電工基礎知識

電工基礎知識（完整版）

目錄

第一章基礎知識..................................................4

第一節(jié)基本概念......................................................4

第二節(jié)電氣常用顏色..................................................7

一、依導線顏色標志電路時...........................................7

二、依電路選擇導線顏色時...........................................8

第二章低壓知識..................................................10

第一節(jié)低壓電器標準及功能............................................10

一、低壓電器的標準................................................10

二、幾種低壓電器的功能............................................10

第二節(jié)低壓電器結構..................................................11

一、低壓斷路器....................................................11

二、塑殼式斷路器..................................................13

第三章高壓知識.................................................20

第一節(jié)基本元器件...................................................20

一、空氣斷路器....................................................20

二、六氟化硫斷路器................................................21

三、真空斷路器....................................................24

第二節(jié)變電站綜合自動化系統(tǒng).........................................28

一、概述..........................................................28

二、DCAP2002運行環(huán)境.............................................36

三、變電站站控層監(jiān)控系統(tǒng)的特點及組網方案..........................37

四、出廠調試......................................................38

第三節(jié)高壓電器操作術語.............................................39

第四節(jié)高壓電器設備上工作的一般規(guī)定.................................40

一、變（配）電所的值班工作........................................40

二、高壓設備的巡視................................................42

三、倒閘操作......................................................43

四、“兩火一地”供電系統(tǒng)的工作....................................43

第五節(jié)高壓開關設備反事故技術措施...................................44

一、基本措施......................................................44

二、預防開關滅弧室燒損及爆炸......................................44

三、預防套管、支持瓷瓶及絕緣提升桿閃烙及爆炸......................45

四、預防開關拒分、拒合、誤動等操作故障............................46

五、預防直流操作電源故障引起的開關拒動及燒損事故..................47

六、預預液壓機構漏油及慢分事故....................................48

七、防止開關進水受潮..............................................49

八、預防機械損傷..................................................49

第四章電動機................................................51

第一節(jié)交流異步電動機................................................51

一、概述..........................................................51

二、安裝前的準備及安裝............................................52

三、調試..........................................................55

四、運行及維護....................................................56

五、常見故障......................................................58

六、電機溫升說明..................................................59

第二節(jié)直流電機......................................................59

一、概述..........................................................59

二、電機的起運、安裝及校正........................................61

三、使用說明......................................................62

四、維護說明......................................................64

五、主要故障與排除措施............................................67

第五章檢修維護..............................................69

第一節(jié)低壓電器常見故障及維修.......................................69

一、觸頭的故障及維修..............................................69

二、電磁機構的故障及維修..........................................70

三、繼電器常見故障的檢修..........................................72

第二節(jié)三相電動機故障判斷及維修.....................................75

75

ZZ.\77

四、77

第三節(jié)高壓檢修安全操作程序.........................................77

第四節(jié)配電變壓器損壞原因及分析.....................................78

雷擊。.......................................................79

長期過負荷。.................................................79

套管臟污導致套管仄絡。.......................................79

四、受潮。.......................................................79

五、缺油。.......................................................79

六、低壓側短路。.................................................80

第五節(jié)變頻器維修常見故障現(xiàn)象及分析.................................8()

過流(0C).......................................................................................................80

過壓(0U).......................................................................................................80

欠壓(Uu).......................................................................................................80

四、過熱(0H).......................................................................................................81

五、輸出不平衡...................................................81

七、開關電源損壞.................................................81

八、SC故障.......................................................81

九、GF一接地故障.................................................82

十、限流運行.....................................................82

第六章電工安全操作規(guī)程......................................82

第七章設備管理知識..............................................85

第一節(jié)設備管理的基本概述............................................86

笫二節(jié)、設備管理的主要內容...........................................88

一、設備的資產管理................................................88

二、設備的使用與維護..............................................88

三、設備潤滑的管理................................................89

四、設備故障管理和狀態(tài)檢查........................................90

五、設備診斷技術..................................................90

六、設備的修理....................................................91

七、設備維修的技術管理............................................92

八、備件管理......................................................93

第三節(jié)、設備點檢管理.................................................96

一、設備的定義....................................................96

二、設備點檢的定義................................................96

三、設備定修的定義................................................96

四、設備定修的特征................................................97

五、設備定修按檢修性質分類........................................99

六、設備管理在企業(yè)管理中的地位和作用..............................99

七、設備管理的一般概念............................................99

八、定修的分類...................................................100

九、設備定修策略及優(yōu)化檢修.......................................100

十、設備劣化的主要表現(xiàn)形式及其預防...............................101

第四節(jié)、推動狀態(tài)檢修工作............................................103

一、狀態(tài)檢修的幾點問題...........................................103

二、狀態(tài)檢修的應用...............................................103

第五節(jié)、點檢規(guī)程標準體系............................................105

第六節(jié)、《設備維修作業(yè)標準》內容......................................106

一、維修技術標準.................................................106

二、維修四大標準.................................................106

三、維修技術標準中的關鍵.........................................107

第七節(jié)、設備點檢人員的配置和崗位職責及標準..........................107

一、設備點檢人員的配置和崗位職責.................................107

二、設備點檢標準.................................................108

三、點檢計劃表...................................................109

四、點檢標準.....................................................109

第八節(jié)、設備點檢管理四大標準.........................................116

一、維修技術標準.................................................116

二、點檢標準.....................................................117

三、給油脂標準...................................................117

四、維修作業(yè)標準.................................................118

第一章基礎知識

第一節(jié)基本概念

?電阻率--又叫電阻系數(shù)或叫比電阻。是衡量物質導電性能好壞的一個

物理量，以字母P表示，單位為歐姆*毫米平方/米。在數(shù)值上等于用那種

物質做的長1米截面積為1平方毫米的導線，在溫度20c時的電阻值，電

住率越大，導電性能越低。則物質的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)

