高低壓電器復(fù)習(xí)

一、高壓電器中的開關(guān)電器分類與作用

高壓電器中的開關(guān)電器主要用來關(guān)合與分?jǐn)嗾ｋ娐放c故障電路，或用來隔離高壓電源。根據(jù)其功能的不同又可分為：（1）高壓斷路器它能關(guān)合與分?jǐn)嗾Ｇ闆r下的各種負(fù)載電路，又能在故障情況下關(guān)合與開斷短路電流，而且還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的要求。它是高壓電器中一種功能最為全面的電器。（2）高壓熔斷器當(dāng)線路中電流超過一定的限度或出現(xiàn)短路故障時(shí)能夠自動(dòng)開斷電路。電路開斷后，熔斷器必須人工更換部件后才能再次使用。（3）高壓隔離開關(guān)用來隔離電源或電路。隔離開關(guān)只能開斷很小的電流，例如長度很短的母線空載電流，容量不大的變壓器空載電流等。（4）高壓負(fù)荷開關(guān)只能在正常工作情況下關(guān)合與開斷各種負(fù)載電路，但不能開斷短路電流。（5）接地開關(guān)高壓與超高壓線路檢修電氣設(shè)備時(shí)，為確保人身安全，可用接地開關(guān)進(jìn)行接地。接地開關(guān)可用來人為造成電力系統(tǒng)的接地短路，以達(dá)到控制和保護(hù)的目的。二、簡述電弧產(chǎn)生的一般過程，高壓真空斷路器電弧又是如何產(chǎn)生的？

觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，在剛出現(xiàn)斷口之際，由于兩觸頭間距離極小，其間將形成很強(qiáng)的電場，使陰極中的自由電子溢出到氣隙中并向陽極加速運(yùn)動(dòng)，這稱為場致發(fā)射。另一方面，介質(zhì)的放電現(xiàn)象是由于電場、熱、光的作用下，介質(zhì)里的中性分子產(chǎn)生自由電子、正、負(fù)離子的結(jié)果。稱為游離作用。在電子高速運(yùn)動(dòng)過程中，高溫使電極間原有介質(zhì)中性原子出現(xiàn)熱游離，在高速電子撞擊下，中性原子還會出現(xiàn)撞擊游離。

因此，電場作用下，大量帶電粒子作定向運(yùn)動(dòng)形成電流，于是絕緣的氣體就變成了導(dǎo)體，致使兩個(gè)觸頭間出現(xiàn)高溫的帶電粒子流“電弧”。可以看出，電弧的產(chǎn)生實(shí)際上是一種介質(zhì)將被擊穿的放電現(xiàn)象，也是一種電子游離過程。

真空環(huán)境下，電極間的介質(zhì)游離現(xiàn)象（熱游離和撞擊游離）可忽略，真空電弧在觸頭帶電流分離時(shí)，是觸頭間的電離狀態(tài)下的金屬蒸汽形成的電弧。產(chǎn)生金屬蒸汽的原因如下：（1）金屬小橋--金屬蒸汽：由于當(dāng)真空斷路器在剛剛分離時(shí)，觸頭間接觸壓力減小，觸頭會由面接觸變?yōu)辄c(diǎn)接觸（因此在觸頭間會形成金屬小橋），使電流集中流過金屬橋。在分?jǐn)噙^程中，金屬橋被拉長，截面減小，電阻增大，橋上耗散功率大，溫度急劇升高，金屬橋熔化并產(chǎn)生高溫金屬蒸汽；（2）金屬團(tuán)粒--金屬蒸汽：觸頭表面結(jié)合不牢固的金屬團(tuán)粒（如金屬加工時(shí)殘留的毛剌），在靜電場力的作用下，離開電極表面，加速通過真空間隙轟擊電極，使電極和團(tuán)粒的溫度升高，蒸發(fā)出高溫金屬蒸汽；（3）強(qiáng)電場發(fā)射--金屬蒸汽：觸頭表面尖端突起部分的電場極強(qiáng)，因強(qiáng)電場發(fā)射自由電子所形成的電子束轟擊陽極，也可使陽極發(fā)熱，蒸發(fā)出金屬蒸汽。運(yùn)動(dòng)中帶電的金屬團(tuán)粒與電極間形成強(qiáng)電場，此電場可使團(tuán)粒和電極表面發(fā)射大量自由電子。當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的自由電子穿過高溫金屬蒸汽時(shí)，使金屬原子電離產(chǎn)生帶電離子。離子的定向移動(dòng)形成傳導(dǎo)電流。電極表面發(fā)射自由電子的尖端或突起，很快發(fā)展成為陰極斑點(diǎn)，其溫度極高，不斷蒸發(fā)金屬蒸汽，補(bǔ)充金屬蒸汽的損失，陰極斑點(diǎn)發(fā)射的電子又電離金屬蒸汽，補(bǔ)充離子的損失，觸頭間的預(yù)放電電流就變成自持的真空電弧。因此可以說，真空電弧的形成是一個(gè)電離的過程。真空電弧是電離狀態(tài)下的金屬蒸汽形成的電弧。三、簡述電弧的滅弧原理，并分析高壓油斷路器、高壓SF6斷路器、高壓真空斷路器的滅弧措施。電弧電壓：電弧的滅弧原理可從外部特性與微觀機(jī)理兩方面入手：1、從電弧外部特性看：采用拉長電弧長度，使得維持電弧燃燒的弧柱區(qū)電壓增大，此為長弧滅弧法。而便近極區(qū)電壓增大，為短弧滅弧法。對交流電弧還存在電流過0時(shí)重燃的近陰極效應(yīng)。2、從微觀機(jī)理的去游離角度，滅弧措施還有：冷卻滅弧與改變電弧區(qū)域介質(zhì)兩類措施。

