荷跌落式熔斷斷器）91跌落式熔斷器器在正常運(yùn)行行時(shí)，熔絲管管借熔絲張緊緊后形成閉合合位置。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故故障時(shí)，故障障電流使熔絲絲迅速熔斷，，并形成電弧弧，消弧管受受電弧灼熱，，分解出大量量的氣體，，使管內(nèi)形成成很高壓力，，并沿管道形形成縱吹，電電弧被迅速拉拉長(zhǎng)而熄滅。。熔絲熔斷后，，下部動(dòng)觸頭頭失去張力而而下翻，使鎖鎖緊機(jī)構(gòu)釋放放熔線管，熔熔絲管跌落，，形成明顯顯的開(kāi)斷位置置。當(dāng)需要拉負(fù)荷荷時(shí)，用絕緣緣桿拉開(kāi)動(dòng)觸觸頭，此時(shí)主主動(dòng)、靜觸頭頭分離，輔助助觸頭仍然接接觸，繼續(xù)用用絕緣桿拉動(dòng)動(dòng)觸頭，輔助助觸頭也分離離，在輔助觸觸頭之間產(chǎn)產(chǎn)生電弧，電電弧在滅弧罩罩狹縫中被拉拉長(zhǎng)，同時(shí)滅滅弧罩產(chǎn)生氣氣體，在電流流過(guò)零時(shí)，將將電弧熄滅。。9293RW10-10F/100型帶切負(fù)荷滅滅弧裝置跌落落式熔斷器熔斷器管下觸頭滅弧裝置94限流式熔斷器剖面圖限流式熔斷器外形熔絲石英砂95RW10-10F/100型帶切負(fù)荷滅滅弧裝置跌落落式熔斷器9697RW3－10戶外高壓跌落落式熔斷器9899彩圖4-1RW4-12戶外交流高壓壓跌落式熔斷斷器100101（二）特點(diǎn)：：1)、有明顯的斷開(kāi)開(kāi)間隙；2)、無(wú)滅弧裝置，，不能帶負(fù)荷荷操作。三高壓壓隔離開(kāi)關(guān)文字符號(hào)：QS圖形符號(hào)：（三））符號(hào)號(hào)：（一）功功能：：1.隔離高高壓電電源，，安全全檢修修2.倒閘操操作3.接通和和斷開(kāi)開(kāi)較小小電流流（如勵(lì)磁磁電流流不超超過(guò)2A的空載載變壓壓器、、電容容電流流不超超過(guò)5A的空載載線路路以及及電壓壓互感感器和和避雷雷器等等。））102通常與與斷路路器配配合使使用。。和斷路路器配配合使使用時(shí)時(shí)，要要嚴(yán)格格遵守守操作作順序序，即即停電電時(shí)，，應(yīng)先先使斷斷路器器跳閘閘，后后拉開(kāi)開(kāi)隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)；送送電時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)先合合隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)，再再閉合合斷路路器（四））應(yīng)用用先通后后斷！?。。。。?）隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)在分分閘狀狀態(tài)時(shí)時(shí)應(yīng)有有明顯顯可見(jiàn)見(jiàn)的斷斷口，，使運(yùn)運(yùn)行人人員能能明確確區(qū)分分電器器是否否與電電網(wǎng)斷斷開(kāi)，，但在在全封封閉式式配電電裝置置中除除外；；（五））對(duì)隔隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)的的特殊殊要求求103（4）隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)應(yīng)結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，動(dòng)作作可靠靠；（5）帶有有接地地閘刀刀的隔隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)應(yīng)應(yīng)有保保證操操作順順序的的閉鎖鎖裝置置，以以供安安全檢檢修和和檢修修完成成后恢恢復(fù)正正常運(yùn)運(yùn)行。。（2）隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)斷點(diǎn)點(diǎn)之間間應(yīng)有有足夠夠的距距離，，可靠靠的絕絕緣，，在任任何狀狀態(tài)下下都不不能被被擊穿穿而引引起過(guò)過(guò)電壓壓危及及工作作人員員的安安全；；（3）具有有足夠夠的短短路穩(wěn)穩(wěn)定性性，包包括動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定定和熱熱穩(wěn)定定。