值等于溫度每升高1C時，電阻率的增加與原來的電阻弓阻率的比值，通常

以字母a表示，單位為1/Co

?電阻的溫度系數(shù)一一表示物質的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值

等于溫度每升高1C時，電阻率的增加量與原來的電阻率的比值，通常以字

母a表示，單位為1/Co

?電導--一物體傳導電流的本領叫做電導。在直流電路里，電導的數(shù)值就

是電阻值的倒數(shù)，以字母g表示，單位為歐姆。

?電導率一一又叫電導系數(shù)，也是衡量物質導電性能好壞的一個物理量。

大小在數(shù)值上是電阻率的倒數(shù)，以字母Y表示，單位為米/歐姆*毫米平方。

?電動勢---電路中因其他形式的能量轉換為電能所引起的電位差，叫做

電動勢或者簡稱電勢。用字母E表示，單位為伏特。

?自感一一當閉合回路中的電流發(fā)生變化時，則由這電流所產生的穿過回

路本身磁通也發(fā)生變化，因此在回路中也將感應電動勢，這現(xiàn)象稱為自感

現(xiàn)象，這種感應電動勢叫自感電動勢。

?互感一一如果有兩只線隆互相靠近，則其中第一只線圈中電流所產生的

磁通有一部分與第二只線圈用環(huán)鏈。當?shù)谝痪€圈中電流發(fā)生變化時，則其

與第二只線圈環(huán)鏈的磁通也發(fā)生變化，在第二只線圈中產生感應電動勢。

這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。

?電感---自感與互感的統(tǒng)稱。

?感抗——交流電流過具有電感的電路時，電感有阻礙交流電流過的作

用，這種作用叫做感抗，以Lx表示，Lx=2nfL.

?容抗——交流電流過具有電容的電路時，電容有阻礙交流電流過的作

用，這種作用叫做容抗，以Cx表示，Cx=l/12nfCo

?脈動電流一一大小隨時間變化而方向不變的電流，叫做脈動電流。

?振幅一一交變電流在一個周期內出現(xiàn)的最大值叫振幅。

?平均值一一交變電流的平均值是指在某段時間內流過電路的總電荷與

該段時間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內的平均值，它與振幅值

的關系：平均值二0.637*振幅值。

?有效值一一在兩個相同的電阻器件中，分別通過直流電和交流電，如果

經過同一時間，它們發(fā)出的熱量相等，那么就把此直流電的大小作為此交

流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值的0.707倍。

?有功功率一一又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值，功率

在一個周期內的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的

功率，以字母P表示，單位瓦特。

?視在功率-在具有電阻和電抗的電路內，電壓與電流的乘積叫做視在

功率，用字母Ps來表示，單位為瓦特.

?無功功率一一在具有電感和電容的電路里，這些儲能元件在半周期的時

間里把電源能量變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時間里

友已存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進行能量交換,

并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功

率。用字母Q表示，單位為芝。

?功率因數(shù)一一在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路

里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）

將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COS。表示。

?相電壓一一匕相輸電線（火線）與中性線間的電壓叫相電壓。

?線電壓一一三相輸電線各線（火線）間的電壓叫線電壓，線電壓的大小

為相電壓的1.73倍。

?相量一一在電工學中，用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量，也叫

做向量。

?磁通一一磁感應強度與垂直于磁場方向的面積的乘積叫做磁通，以字母

巾表示，單位為麥克斯韋。

?磁通密度一一單位面積上所通過的磁通大小叫磁通密度，以字母B表示,

磁通密度和磁場感應強度在數(shù)值上是相等的。

?磁阻一一與電阻的含義相仿，磁阻是表示磁路對磁通所起的阻礙作用，

以符號Rm表示，單位為"亨。

?導磁率----又稱導磁系數(shù)，是衡量物質的導磁性能的一個系數(shù)，以字母

u表示，單位是亨/米。

?磁滯一一鐵磁體在反復磁化的過程中，它的磁感應強度的變化總是滯后

于它的磁場強度，這種現(xiàn)象叫磁滯。

?磁滯回線一一在磁場中，鐵磁體的磁感應強度與磁場強度的關系可用曲

線來表示，當磁化磁場作周期的變化時，鐵磁體中的磁感應強度與磁場強

度的關系是一條閉合線，這條

閉合線叫做磁滯回線如圖lo

?基本磁化曲線一一鐵磁體的磁滯回線的形狀是與磁感應強度（或磁場強

度）的最大值有關，在畫磁滯回線時，如果對磁感應強度（或磁場強度）

最大值取不同的數(shù)值，就得到一系列的磁滯向線，連接這些向線頂點的曲

線叫基本磁化曲線。

?磁滯損耗一一放在交變磁場中的鐵磁體，因磁滯現(xiàn)象而產生一些功率損

耗，從而使鐵磁體發(fā)熱，這種損耗叫磁滯損耗。

?擊穿--絕緣物質在電場的作用下發(fā)生劇烈放電或導電的現(xiàn)象叫擊穿。

?介電常數(shù)--又叫介質常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特

性的一個系數(shù)，以字母￡表示，單位為法/米。

?電磁感應--當環(huán)鏈著某一導體的磁通發(fā)生變化時，導體內就出現(xiàn)電動

勢，這種現(xiàn)象叫電磁感應。

?趨膚效應--又叫集膚效應，當高頻電流通過導體時，電流將集中在導

體表面流通，這種現(xiàn)象叫趨膚效應。

第二節(jié)電氣常用顏色

一、依導線顏色標志電路時

1、黑色：裝置和設備的內部布線。

2、棕色：直流電路的正極°

2、紅色：三，電路的C，；

半導體三極管的集電極；

半導體二極管、整流二極管或可控硅管的陰極

4、黃色：三相電路的A相；

半導體三極管的基極；

可控硅管和雙向可控硅管的控制極。

5、綠色：三相電路的B相。

6、藍色：直流電路的負極；

半導體三極管的發(fā)射極；

半導體二極管、整流二極管或可控硅管的陽極。

7.:相電路的零線或中性線；

直流電路的接地中線。

8、白色：雙向可控硅管的主電極；

無指定用色的半導體電路。

9、黃和綠雙色（每種色寬約15~100毫米交替貼接）;安全用的接地線.