高壓油斷路器的滅弧措施：微觀機(jī)理為利用變壓器油作為滅弧介質(zhì)，外部特性措施為利用自能式的變壓器油蒸汽吹弧或外能式吹弧，為長弧滅弧法。

高壓SF6斷路器的滅弧措施，利用微觀機(jī)理的改變電弧區(qū)域介質(zhì)，由于SF6氣體有較高的導(dǎo)熱率，弧心表面具有很高的溫度梯度，冷卻效果顯著，同時(shí)SF6在電弧中熱游離作用強(qiáng)烈，弧心存在著大量單體的S、F及其離子等，電弧燃燒過程中，電網(wǎng)注入弧隙的能量比空氣和油等作滅弧介質(zhì)的斷路器低得多。因此，觸頭材料燒損較少，電弧也就比較容易熄滅。SF6氣體的強(qiáng)負(fù)電性，氣體分子或原子生成負(fù)離子的傾向性強(qiáng)，由于負(fù)離子與正離子極易復(fù)合還原為中性分子和原子。因此，弧隙空間導(dǎo)電性的消失過程非常迅速?；∠峨妼?dǎo)率很快降低，從而促使電弧熄滅。

從外部特性，利用吹弧拉長電弧的原理，滅弧室的可動(dòng)部分帶動(dòng)壓氣裝置，靠分閘過程中活塞與氣缸的相對運(yùn)動(dòng)，造成短時(shí)間的氣壓升高，產(chǎn)生吹弧作用來帶動(dòng)滅弧，典型的有單壓式、雙壓式、旋弧式措施。真空斷路器利用微觀機(jī)理：（1）不存在撞擊游離：在真空中，氣體分子稀少，電子的自由行程達(dá)要比一般真空斷路器的間隙大得多，即使真空間隙中存在自由電子也不可能由于電子和分子發(fā)生碰撞電離導(dǎo)致間隙擊穿。（2）存在截流現(xiàn)象：在真空環(huán)境中氣體粒子的擴(kuò)散能力很強(qiáng)，當(dāng)單陰極斑點(diǎn)的電弧電流較小時(shí)，陰極斑點(diǎn)產(chǎn)生的金屬蒸汽和帶電粒子將可能由于不能補(bǔ)償擴(kuò)散的損失，而引起電弧燃燒的不穩(wěn)定或自行熄滅。（3）利用擴(kuò)散效應(yīng)：開斷真空電弧時(shí)，由于弧柱內(nèi)外的壓力與密度差別都很大，所以弧柱內(nèi)的金屬蒸氣與帶電質(zhì)點(diǎn)會不斷向外擴(kuò)散。斷口間的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù)，只要介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)速度大于電壓恢復(fù)上升速度，電弧最終熄滅。（4）改變觸頭的形狀與材料：真空間隙的擊穿機(jī)理只同電極情況有關(guān)，可通過改變觸頭的形狀與材料提高擊穿電壓。四、從操縱（動(dòng)）機(jī)構(gòu)角度，比較低壓斷路器與高壓斷路器的差異。