104（六））隔隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)的的分類類按安裝裝地點(diǎn)點(diǎn)的不不同，，隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)可劃劃分為為戶內(nèi)內(nèi)、戶戶外兩兩種;按絕緣緣支柱柱的數(shù)數(shù)目，，隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)可分分為單單柱式式、雙雙柱式式和三三柱式式三種種；按刀閘閘的運(yùn)運(yùn)行方方式，，隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)可分分為水水平旋旋轉(zhuǎn)式式、垂垂直旋旋轉(zhuǎn)式式、擺擺動(dòng)式式和插插入式式四種種；按有無(wú)無(wú)接地地閘刀刀，它它又可可分為為帶接接地刀刀閘和和不帶帶接地地刀閘閘兩種種。105隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)戶內(nèi)戶外剪刀型型雙柱型型三柱型型V型隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)的的典型型結(jié)構(gòu)構(gòu)（1）戶戶內(nèi)隔隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)：：戶內(nèi)內(nèi)隔離離開(kāi)關(guān)關(guān)有三三極式式和單單極式式兩種種，一一般為為刀閘閘隔離離開(kāi)關(guān)關(guān);（2）戶外外隔離離開(kāi)關(guān)關(guān):戶外隔隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)有有單柱柱式、、雙柱柱式和和三柱柱式三三種。。1061.隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)的的型號(hào)號(hào)說(shuō)明明GN2-10G/3150––[]G產(chǎn)品名名稱代代號(hào)安裝場(chǎng)場(chǎng)所代代號(hào)設(shè)計(jì)序序號(hào)額定電電壓（（kV)其他標(biāo)標(biāo)志代代號(hào)額定電電流(A)極限通通過(guò)峰峰值電電流（（kA）高原型型107GN19-12(C)系列戶戶內(nèi)交交流高高壓隔隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)適適用于于交流流50Hz，額定電電壓12kV及以下下電力力系統(tǒng)統(tǒng)中，，配用用型人人力操操作機(jī)機(jī)構(gòu)，，作為為在有有電壓壓而無(wú)無(wú)負(fù)載載情況況下，，分合合電器器之用用。108GN19-12(C)系列高壓隔離開(kāi)關(guān)2.隔離開(kāi)關(guān)的的典型結(jié)構(gòu)構(gòu)支柱絕緣子子靜觸頭操作絕緣子子轉(zhuǎn)軸109GN19-12(C)系列戶內(nèi)交交流高壓隔隔離開(kāi)關(guān)適適用于交流流50Hz，額定電壓12kV及以下電力力系統(tǒng)中，，配用型人人力操作機(jī)機(jī)構(gòu)，作為為在有電壓壓而無(wú)負(fù)載載情況下，，分合電器器之用。110111112戶外型剪刀刀型113114115戶外型雙柱柱式GW4-220型隔離開(kāi)關(guān)116戶外型三柱柱式GW7-500型隔離開(kāi)關(guān)（開(kāi)斷狀態(tài)）GW7A—220型三柱式隔離開(kāi)關(guān)（關(guān)合狀態(tài)）117GW5A-35、66、110系列隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)戶外型V形118GW5A-35、66、110系列隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)119120GW4-15、GW4-15TQ、GW4-20（D）、GW4-20TQ（D）型戶外交流流高壓隔離離開(kāi)關(guān)供有有電壓無(wú)負(fù)負(fù)荷時(shí)，，分合電路路之用。