10、紅、黑色并片：.雙芯導線或雙根絞線連接的交流電路。

二、依電路選擇導線顏色時

1、交流三相電路的A相：黃色；

B相：綠色；

C相：紅色;

零線或中性線，淡藍色;

安全用的接地線：黃和綠雙色。

2、用雙芯導線或雙根絞線連接的交流電路：紅黑色并行。

3、上流電路的正極：棕色；

負極：藍色；

接地中線：淡藍色。

4、半導體電路的半導體三極管的集電極：紅色；

基極：黃色；

發(fā)射極：藍色。

半導體二極管和整流二極管的陽極：藍色；

陰極：紅色。

可控硅管的陽極：藍色；

控制極：黃色；

陰極：紅色。

雙向可控硅管的控制極：黃色；

主電極：白色。

5、整個裝置及設備的內部布線一般推薦：黑色；

半導體電路：白色；

有混淆時：容許選指定用色外的其它顏色（如：橙、紫、灰、綠藍、

玫瑰紅等）。

6、具體標色時，在一根導線上，如遇有兩種或兩種以上的可標色，視該

電路的特定情況，依電路中需要表示的某種含義進行定色。

第二章低壓知識

第一節(jié)低壓電器標準及功能

一、低壓電器的標準

1、低壓電器產品標準內容通常包括產品的用途、適用范圍、環(huán)境條件、

技術性能要求、試驗項目和方法、包裝運輸?shù)囊蟮?，它是制造廠和用戶

和驗收的依據。

2、按標準內容性質可分為基礎標準、專業(yè)標準和產品標準三大類。

按批準標準內容性質的級別可分為：國家標準（GB）、部標準（JB）

和局批企業(yè)標準（JB/DQ）三級

二、幾種低壓電器的功能

1、低壓熔斷器的主要功能

王要是實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)短路保護，有的也能實現(xiàn)其過負荷保護。

2、低壓刀開關的主要功能

無負荷操作，作隔離開關使用.

3、低壓刀熔開關和負荷開關的主要功能

低壓刀熔開關具有刀開關和熔斷器的雙重功能。負荷開關的主要功能

能有效地通斷負荷電流，能進行短路保護。

4、低壓斷路器的主要功能

既能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷和失壓自動跳閘。

低壓斷電器是低壓電力系統(tǒng)中的主要電器設備之一。低壓斷路器可在

正常負荷下接通或斷開電路，當電路中發(fā)生短路故障或過載時，低壓斷路

器可自動掉閘電路起到保護氣線路和電氣設備的作用，并可防止事故范圍

擴大。

低壓斷路器可用于低壓配電裝置中做總開關和支路開關，也可用于電

動機不頻繁的起動控制。

第二節(jié)低壓電器結構

一、低壓斷路器

由脫I口器、觸頭系統(tǒng)、火弧裝置、傳動機構、基架和外殼I等部分組成。

1、脫扣器

脫扣器是低壓斷路器中用來接受信號的元件。若線路中出現(xiàn)不正常情

況或由操作人員或繼電保護裝置發(fā)出信號時，脫扣器會根據信號的情況通

過傳遞元件使觸頭動作掉閘切斷電路。低壓斷路器的脫扣器一般有過流脫

扣器、熱脫扣器、失壓脫扣器、分勵脫扣器等幾種。

低1壓斷路器投入運行時，操作手柄已經使主觸頭閉合，自由脫扣機構

將主觸頭鎖定在閉合位置，各類脫扣器進入運行狀態(tài)。

⑴電磁脫扣器

電磁脫扣器與.保護電路串.。線路中通過正常電流時，電磁鐵產生

的電磁力小于反作用力彈簧的拉力，銜鐵不能被電磁鐵吸動，斷路器正常

運行。當線路中出現(xiàn)短路故障時，電流超過正常電流的若干倍，電磁鐵產

生的電磁力大于反作用力彈簧的作用力，銜鐵被電磁鐵吸動通過傳動機構

推動自由脫扣機構釋放主觸頭。主觸頭在分閘彈簧的作用下分開切斷電路

到短路保護作用

⑵熱脫扣器

熱脫扣器鼻保淺路中通過正常電流時，發(fā)熱元件發(fā)熱

使雙金屬片彎曲至一定程度（剛好接觸到傳動機構）并達到動態(tài)平衡狀態(tài)，

雙金屬片不再繼續(xù)彎曲。若出現(xiàn)過載現(xiàn)象時，線路中電流增大，雙金屬片

將繼續(xù)彎曲，通過傳動機構推動自由脫扣機構釋放主觸頭，主觸頭在分閘

彈簧的作用下分開，切斷電路起到裊1^^。

⑶失壓脫扣器

失壓脫扣器并聯(lián)在斷路器的電源測，|可起到欠壓及零壓保護的作用。

電源電壓正常時扳動操作手柄，斷路器的常開輔助觸頭閉合，電磁鐵得電,

銜鐵被電磁鐵吸住，自由脫扣機構才能將主觸頭鎖定在合閘位置，斷路器

投入運行。當電源側停電或電源電壓過低時，電磁鐵所產生的電磁力不足

以克服反作用力彈簧的拉力，銜鐵被向上拉，通過傳動機構推動自由脫扣

機構使斷路器掉閘，起到欠壓及零壓保護作用。

電源電壓為額定電壓的75%?105%時，失壓脫扣器保證吸合，使斷路器

順利合閘。當電源電壓低于額定電壓的40%時，失壓脫扣器保證脫開使斷路

器掉閘分斷。一般還可用串聯(lián)在失壓脫扣器電磁線圈回路中的常閉按鈕做

分閘操作。

（4）分勵脫扣器

分勵脫扣器用于遠距離操作低壓斷路器分閘控制。它的電磁線圈并聯(lián)