低壓斷路器操作機(jī)構(gòu)只有一個(gè)，為自由脫扣器，其它分閘脫扣器，如分勵(lì)、電壓、電流、熱、時(shí)間等脫扣器與自由脫扣器通過機(jī)械聯(lián)接作為一個(gè)整體。合閘方式有手動(dòng)、電磁鐵、電動(dòng)機(jī)通過自由脫扣器完成。

高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成斷路器的分合閘功能，而分合閘信號的感測并不作為高壓斷路器的基本構(gòu)成，通常由相關(guān)的繼電控制線路完成。區(qū)別之二，高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)形式多樣化，與低壓斷路器只有自由脫扣一種不同，常見的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有：手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、重錘操動(dòng)機(jī)構(gòu)等。五、簡述高壓熔斷器與低壓熔斷器是如何利用熔體材料與變截面實(shí)現(xiàn)不同的要求的。

在低壓熔斷器中，利用變截面與冶金效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)同一熔體實(shí)現(xiàn)過載與短路保護(hù)。如下圖所示，過載時(shí)，A處溫度最高，低熔點(diǎn)材料先熔化，并在冶金效應(yīng)下，其中的高熔點(diǎn)材料降低熔點(diǎn)而在B處先熔化，開口大，利于滅弧。而對于高壓熔斷器，過載時(shí)，A點(diǎn)先熔化，維持一個(gè)小間隙的電弧燃燒，有利用避免線路產(chǎn)生過電壓。六、高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓接地開關(guān)分?jǐn)嗯c接通能力有何區(qū)別？

高壓隔離開關(guān)主要用在分閘后建立可靠的絕緣間隙將被檢修線路和設(shè)備與電源分開，只有分?jǐn)嗯c接通小電流的能力。高壓負(fù)荷開關(guān)主要工作在10~35kV的小容量配電系統(tǒng)中；用來開斷和關(guān)合負(fù)荷電流及規(guī)定的過載電流，也可用來開斷和關(guān)合電容器組和大容量輸電線路中的空載變壓器和空載線路。但不能分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/p>

高壓接地開關(guān)人為地制造接地以增大短路短路電流，促使斷路器動(dòng)作。具備一定的短路關(guān)合能力和動(dòng)、熱穩(wěn)定性，但它不能開斷負(fù)荷電流和短路電流，故沒有滅弧裝置。1、按用途分類高壓電器可分為幾種?它們的功能如何?A、開關(guān)電器：用來關(guān)合及開斷電路的電器（1）斷路器——DK在電路正常工作和發(fā)生故障（例如發(fā)生短路）時(shí)關(guān)合和開斷電路（2）隔離開關(guān)——G將高壓設(shè)備與電源隔離，以保證檢修工作人員的安全（3）熔斷器——RN在電路發(fā)生過載或短路時(shí)依靠熔件的熔斷開斷電路（4）負(fù)荷開關(guān)——FW在電路正常工作或過載時(shí)關(guān)合和開斷電路，它不能開斷短路電流（5）接地開關(guān)。一般用于降壓變壓器的高壓側(cè)

人為地制造接地以增大短路短路電流，促使斷路器動(dòng)作。B、限制電器：用來限制電路中電壓或電流的電器（1）電抗器——Ｌ主要用來限制電路中的短路電流。某些類型的熔斷器也有限制短路電流的作用。（2）避雷器——ＢＬ（1）電流互感器——ＬＨ用來變換電路中的電流，以便供電給測量儀表、繼電器或自動(dòng)裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。（2）電壓互感器——ＹＨ用來變換電路中的電壓，以便供電給測量儀表、繼電器或自動(dòng)裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。D、組合電器：將上述幾種電器，按一定的線路裝配成一個(gè)電器整體的電器組合為組合電器。用來限制電路中出現(xiàn)的過電壓或過電流的電器C、變換電器：用來變換電路中的電壓和電流使之便于檢測的電器。2、按照安裝地點(diǎn)高壓電器如何分類?按照安裝地點(diǎn)分（1）戶內(nèi)式：裝在建筑物內(nèi)，一般工作在35kV及以下的電壓等級。