GW4-15/50~200、GW4-15TQ/50~200型專用鐵道道自動(dòng)閉塞塞信號(hào)裝置置的使用。。GW4-15/400及GW4-20（D）/400、GW4-15TQ/400及GW4-20TQ（D）/400型可供鐵道道站場(chǎng)供電電路線使用用。GW4-20（D）/50~200、GW4-20TQ（D）50~200型可用于自自動(dòng)閉塞10kV高壓線與電電機(jī)車27.5kV高壓線合桿桿運(yùn)行。121122123四、高壓負(fù)負(fù)荷開(kāi)關(guān)（一）功能能1.負(fù)荷開(kāi)關(guān)可可以分、合合正常的負(fù)負(fù)荷電流和和關(guān)合短路路電流，但但不能切斷斷短路電流流故障。2.必須與高壓壓熔斷器串串聯(lián)，借助助于熔斷器器切除短路路電流。3.與隔離開(kāi)關(guān)關(guān)一樣，具具有明顯的的斷開(kāi)間隙隙，也具有有隔離電源源，保證安安全檢修的的功能。將負(fù)荷開(kāi)關(guān)關(guān)與高壓熔熔斷器相配配合，故障障電流的開(kāi)開(kāi)斷由熔斷斷器來(lái)完成成，負(fù)荷開(kāi)開(kāi)關(guān)則負(fù)責(zé)責(zé)完成正常常負(fù)荷電流流的分合操操作。1241)、具有簡(jiǎn)單單的滅弧裝裝置。2)、有明顯斷斷開(kāi)間隙；；3)、配備CS型手力操動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)。（二）特點(diǎn)點(diǎn)：文字符號(hào)：：QL圖形符號(hào)：：（三）符號(hào)號(hào)：1251.戶內(nèi)型(FN)2.戶外型(FW)固定產(chǎn)氣式式（FN1、FW5等〕壓氣式（（FN2、FN3〕〕壓縮空氣式式；六氟化化硫式；油油浸式；真真空式（四）類型126在容量不是是很大、同同時(shí)對(duì)保護(hù)護(hù)性能的要要求也不是是很高時(shí)，，負(fù)荷開(kāi)關(guān)關(guān)與熔斷器器組合起來(lái)來(lái)便可取代代斷路器，，從而降低低設(shè)備投資資和運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用。（五）應(yīng)用這種形式廣廣泛應(yīng)用于于城網(wǎng)改造造和農(nóng)村電電網(wǎng)。127FZRN21-12D/T125-31.5型戶內(nèi)交流流高壓真空空負(fù)荷開(kāi)關(guān)關(guān)－熔斷器器組合電器器128FLRN36-12D型戶內(nèi)交流流高壓六氟氟化硫負(fù)荷荷開(kāi)關(guān)－熔熔斷斷器組合電電器129壓氣式130FN7-12DR型交流高壓壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)關(guān)是一種新新型產(chǎn)氣式式戶內(nèi)高壓壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)關(guān)，適用于于交流50Hz，額定電壓12kV的三相交流流電力系統(tǒng)統(tǒng)中，作為為開(kāi)斷負(fù)荷荷電流及關(guān)關(guān)合短路電電流之用。。131FN7-12DR型交流高壓壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)關(guān)是一種新新型產(chǎn)氣式式戶內(nèi)高壓壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)關(guān)，適用于于交流50Hz，額定電壓12kV的三相交流流電力系統(tǒng)統(tǒng)中，作為為開(kāi)斷負(fù)荷荷電流及關(guān)關(guān)合短路電電流之用。。132油浸式133SF6式134（二）特點(diǎn)點(diǎn)：1)、有完善的的滅弧裝置置，足夠大大的斷流能能力；2)、配備手手力(CS型)，電磁(CD型)，彈簧儲(chǔ)儲(chǔ)能(CT型)操動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)。