在低壓斷路器的電源側。需要進行分閘操作時，按動常開按鈕使分勵脫扣

器的電磁鐵得電吸動銜鐵，通過傳動機構推動自由脫扣機構，使低壓斷路

器掉閘。在一臺低壓斷路器上同時裝有兩種或兩種以上脫扣器時，則稱這

臺低壓斷路器裝有復式脫扣器。

2、觸頭系統(tǒng)

低壓斷路器的主觸頭在正常情況下可以接通分斷負荷電流，在故障情

況下還必須可靠分斷故障電流。主觸頭有單斷口指式觸頭、雙斷口橋式觸

頭、插入式觸頭等幾種形式。主觸頭的動、靜觸頭的接觸處焊有銀基合金

觸點，其接觸電阻小，可以長時間通過較大的負荷電流。

在容量較大的低壓斷路器中，還常將指式觸頭做成兩擋或三擋，形成

主觸頭、副觸頭和弧觸頭并玦的形式。兩接觸頭的結構示意圖如圖2所示,

分為弧觸頭和主觸頭?；∮|頭用耐弧金屬材料制成，主觸頭和弧觸頭在斷

路器分、合閘時有不同的作用和操作次序。開關合閘時，弧觸頭承擔合閘

的電磨損；開關分閘時，弧觸頭承擔電路分斷時的強電弧，起保護主觸頭

的作用；主觸頭承擔長期通過負荷電流的任務。所以在合閘時弧觸頭先閉

合、主觸頭后閉合；分閘時主觸頭先斷開、弧觸頭后斷開（如圖2所示）。

大容量的斷路器中為了更好地保護主觸頭又增設了副觸頭，即為三接

觸頭，合閘時的動作順序為主觸頭先閉合，然后副觸頭閉合，最后弧觸頭

閉合；分閘時的操作順序為弧觸頭先分斷，然后副縣觸頭分斷，最后主觸

頭分斷。

3、滅弧裝置

低壓斷路器中的滅弧裝置一般為柵片式滅罩，滅弧室的絕緣壁一般用

鋼板紙壓制或用陶土燒制。

二、塑殼式斷路器

塑殼式斷路器具有過載長延時、短路瞬動的二段保護功能，還可以與漏電

器、測量、電操等模塊單元配合使用。在低壓配電系統(tǒng)中，常用它做終端

開關或支路開關，取代了過去常用的熔斷器和閘刀開關。

現(xiàn)在的配電系統(tǒng)要求斷路器除了能通斷電流實現(xiàn)電路控制和簡單的短

路、過載保護外，還要能提供隔離和安全保護功能，特別是在針對人身、

設備安全與配電系統(tǒng)的可靠性方面都提出了新的要求。因此，產品的開發(fā)

設計與選購也都重點考慮以下3個方面：

?人身安全；

?電氣線路與設備的保護；

?可靠的、不間斷的電力供應。

1、塑殼式斷路器的主要特性

⑴額定極限短路分斷能力leu

斷蹈器的分斷能力指標有兩種：額定極限短路分斷能力4U和額定運行

短路分斷能力Ies。Ies作為一個特性參數(shù)，并非只簡單考慮斷路器的分斷

能力，而是作為一種分斷指標，即分斷幾次短路故障后，還能保證其正常

工作。對塑殼式斷路器而言，應有足夠的Icu,能夠分斷短路電流使開關跳

閘。按規(guī)定塑殼式斷路器的Ies只要大于25%Icu就算合格。而目前市場上

斷路器的Ies大多數(shù)在(50%—75%)Icu之間，所以對供電要求不高的配電

系統(tǒng)，只須考慮Icu。

⑵限流分斷能力

限流分斷能力是指斷路器短路跳閘時限制故障電流的能力。斷路器發(fā)