（2）戶外式：適用于安裝在露天，一般工作在35kV及以上的電壓等級。3、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)有哪些？高壓斷路器主要的技術(shù)參數(shù)：（1）額定電壓：是指斷路器所能承受的正常工作電壓。額定電壓指的是線電壓，并在銘牌上予以標(biāo)明。按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其電壓等級有：10kV；35Kv；60kV；110kV；220kV；330kV；500kV各級。（2）最高工作電壓因?yàn)樵谳旊娋€路上有電壓損耗，那么在線路供電端的額定電壓就會高于線路受電端的額定電壓，這樣斷路器就可能在高于額定電壓的情況下長期工作，因此規(guī)定了斷路器的最高工作電壓這一指標(biāo)。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于額定電壓在220kV以下的斷路器其最高工作電壓為額定電壓的1.1~1.15倍；對于330kV的斷路器規(guī)定為額定電壓的1.1倍。（3）額定電流是指銘牌上所標(biāo)明的斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度下可以長期通過的最大工作電流。斷路器長期通過額定電流時(shí)，斷路器導(dǎo)電回路各部件的溫升均不得超過允許值。（4）額定開斷電流它是斷路器在額定電壓下能可靠切斷的最大電流，稱為額定開斷電流。（5）額定斷流容量又稱額定遮斷容量或開斷能力。一個(gè)斷路器額定斷流容量與額定開斷電流、額定線電壓有關(guān)，即用額定開斷電流與額定線電壓的乘積的√3倍來表示。（6）動(dòng)穩(wěn)定電流它是指斷路器在合閘位置時(shí)所允許通過的最大短路電流，又稱極限通過電流。斷路器在通過這一短路電流時(shí)，不會因電動(dòng)力的作用而發(fā)生任何的機(jī)械損壞。（7）熱穩(wěn)定電流當(dāng)短路電流通過斷路器時(shí)會使導(dǎo)電部分發(fā)熱，其熱量與電流的平方成正比。所以當(dāng)斷路器通過短路電流時(shí)，有可能使觸頭熔焊直至損壞斷路器。因此斷路器規(guī)定了在一定的時(shí)間內(nèi)（1、4、5、10s）的熱穩(wěn)定電流。熱穩(wěn)定電流是斷路器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)允許通過的短路電流值，一般用有效值來表示。（8）合閘時(shí)間自發(fā)出合閘信號起，到斷路器的主觸頭剛剛接通為止的一段時(shí)間，稱為斷路器的合閘時(shí)間。對斷路器合閘時(shí)間的要求不高，但應(yīng)盡可能的穩(wěn)定。我國生產(chǎn)的斷路器合閘時(shí)間一般均小于或等于0.2s。（9）分閘時(shí)間是指從分閘線圈接通起，到斷路器三相電弧完全熄滅為止的一段時(shí)間。分閘時(shí)間包括斷路器的固有分閘時(shí)間和電弧存在的時(shí)間。分閘時(shí)間愈短愈好，一般分閘時(shí)間為0．2s。通常，合閘時(shí)間大于分閘時(shí)間。（10）觸頭行程斷路器觸頭行程系指斷路器在操作過程中，觸頭從起始位置到終止位置所經(jīng)過的距離。（11）觸頭超程斷路器觸頭超程系指斷路器在合閘操作中，動(dòng)、靜觸頭接觸后，動(dòng)觸頭繼續(xù)前行的距離。它等于行程與開距之差。（12）剛分速度指斷路器分閘過程中，動(dòng)觸頭剛剛分離時(shí)的速度。（13）剛合速度指斷路器合閘過程中，觸頭剛剛接觸時(shí)，動(dòng)觸頭的移動(dòng)速度。另外，還有三相同期、油重、總重、無電流間隔時(shí)間等技術(shù)參數(shù)。4、運(yùn)行中的高壓斷路器一般應(yīng)滿足哪些基本要求？為了確保斷路器的正常運(yùn)行，一般應(yīng)滿足以下基本要求。（1）安全可靠高壓斷路器在正常運(yùn)行中，不應(yīng)誤動(dòng)，以免使系統(tǒng)的正常工作遭到破壞；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不應(yīng)拒動(dòng)（拒絕動(dòng)作），以免擴(kuò)大事故范圍。同時(shí)，高壓斷路器在各種工作狀態(tài)下，均不應(yīng)出現(xiàn)危及人身和其它設(shè)備安全的現(xiàn)象。