五高高壓斷斷路器文字符號(hào)號(hào)：QF圖形符號(hào)號(hào)：（三）符符號(hào)：1.通斷正常常負(fù)荷電電流2.接通和承承受一定定時(shí)間的的短路電電流3.在保護(hù)裝裝置作用用下自動(dòng)動(dòng)跳閘，，迅速切切除短路路故障。。（一）功能能：電力系統(tǒng)統(tǒng)最重要要的開(kāi)關(guān)關(guān)設(shè)備135（四）高高壓斷路路器的基基本類型型壓縮空氣氣斷路器器油斷路器器少油斷路路器多油斷斷路器器分類真空斷斷路器器SF6斷路器器固體產(chǎn)產(chǎn)氣斷斷路器器按斷路路器安安裝地地點(diǎn)，，又可可將其其分為為（1）屋內(nèi)內(nèi)式（2）屋外外式。。按滅弧弧介質(zhì)質(zhì)的不不同分分類磁吹斷斷路器器1243567國(guó)產(chǎn)斷斷路器器的型型號(hào)1———表示斷斷路器器的字字母代代號(hào)S—少油；；D—多油；；Z—真空；；K—空氣；；L—SF6；2———安裝場(chǎng)場(chǎng)所代代號(hào)N—表示屋屋內(nèi)型型；W—表示屋屋外型型3———設(shè)計(jì)序序列號(hào)號(hào)；4———額定電電壓，，KV；5———其它標(biāo)標(biāo)志，，如G—改進(jìn)型型，F(xiàn)表示分分相操操作6———額定電電流，，A7———額定開(kāi)開(kāi)斷能能力（（KA或MVA）137高壓斷斷路器器的型型號(hào)說(shuō)說(shuō)明SN10-10I/630––31產(chǎn)品名名稱代號(hào)S—少油D—多油Z—真空K—空氣L—SF6安裝場(chǎng)場(chǎng)所代號(hào)N—屋內(nèi)型型W—屋外型型設(shè)計(jì)序序號(hào)額定電電壓（（kV)其他標(biāo)標(biāo)志代代號(hào)額定電電流(A)額定開(kāi)開(kāi)斷電電流（（kA）如：SN10-10I/630-300表示戶戶內(nèi)式式10kV少油斷斷路器器額定定電流流630A,額定開(kāi)開(kāi)斷容容量300MVA138按國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，額額定電電壓在在220KV及以下下的電電氣設(shè)設(shè)備，，其最最高工工作電電壓為為額定定電壓壓的1.15倍；對(duì)對(duì)于330KV及以上上電氣氣設(shè)備備，規(guī)規(guī)定為為1.1倍。(五)高壓斷斷路器器基本本技術(shù)術(shù)參數(shù)數(shù)1、額定定電壓壓UN保證斷斷路器器正常常長(zhǎng)期期工作作的線線電壓壓（標(biāo)標(biāo)稱電電壓）），以以KV為單位位。按我國(guó)國(guó)現(xiàn)行行國(guó)標(biāo)標(biāo)及有有關(guān)暫暫行規(guī)規(guī)定，，我國(guó)國(guó)斷路路器的的額定定電壓壓有10，20，35，60，110，220，330，500KV。139高壓斷斷路器器的基基本技技術(shù)參參數(shù)我國(guó)斷斷路器器額定定電流流等級(jí)級(jí)為200，400，600(630)，（1000），1250，1600，（1500），2000，2500,3150，4000，5000，6300，8000，10000，12500，16000及20000A等2、額定電電流IN額定電電流是是斷路路器允允許長(zhǎng)長(zhǎng)期通通過(guò)的的最大大工作作電流流，以以A為單位位。在在長(zhǎng)期期通過(guò)過(guò)額定定電流流時(shí)，，斷路路器各各部分分發(fā)熱熱溫度度不超超過(guò)國(guó)國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。。1403、額定定開(kāi)斷斷電流流IOC額定開(kāi)開(kāi)斷電電流是是指在在額定定電壓壓下斷斷路器器能開(kāi)開(kāi)斷而而不致致妨礙礙其繼繼續(xù)工工作的的最大大短路路電流流，單單位為為KA。4、熱熱穩(wěn)定定電流流Ith又稱短短時(shí)耐耐受電電流。。它指指的是是在某某一規(guī)規(guī)定的的短時(shí)時(shí)間t內(nèi)斷路路器能能耐受受的短短路電電流熱熱效應(yīng)應(yīng)所對(duì)對(duì)應(yīng)的的電流流值，，以KA為單位位。