生短路時、觸頭快速打開產生電弧，相當于在線路中串入1個迅速增加的

電弧電阻，從而限制了故障電流的增加。斷路器斷開時間越少，Ies就越

接近Icu,限流效果就越好，也可大大降低短路電流引起的電磁效應、電動

效應和熱效應對斷路器和用電設備的不良影響，延長斷路器的使用壽命。

⑶短路保護

短路保護就是短路瞬時跳閘。要注意在負荷變化后及時調整保護的整

定值，防止整定值過小頻繁跳閘影響供電質量，或整定值過大使線路和設

備得不到有效保護。

(4)過載延時保護

過載延時保護是指負荷電流超過設備的限定范圍有燒毀設備的危險，

保護裝置能在一定時間內切斷電源。過載有個熱量積累的過程，保護動作

不需要過于迅速。對于短時過電流，保護不應該動作。

⑸隔離功能

隔離功能就是要求斷路器斷開后的泄漏電流不致對人身和設備產生危

害。多次短路跳閘后開關性能下降，泄漏電流會增大。對人體而言30mA以

下為安全漏電電流，而在惡劣的環(huán)境中，超過300mA的泄漏電流持續(xù)2小

時以上，就可能使絕緣損壞發(fā)生相地短路進而引發(fā)火災。

(6)漏電保護

漏電器有熱磁式和電子式2種，相比而言電子式漏電器具有體積小、

精度高、靈敏度高的優(yōu)點，但其抗干擾能力較差。目前電子式漏電保護器

占據主流，當漏電電流達到整定值時，執(zhí)行電路接收零序電流互感器二次

側的感應電壓信號，驅動轉換觸點輸出漏電保護信號，使脫扣器動作切斷

電源。

一般終端開關的整定漏電脫扣電流為30mA、上一級支路開關的整定值

為300mA。起火危險性大的電弧性短路難以被短路保護有效切斷，而漏電器

可以可靠的斷開接地故障，防止人身觸電和相地短路故障的發(fā)生。

2、塑殼式斷路器標準與認證

(1)標準有：IEC標準和相對應的中國低壓電器基本標準GB。目前我國的低

壓電器產品標準正朝等效采用及等同采用IEC標準方向靠攏。

⑵質星體系認證有：ISO國際質量體系認證、船級社ISO質量體系認證。

船級社認證對電器產品可靠性、防潮、抗振動等有極其嚴格的要求，只有

通過該認證的產品才可以船用。

⑶安全認證是按區(qū)域劃分的，影響較大的有：美國UL認證、長城CCEE認

證、歐洲聯(lián)盟CE認證。凡是在中國境內銷售的產品必須通過長城認證。

3、選購指南

⑴首先根據具體使用條件選擇類別，再按電路的額定電流及對保護的要

求來確定具體參數(shù)。當額定電流在630A以下，短路電流不大大，首選塑殼

式斷路器。額定電流比較大，可以選用框架式斷路器(ACB),當然也可以用

那些性能好的塑殼式斷路器代替。對短路電流特別大的支路要注意斷路器

的限流能力能否滿足要求。有漏電保護要求時，斷路器須有此功能。

⑵斷路器的類型、參數(shù)確定后，性價比就成了我們在眾多產品中進行取

舍的關鍵因素。在能滿足基本使用要求的條件下，斷路器要安全可靠，最

好具有一定的擴展性，比如能通過調整來適應未來負荷在一定范圍內的變

化、加裝模塊單元實現(xiàn)功能擴充等。

4、運行中斷路器誤跳閘故障的分析、判斷和處理

若系統(tǒng)無短路或直接接地現(xiàn)象，繼電保護未動作，斷路器自動跳閘稱

斷路器“誤跳”。對“誤跳”的分析、判斷與處理一般分以下三步進行。

⑴根據事故現(xiàn)象的以下特征，可判定為“誤跳”。

①在跳閘前表計、信號暗示正常，表示系統(tǒng)無短路故障。

②跳閘后，綠燈連續(xù)閃光，紅燈熄滅，該斷路器回路的電流表及有功、

無功表指示為零。

⑵查明原因，分別處理。

①若由于人員誤碰、誤操作，或受機械外力振動，保護盤受外力振動

引起自動脫扣的“誤跳”，應排除開關故障原因，立即送電。

②對其他電氣或機械部分故障，無法立即恢復送電的則應聯(lián)系調度及

有關領導將“誤跳”斷路器停用，轉為檢修處理。

⑶對“誤跳”斷路器分別進行電氣和機械方面故障的檢查、分析。

①電氣方面故障原因有：

?保護誤動或整定位不當，或電流、電壓互感器回路故障；

?二次回路絕緣不良，直流系統(tǒng)發(fā)生兩點接地（跳閘回路發(fā)生兩點接

地）。

②機械方面故障原因有：

?合閘維持支架和分閘鎖扣維持不住，造成跳閘；

?液壓機械a分閘一級閥和逆止閥處密封不良、滲漏時，本應由合閘

保持孔供油到二級閥上端以維持斷參器在合閘位置，但當漏的油量超過補

充油量時，在二級閥上下兩端造成壓強不同。當二級習上部的壓力小于下

部的壓力時，二級閥會自動返回，而二級閥返回會使工作缸合閘腔內高壓

油泄掉，從而使斷路器跳閘。

（4）在隔離開關與斷路器之間之所以要裝聯(lián)鎖裝置，要防止在斷路器未切

斷電源以前就去拉隔離開關。聯(lián)鎖裝置有機械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖兩種類型。