（2）斷流容量高系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)故障，其電流很大，往往是其額定電流的幾倍、幾十倍甚至更高，而持續(xù)時(shí)間僅幾秒鐘。高壓斷路器應(yīng)能承受開斷和關(guān)合故障電流的能力。（3）動(dòng)作迅速高壓斷路器開斷故障電流的快慢將直接影響系統(tǒng)輸送功率的大小以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，高壓斷路器在接到繼電保護(hù)裝置發(fā)來的信號后，應(yīng)在百分之幾秒的時(shí)間內(nèi)斷開故障電路。不難看出，為了使斷路器很好地滿足上述要求，高壓斷路器必須具有可靠完善的滅弧裝置和盡量簡單可靠的二次回路。5、高壓少油斷路器和高壓多油斷路器各有哪些特點(diǎn)？高壓油斷路器根據(jù)油量的多少分為少油斷路器和多油斷路器兩種。（1）少油斷路器高壓少油斷路器的油箱一般做成單極式，三相電路需要三個(gè)油箱。其滅弧介質(zhì)是變壓器油，油分裝在三個(gè)油箱內(nèi)。油量很少，一般只有幾千克至十幾千克。在每個(gè)油箱的外表面有一個(gè)油標(biāo)管，用以觀察油面和油色。正常時(shí)油面應(yīng)在油標(biāo)管上兩條紅線之間，油的顏色為亮黃色。油箱的外殼是金屬的，外殼帶電，一般涂成紅顏色，嚴(yán)禁接地。油箱內(nèi)油的作用主要是滅弧，其次可起到動(dòng)靜觸頭分閘時(shí)的絕緣作用。極間的絕緣以及各極對地的絕緣是靠空氣和其它有機(jī)絕緣材料來完成的。少油斷路器的滅弧方式是采用橫吹、縱吹和附加油流的機(jī)械油吹三種方式聯(lián)合作用。少油斷路器具有開斷電流大，全分?jǐn)鄷r(shí)間短，可滿足開斷空載長線路的要求，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)和檢修，運(yùn)行噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。但也有額定電流不易做得很大，滅弧室內(nèi)油易劣化，不允許頻繁操作等缺點(diǎn)。曾有噴油甚至爆炸事故發(fā)生，但近年來的產(chǎn)品防爆性能已大大提高。它適用于各級電站的戶內(nèi)式變電站中。近年來，在高層建筑的主體內(nèi)已實(shí)施無油化的進(jìn)程，故有將其逐步淘汰的趨勢。（2）多油斷路器一般組成三極共箱式（三極裝于一個(gè)油箱內(nèi)）。其滅弧介質(zhì)是變壓器油，油量很多，一般是少油斷路器中油量的20倍左右。油箱的外殼是金屬的，外殼不帶電，一般涂成灰顏色，必須接地。油箱內(nèi)油的作用主要是滅弧，其次是絕緣。多油斷路器具有結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，易于加裝單匝環(huán)形電流互感器及電壓分壓裝置，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較多，易于維護(hù)和檢修，運(yùn)行噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。但是也有額定電流不易做大、開斷小電流時(shí)燃孤時(shí)間較長，動(dòng)作速度較慢等缺點(diǎn)。它適用于35kV及以下的變電所，近年來已趨于淘汰。6、按照吹弧的能源，油斷路器有那些滅弧裝置？可以分成三類（自能吹弧、滅弧裝置）、（外能吹弧、滅弧裝置）、（綜合吹弧、滅弧裝置）。7、六氟化硫斷路器的特點(diǎn)有哪些？六氟化硫斷路器是采用惰性氣體六氟化硫（SF6）作為滅弧和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。SF6是由化學(xué)元素硫（S）的氟（F）合成的一種化學(xué)氣體。它的分子量比空氣重5倍，是無色、無味、無毒、不燃的氣體。SF6氣體分子具有很強(qiáng)的負(fù)電性，其正離子可以吸附電子形成中性質(zhì)點(diǎn)，其正負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速度較慢，復(fù)合能力較強(qiáng)。因此在SF6氣體中就不含有自由電子，使得其絕緣性能非常良好。在2－3個(gè)表壓下可以達(dá)到變壓器油的絕緣強(qiáng)度。由于FS6具有良好的高溫導(dǎo)熱性和強(qiáng)大的捕捉電子能力，在電弧熄滅后能迅速恢復(fù)絕緣。所以SF6的滅弧能力要比空氣大100倍。鑒于FS6具有上述優(yōu)越性能，故常以其作為制造高壓斷路器和其它組合電器的介質(zhì)。