5、動(dòng)穩(wěn)定定電流流Ies又稱峰峰值耐耐受電電流，，它是是斷路路器在在關(guān)合合位置置時(shí)能能允許許通過(guò)過(guò)而不不致影影響其其正常常運(yùn)行行的短短路電電流最最大瞬瞬時(shí)值值，以以KA為單位位。1416、額定定短路路關(guān)合合電流流INcl額定短短路關(guān)關(guān)合電電流是是指斷斷路器器在額額定電電壓下下用相相應(yīng)操操動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)所所能閉閉合的的最大大短路路電流流，單單位為為KA。7、開(kāi)斷時(shí)間tOC開(kāi)斷時(shí)間是指斷斷路器的操動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)到分閘閘指令起到三三相電弧完全全熄滅為止的的一段時(shí)間，，它包括斷路路器的分閘時(shí)時(shí)間(固有分閘時(shí)間間)和燃弧時(shí)間兩兩部分。8、合閘時(shí)間tcl：處于分閘位置置的斷路器從從接到合閘信信號(hào)瞬間起到到斷路器三相相觸頭全接通通為止所經(jīng)歷歷的時(shí)間為合合閘時(shí)間。142開(kāi)斷部分操動(dòng)和傳動(dòng)部部分絕緣部分組成成(六)高壓斷路器基基本結(jié)構(gòu)143斷路器的積木木組合方式斷路器的積木木組合方式示示意圖144SW2-110型少油斷路器器每每相單柱雙雙斷口145SW2-220型少油斷路器每相雙柱四斷口146（六）常用斷斷路器簡(jiǎn)介1.油斷路器開(kāi)關(guān)觸頭在絕絕緣油中閉合合和斷開(kāi)。。油兼有滅弧弧和絕緣功能能，油量多，，有易燃易爆爆危險(xiǎn)。體積積大，維護(hù)麻麻煩?？深l繁繁通斷負(fù)荷。。趨于淘汰。。開(kāi)關(guān)觸頭在絕絕緣油中閉合合和斷開(kāi)。油油只作滅弧功功能，油量少少，易燃易爆爆危險(xiǎn)性較小小。體積小，，價(jià)廉，維護(hù)護(hù)方便。不能能頻繁操作。。6～10kv應(yīng)用甚廣，但但現(xiàn)逐漸為真真空斷路器所所取代。多油斷路器：：少油斷路器：：147SN10-10型少油斷路器器按斷流容量量分有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型，斷流容量量Soc為300MVA，Ⅱ型為500MVA；Ⅲ型為750MVA。148圖4-15少油斷路器器內(nèi)部剖面面結(jié)構(gòu)1—鋁帽2—油氣分離器器3—上接線端子子4—油標(biāo)5—插座式靜觸觸頭6—滅弧室7—?jiǎng)佑|頭8—中間滾動(dòng)觸觸頭9—下接線端子子10—轉(zhuǎn)軸11—拐臂12—基座13—下支柱絕緣緣子14—上支柱絕緣緣子15—斷路彈簧16—絕緣筒少油斷路器器主要由油油箱、傳動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)和框框架三部分分組成。油油箱是斷路路器的核心心部分，油油箱的上部部設(shè)有油汽汽分離室，，其作用是是將滅弧過(guò)過(guò)程中產(chǎn)生生的油氣混混合物旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分離，氣氣體從頂部部排氣孔排排出，而油油則沿內(nèi)壁壁流回滅弧弧室。149SN10-10ⅠⅡⅡ型導(dǎo)電桿SN10-10Ⅲ型付觸座SN10-10Ⅰ型觸座SN10-10Ⅱ型觸座150（1）油斷路器的的滅弧原理理滅弧室自能式外能式吹弧方式縱橫吹縱吹橫吹151油斷路器滅滅弧室的工工作原理自能縱吹152自能橫吹縱橫吹動(dòng)畫畫153154外能吹弧靜觸頭動(dòng)觸頭活塞唧筒電弧絕緣筒155熄弧性能比比較自能式開(kāi)斷大電流流能力強(qiáng)開(kāi)斷微小電電流能力弱弱臨界開(kāi)斷電電流現(xiàn)象外能式開(kāi)斷小電流流能力強(qiáng)，，易出現(xiàn)截截流現(xiàn)象156（2）.油斷路器小小結(jié)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，，價(jià)格便宜宜缺點(diǎn)：檢修周期短短維護(hù)工作量量大潛在火災(zāi)危危險(xiǎn)被SF6斷路器取代代的趨勢(shì)（（110kV及以上系統(tǒng)統(tǒng)）被真空斷路路器取代的的趨勢(shì)（10kV電力系統(tǒng)））157SN10-10Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型斷路器可可配用型電電磁操動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)或CT型彈簧機(jī)構(gòu)構(gòu)。