工作原理是：

①機械聯(lián)鎖裝置一般使用鋼絲繩或者杠桿機構，以機械位置的變動（也

可采用多功能程序鎖）來保證在斷路器切斷電源以前，隔離開關的操作把

手不能動作。

②電氣聯(lián)鎖裝置電氣聯(lián)鎖一般有兩種聯(lián)鎖方式，一種是通過操作機構

上的聯(lián)動輔助接點（常開或常閉）去控制隔離開關的把手。當斷路器未斷

開時，隔離開關操作把手不能動作。另一種電氣聯(lián)鎖是利用距離開關操作

機構上的聯(lián)動輔助接點（常開或常閉）去控制斷路器。當拉動隔離開關的

把手時，聯(lián)動輔助接點（常開或常閉）使斷路器動作以切斷電路，從而可

防止帶負荷拉動距離開關的事故。

5、漏電斷路器

⑴漏電斷路器上方的接線端作為電源的進線通常叫做電源端，下方的接

線端通常作為負載的連接叫做負載端。那么能不能把電源接在負載端，而

把負載接在電源端呢？不行。因為在我國現(xiàn)階段，觸電保護領域使用最廣

泛的就是電子式漏電斷路器，由于電子式漏電斷路器的脫扣線圈只有在得

到動作信號的時候瞬時帶電，當漏電斷路器分斷電路后脫扣線圈即刻斷電。

如果把漏電斷路器上進線和下進線接反，造成漏電斷路器動作后，電壓依

然加在脫扣線圈上，就會燒毀線圈，使整個漏電斷路器喪失漏電保護功能°

⑵漏電開關分為兩大類，一類是漏電保護功能和過電流保護功能相結合

的產品，另一類是僅有漏電保護功能的產品。前者在設計和制造中已經考

慮短路保護，具有高分斷能力，能分斷短路電流，而且如線路中發(fā)生漏電,

能夠正常切斷電源起到保護作用；后者只能在線路產生漏電時切斷正常負

荷電流，本身沒有過電流保護功能，因此通常要與熔斷器配合使用，由熔

斷器切斷短路電流。如果選用后一種產品，而沒有加裝熔斷器，結果線路

短路時漏電開關不能分斷，電器設備會被燒毀。

⑶不能并聯(lián)使用。因為每次流過的電流不可能相等，這就會產生電流差,

使通過零序電流互感器的電流不再平衡，導致漏電斷路器動作。如果兩個

斷路器僅一個漏電斷路器動作，那么全部電流流至另一個漏電斷路器上，

若這一個漏電斷路器不帶過載保護，就會發(fā)生燒毀現(xiàn)象。

（4）動作電流越小的漏電斷路器是不是越好呢？要視具體情況而定。我們

不能將漏電動作電流選得太大（不能起有效保護），又不能選得太?。ń?/p>

常動作切斷電源，影響正常使用）。對于觸電危險性高的場合，應選用高

靈敏度、快速型漏電保護裝置（漏電動作電流不宜超過10mA）。對于其他

場所，應視其工作場所危險性的大小，安裝漏電動作電流為10mA?30mA的

快速型漏電保護裝置。選擇漏電動作電流還應考慮誤動作的可能性。漏電

斷路器應能避開線路不平衡的泄漏電流而不動作，還應能在安裝位置可能

出現(xiàn)的電磁干擾下不誤動作。選擇漏電動作電流還應考慮漏電斷路器制造

的實際情況。

⑸斷路器是好的，使用電器時為何老跳閘？這主要要考慮到常見的幾個

因素：

①電器設備是不是無線電高頻發(fā)生源，對于電子式漏電斷路器，會在

零序電流互感器中感應出電信號，使開關動作。

②漏電斷路器負載側的開關電器合閘不同步引起。不同步合閘時，首

先合閘的一相可能產生足夠大的泄漏電流，使開關動作。

③是不是由于工作零線與保護零線共用且保護零線由斷路器的負載側

的零線引出而引起的。漏電斷路器的負載側的零線接地，會使正常

的工作電流直接通過保護零線接地而不經過工作零線，使開關漏電

保護動作。

（6）為什么漏電斷路器使用不久就發(fā)生拒動作？首先是漏電動作電流選擇

不當，斷路器動作電流選擇過大或整定過大都將造成斷路器拒動作。其次

是產品質量低劣，互感器二次回路斷路等質量缺陷可造成斷路器拒動作。

最后還應看一下是不是安裝接線的錯誤。

第三章高壓知識

第一節(jié)基本元器件

斷路器是高壓開關中最重要和結構比較復雜的一和。斷路器按照滅弧

原理不同，可分為油斷路器、氣吹斷路器和真空斷路器等。

氣吹斷路器又可分為空氣斷路器和六氟化硫斷路器，采用氣體滅弧，

戶以不存在變壓器油的火災危險性。

一、空氣斷路器

空氣斷路器是利用高壓空氣滅弧的一種斷路器，壓縮空氣壓力可分為

1.0、2.0、2.5MP等，造價為油斷路器的1.5?2倍，而且要有壓縮空氣設

備。所以，空氣斷路器主要用于電壓較高和技術性能要求較高的地方。

二、六氟化硫斷路器

六氟化硫斷路器運用六氟化硫氣體滅弧。六氟化硫為惰性氣體，其滅

弧能力比空氣高幾十倍，但要求斷路器的結構嚴密不漏，并需使用SF6的

各種設備。

LSF6斷路器優(yōu)缺點的分析

SF6斷路器，是用SF6氣體作為來弧和絕緣介質的斷路器。它與空氣

斷路器同屬于氣吹斷路器，不同之處在于：

?工作氣壓較低；

?在吹弧過程中，氣體不排向大氣，而在封閉系統(tǒng)中循環(huán)使用。

⑴SF6的優(yōu)點

SF6的分子和自由電子有非常好的混合性。當電子和SF6分子接觸時

幾乎100%的混合而組成重的負離子，這種性能對剩余弧柱的消電離及滅弧

有極大的的使用價值。即SF6具有很好的負電性，它的分子能迅速捕捉自

由電子而形成負離子。這些負離子的導電作用十分遲緩，從而加速了電弧

間隙介質強度的恢復率，因比有很好的滅弧性能。在L01X105Pa氣壓下,

SF6的滅弧性能是空氣的100倍，并且滅弧后不變質，可重復使用。SF6氣

體優(yōu)良的絕緣和滅弧性能，使SF6斷路器具有如下優(yōu)點：

開斷能力強，斷口電壓使于做得較高，允許連續(xù)開斷次數(shù)較多，適用