FS6斷路器的缺點(diǎn)是：它的電氣性能受電場均勻程度及水分等雜質(zhì)的影響特別大，需要一套FS6氣體系統(tǒng)，所以對其密封結(jié)構(gòu)、元件結(jié)構(gòu)和FS6氣體的質(zhì)量要求特別高，并需采取專門措施以防低氟化合物對人體及材料的危害和影響。8、簡述真空滅弧室的滅弧原理真空電弧的熄滅是基于利用高真空介質(zhì)（一般為壓強(qiáng)低于10-4mm汞柱的稀薄氣體）的絕緣強(qiáng)度及在這種氣體中的電弧生成物（帶電粒子和金屬蒸汽）具有極高的擴(kuò)散速度，在電弧電流過零后，觸頭間隙的介質(zhì)強(qiáng)度可以迅速恢復(fù)起來的原理而實(shí)現(xiàn)的。燃弧過程中的金屬蒸汽和帶電粒子在強(qiáng)烈的擴(kuò)散中為屏蔽罩所冷凝，帶三條阿基米德螺旋槽的跑弧面使電弧電流在其流經(jīng)路線上的觸頭間產(chǎn)生一個(gè)橫向磁場，這時(shí)電弧電流在主觸頭上沿切線方向快速移動(dòng)，從而降低了主觸頭表面的溫度，減少了主觸頭的燒損，穩(wěn)定了斷路器的開斷性能，提高了斷路器的壽命。9、使用真空斷路器時(shí)為什么必須加裝過電壓保護(hù)措施？真空斷路器的滅弧效果很好，允許頻繁操作，觸頭的行程小，動(dòng)作速度快，與其它斷路器不同的是極易產(chǎn)生操作過電壓。而分、合閘時(shí)產(chǎn)生的操作過電壓又有可能危及電氣設(shè)備的絕緣。所以一般應(yīng)安裝過電壓保護(hù)裝置。無論真空斷路器用以控制電動(dòng)機(jī)還是用以切換變壓器，都應(yīng)加裝閥型避雷器、非線性電阻，或R-C保護(hù)裝置。目前在采用真空斷路器的高壓開關(guān)柜中，常采用閥型避雷器作為過電壓保護(hù)裝置。由于過電壓保護(hù)裝置所保護(hù)的是其所控制或切換的電氣設(shè)備；因此過電壓保護(hù)裝置一定要安裝在真空斷路器的負(fù)荷側(cè)，而絕對不可錯(cuò)誤的安裝在其電源側(cè)。否則保護(hù)裝置將失去其存在意義。10、什么是真空電弧的截流現(xiàn)象？它有什么危害？如何防止？所謂真空電弧截流現(xiàn)象就是交流真空電弧不在工頻電流自然過零間熄滅，而是在自然過零前，電流在I0時(shí)突然熄滅。截流現(xiàn)象將引起過電壓，嚴(yán)重時(shí)會損壞電器設(shè)備。截?cái)嚯娏鞯钠骄抵饕Q于觸頭材料，并與電弧電流的大小、線路阻抗特征和電極上并聯(lián)電容、觸頭的分?jǐn)嗨俣鹊纫蛩赜嘘P(guān)。例如：觸頭材料的飽和蒸汽壓力越高，截?cái)嚯娏鱅0