這些操操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)內(nèi)部都有跳跳閘和合閘閘線圈，通通過(guò)斷路器器的傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)使斷路路器動(dòng)作。。電磁操動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)需用用直流電源源操作，可可以手動(dòng)和和遠(yuǎn)距離跳跳、合閘。。彈簧儲(chǔ)能能操動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)有交、直直流操作電電源兩種，，可以手動(dòng)動(dòng)也可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離跳、、合閘。由于采用交交流操作電電源簡(jiǎn)單經(jīng)經(jīng)濟(jì)，可直直接由供電電系統(tǒng)取得得，而直流流操作電源源則需通過(guò)過(guò)整流裝置置或?qū)Ｓ弥敝绷麟娫?，，成本較高高，因此彈彈簧操動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用用越來(lái)越廣廣，特別適適合中小型型工廠供配配電系統(tǒng)。。158SN10-10型斷路器159SN10-10型斷路器160SW6-110Ⅱ(C)型戶外交流流高壓少油油斷路器彩圖4-7少油斷路器器161圖1SW6-110Ⅱ(C)型少油斷路路器外形162開(kāi)關(guān)觸頭在在真空的容容器內(nèi)閉閉合和斷開(kāi)開(kāi)。滅弧能能力強(qiáng)燃弧弧時(shí)間短，，屬高速斷斷路器。開(kāi)開(kāi)斷能力強(qiáng)強(qiáng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，重量量輕，體積積小。壽命命長(zhǎng)，易維維修?？深l頻繁操作。。無(wú)易燃易易爆危險(xiǎn)。。2．高壓真空空斷路器高壓真空斷斷路器是利利用“真真空”（氣氣壓10-2~10-6Pa）作為絕緣和和滅弧介質(zhì)質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：熄弧弧時(shí)間較短短：0.01s以下，開(kāi)距距小(10kV)：10～15mm。真空絕緣恢恢復(fù)速度強(qiáng)強(qiáng)由于開(kāi)斷速速度高,易產(chǎn)生截流流過(guò)電壓,對(duì)變壓器等等感性負(fù)載載易造成危危害,應(yīng)配置過(guò)電電壓吸收裝裝置。163真空斷路器器有落地式式、懸掛式式、手車式式三種形式式，它是實(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)油化化改造的理理想設(shè)備。。真空斷路路器有戶內(nèi)內(nèi)式和戶外外式。1641）、真空電電弧的形成成（1)擴(kuò)散型真空空電弧單陰極斑點(diǎn)的真空電弧

陰極陽(yáng)極擴(kuò)散真空電弧外形示意圖165（2)集聚型真空空電弧大量電子撞撞擊陽(yáng)極陽(yáng)極表面溫溫度陽(yáng)極斑點(diǎn)電弧電流磁磁場(chǎng)磁壓力等離子體的的直徑集聚型電弧弧1662）.真空斷路器器結(jié)構(gòu)真空斷路器結(jié)構(gòu)外型圖

絕緣子操動(dòng)機(jī)構(gòu)真空滅弧室室絕緣拉桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)ZN系列真空斷斷路器主要要由真空滅滅弧室、操操動(dòng)機(jī)構(gòu)(配電磁或彈彈簧操動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu))、絕緣體、、傳動(dòng)件、、機(jī)架等組組成，其外外形結(jié)構(gòu)如如圖所示。。167