于頻繁操作，噪音小，無火災危險，機電磨損小等，是一種性能優(yōu)異的”無

維修”斷路器。常用的SF6斷路器有LN1-35型、HB36型兩種。

⑵SF6的缺點

①純凈的SF6氣體是良好的滅弧介質，若用于頻繁操作的低壓電器中,

由于頻繁操作的電弧作用，金屬蒸汽與SF6氣體分解物起反應，結

合而生成絕緣性很好的細粉末（氫氟酸鹽、硫基酸鹽等），沉積在觸

頭表面，并嚴重腐蝕觸頭材料，從而接觸電阻急劇增加，使充有SF6

氣體的密封觸頭不能可靠地工作。因此對于頻繁操作的低壓電器不

適宜用SF6作滅弧介質。

②因為SF6氣體在放電時的高溫下會分解出有腐蝕性的氣體，對鋁合

金有嚴重的腐蝕作用，對酚醛樹脂層壓材料、瓷絕緣也有損害。若

把SF6和N2混合使用，當SF6含量超過20%?30%時，其絕緣強度已

和全充SF6時絕緣強度相同，而腐蝕性又大大減少，因此SF6?；?/p>

合N2使用，在SF6斷路器中，SF6氣體的含水量必須嚴格規(guī)定不能

超過標準。水會與電弧分解物中的SF4產生氫氟酸（H20+SF4-

S0F2+2HF）而腐蝕材料。當水分含量達到飽和時，還會在絕緣件表面

凝露，使絕緣強度顯著降低，甚至引起沿面放電。

③運行經驗及上述論析都表明：SF6斷路器由于絕緣結構體積較小，

若SF6氣體的含水量較高，則將使絕緣水平大大下降，接觸電阻急

劇增加，在運行中易發(fā)生損壞或爆炸事故。因此，各制造廠及運行

部門都要求有嚴格的密封工藝，同時規(guī)定SF6氣體的含水量不得超

過標準。我國的標準是SF6氣體的含水量應小于300Ppm（容積比）。

④SF6斷路器以SF6氣體為滅弧介質。在正常情況下，SF6是一種不

燃、無臭、無毒的惰性氣體，密度約有空氣的2倍。但SF6氣體在

電弧作用下，小部分會被分解，生成一些有毒的低氟化物，如S0F2、

SF4、S0F4和S02F2等，對人體健康有影響，對金屬部件也有腐蝕

和劣化作用。因此，在SF6斷路器中，一般均裝有吸附裝置，吸附

劑為活性氧化鋁、活性碳和分子篩等。吸附裝置可完全吸附SF4氣

體在電弧的高溫下分解生成的毒質。

2、SF6斷路器的檢修

⑴SF6斷路器在檢修前，應先將斷路器分閘，切斷操作電源，釋放操作

機構的能量，用SF6氣體回收裝置將斷路器內的氣體回收，殘存氣體必須

用真空泵抽出，使斷路器內真空度低于133.33Pa。

⑵斷路器內充入合適壓力的高純度的氮氣（純度在99.99%以上），然后放

空，反復兩次，以盡量減少內部殘留的SF6氣體及其生物。

⑶解體檢修時，環(huán)境的空氣相對濕度不得大于80%,二作場所應干燥、清

潔，并應加強通風；檢修人員應穿尼龍工作衣帽，戴防毒口罩、風鏡，使

用乳膠薄膜手套；工作場所嚴禁吸煙工作間隙應清洗手如面部，重視個人

衛(wèi)生。

（4）斷路器解體中發(fā)現(xiàn)容器內有白色粉末狀的分解物時，應用吸塵或柔軟

衛(wèi)生紙拭凈，并收集在密封的容器中深埋，以防擴散。切不可用壓縮空氣

吹或用其他使粉末飛揚的方法清除。

⑸斷路器的金屬部件可用清洗劑或汽油清洗。絕緣件應用無水酒精或丙

酮清洗。密封件不能用汽油或氯仿清洗。一般應全部換用新的。

（6）與SF6氣體接觸的零部件及密封圈可涂一薄層HL#8或HL#10聚四氟

乙烯潤滑脂密封圈外側法蘭面應涂中性凡士林或#2防凍脂。引進的國外產

品應根據使用說明書的要求選用適當油脂。法蘭拼命縫隙及法蘭連接螺絲

等處應涂703密封膠密封。

⑺斷路器容器內的吸附劑應在解體檢修時更換，換下的吸附劑應妥善處

理防止污染擴散。新?lián)Q上的吸附劑應先在200?300℃的烘箱中烘燥處理12

小時以上，待自然冷卻后立即裝入斷路器，要盡量減少在空氣中的暴露時

間。吸附劑的裝入量為充入斷路器的SF6氣體質量的1/10。

（8）斷路器解體后如不及時裝復，應將絕緣件放置在烘箱或烘間內以保持

干燥。

三、真空斷路器

真空斷路器的靜觸頭和動觸頭均放置在真空的玻璃泡中，因而熄弧快,

觸頭不致氧化，適合于頻繁操作，也沒有變壓器油的火災危險性。但由于

真空度要求為10負四次平方mmHg以上，所以密封比較困難，主要用于操

作頻繁的配電系統(tǒng)上。

1、戶內真空斷路器的應用與維護

真空斷路器具有結構緊湊、體積小、重量輕、壽命長、維護量小、防

燃、防爆和適于頻繁操作等優(yōu)點，目前在中壓開關特別是10kV戶內產品

中占絕對優(yōu)勢。國內產品的機械壽命和可靠性還比較低。目前還存在型號

繁雜，生產企業(yè)眾多，生產水平參差不齊，不少廠家規(guī)模過小、裝備水平

低、管理不善、產品質量分散性大、不夠穩(wěn)定等問題。

2、真空斷路器應用中存在的技術問題操作過電壓

真空斷路器在操作時往往會產生較高的截流過電壓和電弧重燃過電

壓，在運行管理中，需從技術上防止和抑制過電壓，如適當加大觸頭開距,

以抑制電弧重燃過電壓，裝設性能較好的金屬氧化物避雷器或阻容保護裝

置進行預防等。

3、真空滅弧室的漏氣問題

隨著真空滅弧室使用時間的增長和開斷次數(shù)增多，以及受外界因素的

作用，其真空度會逐步下降，影響它的開斷能力和耐壓水平。目前，普遍

使用縱向磁場滅弧原理和銅輅觸頭材料，以減少觸頭燒損，提高電氣壽命。

但如果導電桿同心度調整不當，將影響真空滅弧室的封接強度，導致漏氣。

為了保證同心度的調整，合理的選擇使用和儲存環(huán)境，是解決真空滅弧室

漏氣問題的重要措施。

4、合閘彈跳

在斷路器合閘時，觸頭剛接觸直至觸頭穩(wěn)定接觸瞬間為止的時間稱為