值越小。但金屬蒸汽壓力值不易過高，否則將使真空間隙的絕緣性能降低。觸頭材料沸點(diǎn)與導(dǎo)熱系數(shù)的乘積愈大，I0值越高。但觸頭材料的導(dǎo)熱系數(shù)不能過低，否則，將減弱觸頭開斷大電流的能力。觸頭分離速度越高，I0值越大。所以真空斷路器分?jǐn)嗨俣炔灰走^高，一般采用（0.3~0.5）m/s。當(dāng)切斷電流增加時(shí)，I0值減小，切斷電流超過10kA時(shí)，一般不會出現(xiàn)截流現(xiàn)象。因此在真空斷路器中一般選擇適當(dāng)?shù)挠|頭材料（使其適量的金屬蒸汽維持小電流電弧在電流過零前的穩(wěn)定燃燒）和分閘速度來降低I0值，也可以采取避雷器等保護(hù)措施。真空斷路器具有這種硬的開斷特性。使它在開斷小的感性電流時(shí)，由于它熄弧能力強(qiáng)，而在電流過零前截?cái)嚯娏鳎ê喎Q截流），必然引起截流過電壓。特別是當(dāng)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)和起動(dòng)時(shí)開斷，會引起相當(dāng)高的過電壓。這種過電壓如果不加以限制，會竄入電動(dòng)機(jī)，擊擊穿和燒毀繞組，其后果不堪設(shè)想。因此，在某些情況下，限制過電壓一直困擾著真空斷路器，也是開發(fā)真空斷路器的一個(gè)重要方面。目前，總的來說，由于采用Cu／Cr觸頭材料，已將截流值限制到3～5A，故一般不用采取限制過電壓措施。但在一些小的電感電路中，要采取限制過電壓的措施。11、高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)由幾部分組成，它們的作用是什么？操動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成和它們的作用如下：(1)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)它把執(zhí)行操作的賦能變成機(jī)械能，使操動(dòng)機(jī)構(gòu)按規(guī)定的目的發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，這種機(jī)構(gòu)如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、液壓轉(zhuǎn)動(dòng)工作缸、壓縮空氣工作缸等。當(dāng)然，最簡單的是人力，但隨著斷路器容量的加大及自動(dòng)化水平的提高，依靠人力操作已不能滿足運(yùn)行工作的要求了。(2)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)它把能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)所變成的機(jī)械運(yùn)動(dòng)能用來促使斷路器的動(dòng)觸頭發(fā)生按操作目的的規(guī)定動(dòng)作。這種機(jī)構(gòu)多由四邊形連桿機(jī)構(gòu)、拐臂、拉桿等組成。(3)保持機(jī)構(gòu)它使操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成的操作得以保持，不因瞬時(shí)命令信息的消失而不能完成規(guī)定目標(biāo)的任務(wù)，這種機(jī)構(gòu)由動(dòng)作靈活的機(jī)械卡銷等組成。(4)釋放機(jī)構(gòu)它接受操作人員和繼電保護(hù)系統(tǒng)的命令信息，對保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行反作用，即解除保持。從而使斷路器的跳閘彈簧釋放能量，使斷路器分閘。它由電磁線圈推動(dòng)可動(dòng)鐵芯，由可動(dòng)鐵芯打動(dòng)保持卡銷使保持解除，或者由電磁閥啟動(dòng)分閘油路或氣路來實(shí)現(xiàn)。12、液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)是由哪幾部分組成的？它們的作用是什么？液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)組成部分及其它們的作用是：（1）儲能部分由儲壓器、油泵與電動(dòng)機(jī)組成。儲壓器是充有高壓力氣體（氮?dú)猓┑娜萜鳎芰渴且詺怏w壓縮能的形式儲存。油泵和電動(dòng)機(jī)供儲壓器儲能使用。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵向儲壓器壓油（打壓），使氣體壓縮，所以機(jī)構(gòu)的能源仍然來自電源。（2）執(zhí)行元件執(zhí)行元件是工作缸，它把能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，推動(dòng)斷路器完成分、合閘操作。（3）控制元件控制元件為各種閥門，用以實(shí)現(xiàn)分、合閘的控制、連鎖與保護(hù)等要求。（4）輔助元件輔助元件包括低壓力油箱、連接管道與油過濾器、壓力表、電器等。13、對隔離開關(guān)的基本要求是什么？對隔離開關(guān)的基本要求是Ⅰ、開關(guān)的斷口距離和絕緣部分在任何形式的過電壓下不致?lián)舸┖烷W絡(luò)Ⅱ、開關(guān)有足夠的熱動(dòng)、穩(wěn)定性。