合閘彈跳時間，實踐及理論分析均表明，它是影響滅弧室電壽命的重要因

素。但由于其遠小于合閘過程中電弧燃燒時間，一定范圍內的彈跳最主要

的危害是加速觸頭的摩損，導致滅弧室電壽命的縮短。合閘彈跳是由于動

靜觸頭的非彈性碰撞引起的，彈跳值大小與諸多因素有關，如觸頭彈簧的

彈力、合閘速度、開距、觸頭材料、安裝、調試質量、零部件的加工精度

等等。

5、溫升

真空斷路器的回路電阻是產生溫升的主要熱源，而滅弧室的回路電阻

通常要占回路電阻的50%以上。觸頭與外殼之間的真空形成了熱絕緣，因而

產生的熱量只能通過動、靜導電桿向外部散熱。真空滅弧室靜端直接與靜

支架相連，動端則通過導電夾、軟連接與動支架相連。因動端連接環(huán)節(jié)較

多，導熱路徑較長，所以溫升的最高點多集中于動導電桿與導電夾搭接部

位。在實際應用中，應結合過載能力差的特點，嚴格控制負荷電流，使其

低于額定電流。

6、真空斷路器的維護

⑴重視機械參數(shù)的調整。操動機構在真空斷路器機械結構中是最為復雜、

精度要求最高的部分，機械參數(shù)的合理配置，直接關系到真空斷路器的技

術性能和機械壽命。因此，要認真做好機械參數(shù)的調試工作，嚴格機械參

數(shù)指標要求，規(guī)范備品備件管理和儲存，保證備品備件的技術性能指標和

質量的一致性、通用性和可靠性。

⑵嚴格控制真空斷路器的合、分閘速度，按照產品說明書的要求進行調

節(jié)。合閘速度過低時，會由于預擊穿時間加長，而增大觸頭的磨損量。又

由于真空滅弧室一般采用銅焊工藝，并且經高溫下去氣處理，機械強度不

高，耐振性差。如果合閘速度過高會造成較大的振動，對波紋管產生較大

的沖擊，降低波紋管壽命。對一定結構的真空斷路器有著最佳合閘速度。

⑶真空斷路器斷路時的燃弧時間短，其最大燃弧時間不超過L5個工頻

半波，并要求電流第一次過零時，滅弧室要有足夠的絕緣強度，通常希望

斷路時在工頻半波內觸頭的行程達到全行程的50%?80%，,因此，需要嚴格

控制開關的分閘速度。要求真空斷路器的分閘緩沖器與合閘緩沖器有較好

的特性，盡量減輕沖擊力，以保護真空滅弧室的使用壽命。

（4）嚴格控制觸頭行程和超程。要嚴格按照產品安裝說明書要求進行調整。

在大修后一定要進行測試，并且與出廠記錄進行比較。不能誤以為開距大

友滅弧有利，而隨意增加真空斷路器的觸頭行程。否則會使得斷路器合閘

在波紋管產生過大的應力，引起波紋管損壞，破壞滅弧室密封，從而造成

漏氣。超行程的減少，就是觸頭的磨損量。因此，每次調整超過行程時必

須進行記錄，當觸頭磨損量累計超過4mm時，應更換滅弧室。當觸頭磨損

使動、靜觸頭接觸不良時，通過回路電阻的測試也可以發(fā)現(xiàn)問題。應仔細

檢查觸頭彈簧，不應有變形損傷現(xiàn)象。

⑸定期檢查滅弧室的真空度。定期進行工頻耐壓試驗（42kV）。根據“電

力設備預防性試驗規(guī)程”的規(guī)定，結合本單位的實際情況，制定真空斷路

器的工頻耐壓試驗周期。經臉證明滅弧室由于工藝的缺欠致使超出自然泄

漏率的現(xiàn)象一般發(fā)生在使用第「2年，因而在開始運行頭兩年根據變電所

的具體情況多加監(jiān)視，最好在真空斷路器投運后0.5年、1年、1.5年、2

年進行一次工頻耐壓試驗，2年后根據運行情況再決定一年一次還是一年

兩次。目前，由于現(xiàn)場不拆卸測試真空度的儀器尚不夠完善，工頻耐壓還

是檢測真空度較為有效的方法。

有條件時，可選用真空度現(xiàn)場測試儀，在不拆卸真空滅弧室的情況下

槍測真空滅弧室的真空度。在進行工頻耐壓試驗的同時配合進行真空度檢

測，作為輔助手段。目前市場上已有幾種不同型號的真空度現(xiàn)場測試儀供

用戶選用。

（G）合理安排真空斷路器的檢修周期。結合季節(jié)（年度）性預防性試驗對

真空滅弧室斷口采用工頻耐壓方法檢驗真空度。

在正常操作（合、分負荷電流）次數(shù)達到2000次，開斷額定電流10次

后應檢查各部位的螺栓有無松動。檢查方法和要求按真空斷路器的維修檢

查要求進行，若符合規(guī)定的技術參數(shù)，可繼續(xù)使用。

⑺注意安裝和維修。真空滅弧室允許儲存期限為15?20年，因此，備品

不宜過多，存放和使用環(huán)境中應無化學腐蝕性氣體存在。調試觸頭開距時,

應控制波紋管的壓縮量，防上波紋管發(fā)生塑性變形，分閘緩沖器的回彈不

應過大，過大會影響波紋管的壽命。裝調時如果發(fā)現(xiàn)螺紋配合不良，應查

明原因后再處理，不要用很大力氣擰動真空滅弧室，防止波紋管受到損傷。

二次回路的接線、輔助開關的接觸應完好，以免影響斷路器動作的可靠性。

(8)檢查測量每相主導電回路的電阻值。觸頭接觸電阻與觸頭間的壓力有

關，在一定范圍內，壓力越大，接觸電阻越小越穩(wěn)定。一般真空斷路器每

相的接觸電阻不要大于80mQo檢查傳動部分的潤滑情況和緊固螺栓有無

松動，保持清潔，按機械說明書進行各項操作。注意保護真空滅弧室不受

任何外力碰撞。

⑼嚴格進行交接驗收。安裝完畢或大修理后，必須進行有關參數(shù)的測試

和復核。

主要復測的參數(shù)有：合閘彈跳，分閘同期，開距，壓縮行程，合、分

閘速度，合、分閘時間，直流接觸電阻，斷口絕緣水平，傳動驗收試驗等,

均應滿足真空斷路器的要求。

第二節(jié)變電站綜合自動化系統(tǒng)

一、概述

清華紫光DCAP-3000系列監(jiān)控保護裝置是國內率先推出的集測量、控

制、保護及通訊功能為一體的分散式數(shù)字保護系列產