Ⅲ、主閘刀和接地刀，隔離開關(guān)和斷路器間應(yīng)有可靠的聯(lián)鎖裝置，以防止誤操作。Ⅳ、隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，動(dòng)作要可靠、靈活。戶外式隔離開關(guān)在惡劣的氣象條件下也能可靠的分、合閘。Ⅴ、隔離開關(guān)應(yīng)能承受一定的操作次數(shù)。例如：35kV以下的應(yīng)能完成2000次操作；高于35kV的應(yīng)能完成1000次操作。14、高壓負(fù)荷開關(guān)有什么特點(diǎn)？高壓負(fù)荷開關(guān)用來開斷正常工作下的負(fù)荷電流（包括規(guī)定的過載電流），并具有一定的關(guān)合短路電流的能力與動(dòng)、熱穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中常與熔斷器一起使用，負(fù)荷開關(guān)起控制與過載保護(hù)作用，熔斷器則起短路保護(hù)作用。由于負(fù)荷開關(guān)只需開斷不大的負(fù)荷電流，因此它的滅弧裝置比斷路器簡單得多。15、高壓負(fù)荷開關(guān)按其使用的滅弧介質(zhì)有幾種分類？按滅弧原理和介質(zhì)不同，負(fù)荷開關(guān)可分為以下幾類：（1）固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)利用電弧能量使固體產(chǎn)氣材料產(chǎn)生氣體，吹拂電弧使其熄滅的固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)。（2）活塞壓氣式負(fù)荷開關(guān)利用活塞壓氣產(chǎn)生氣吹作用使電弧熄滅的壓氣式負(fù)荷開關(guān)。氣體可以是空氣或六氟化硫氣體。（3）油浸式負(fù)荷開關(guān)在油中利用電弧能量使油蒸發(fā)和分解產(chǎn)生氣體，使電弧冷卻而熄滅的油浸式負(fù)荷開關(guān)。（4）真空負(fù)荷開關(guān)在真空中熄滅電弧的真空負(fù)荷開關(guān)，結(jié)構(gòu)與真空斷路器相似，但觸頭材料不同。（5）六氟化硫負(fù)荷開關(guān)在六氟化硫氣體中滅弧的六氟化硫負(fù)荷開關(guān)。16、高壓熔斷器是如何分類的？高壓熔斷器有多種不同的分類方法及類型：（l）按裝設(shè)的地點(diǎn)不同可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。（2）按熔管的安裝情況可分為固定式和自動(dòng)跌落式兩種。（3）按開斷電流的方式可分為限流式和無限流式兩種。所謂限流式熔斷器系指當(dāng)短路電流尚未達(dá)到最大值前，就可以完成熔斷間隙、產(chǎn)生電弧和熄滅電弧的分?jǐn)嗳^程。它可以限制短路電流的增長，降低短路電流對電路中各電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定性的要求。它在開斷短路電流時(shí)無游離氣體排出，目前常應(yīng)用在戶內(nèi)配電裝置中。所謂無限流式熔斷器系指電路短路時(shí)的電流不斷上升，短路電流一般將持續(xù)到第一次電流過零瞬間才熄滅電弧，有時(shí)甚至延續(xù)到第二次或第三次電流過零時(shí)方能將電弧熄滅。它在分?jǐn)喽搪冯娏鲿r(shí)，有時(shí)會噴出大量的游離氣體，并發(fā)出很大的響聲。一般常用在戶外配電裝置中，如常見的高壓跌落式熔斷器。17、什么叫過電壓？過電壓是如何分類的？由于雷電放電、系統(tǒng)中操作、故障或其它原因，在電力系統(tǒng)中的某些部分的電壓可能異常升高，有時(shí)可能大大超過電氣設(shè)備正常運(yùn)行的額定電壓，使設(shè)備絕緣造成損壞。電力系統(tǒng)中這種危及絕緣的電壓升高，稱為過電壓。過電壓按其能量來源的不同，可分為大氣過電壓和內(nèi)部過電壓兩種。大氣過電壓是由于雷擊電力系統(tǒng)設(shè)施、雷電感應(yīng)或雷電過電壓沿線路侵襲至變電所造成的，稱為直擊雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓和高電位侵入。由于其能量來源于電力系統(tǒng)之外，故又稱為外部過電壓。大氣過電壓的幅值取決于雷電參數(shù)和防雷措施，與電網(wǎng)的額定電壓無直接關(guān)系。這類過電壓具有脈沖性質(zhì)，持續(xù)時(shí)間一般只有十幾微秒左右，然而其造成的危害卻甚大。內(nèi)部過電壓按其電磁振蕩的起因、性質(zhì)和形式的不同，可分為工頻過電壓、操作過電壓、事故過電壓和諧振過電壓?，F(xiàn)將過電壓的分類詳列如下：（1）大氣過電壓

1)直擊雷過電壓2)感應(yīng)雷過電壓3)高電位侵入（2）內(nèi)部過電壓

1）工頻過電壓2）操作過電壓3）事故過電壓4）諧振過電壓18、什么叫做操作過電壓？產(chǎn)生操作過電壓的原因有哪些？伴隨著電力系統(tǒng)中斷路器或隔離開關(guān)的正常操作或切換故障的操作，在系統(tǒng)的相與地間、相與相間以及斷路器或隔離開關(guān)的兩觸頭間所產(chǎn)生的過電壓，稱為操作過電壓。產(chǎn)生操作過電壓的原因，是由于電力系統(tǒng)的許多設(shè)備都是儲能元件，在斷路器或隔離開關(guān)開斷的過程中，儲存在電感中的磁能和儲存在電容中的靜電場能量（電能）發(fā)生了轉(zhuǎn)換、過渡的振蕩過