五章供配電系統(tǒng)設備及線纜的選擇5

1、五章供配電系統(tǒng)設備及線纜的選擇5五章供配電系統(tǒng)設備及線纜的選擇5第一節(jié) 短路電流的力效應和熱效應 一、短路電流的力效應 配電裝置中的電氣設備和載流導體，當電流通過時相互之間存在作用力，稱為電動力。9/11/20222第2頁，共154頁幻燈片。第一節(jié) 短路電流的力效應和熱效應 一、短路電流的力電流方向相同力的大小相等，方向相互吸引；電流方向相反力的大小相等，方向相互排斥。1兩平行導體間的作用力9/11/20223第3頁，共154頁幻燈片。電流方向相同力的大小相等，方向相互吸引；1兩平行導體間 當導體的截面為圓形時，兩導體之間的作用力的大小為 當導體的截面為矩形時，兩導體之間的作用力的大小為9/1

2、1/20224第4頁，共154頁幻燈片。 當導體的截面為圓形時，兩導體之間的作用力的大小式中 形狀系數(shù),可根據(jù)b為導體厚度，h為導體高度，D為兩導體軸線的距離。 導體a的電流（kA）； 導體b的電流（kA）； l導體的長度（m）； D兩導體軸線的距離（m）。9/11/20225第5頁，共154頁幻燈片。式中 形狀系數(shù),可根據(jù)9/9/20227第5頁，共1 2三相平行母線之間的電動力 一般三相系統(tǒng)中的母線等距離地布置在同一平面9/11/20226第6頁，共154頁幻燈片。 2三相平行母線之間的電動力 一般三相系統(tǒng) 短路后第一周期內(nèi)全電流的最大沖 擊值（kA）； 形狀系數(shù)。 l導體的長度（m）；

3、D兩導體軸線的距離（m）。三相導體中中間相的受力最大，其值的大小為9/11/20227第7頁，共154頁幻燈片。 短路后第一周期內(nèi)全電流的最大沖三相 二、短路電流的熱效應 1短路時熱穩(wěn)定的校驗 對于一般電氣設備，規(guī)定了設備在t秒時間內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流It的數(shù)值，根據(jù)短路電流熱等效方法：9/11/20228第8頁，共154頁幻燈片。 二、短路電流的熱效應9/9/202210第8頁，共 制造廠家規(guī)定的電氣設備在時間ts內(nèi)的熱穩(wěn)定電流（kA）。 t與 對應的時間（s）；指定時間一般有1s、5s、10s。 短路穩(wěn)態(tài)電流（kA）； 假想時間（s），取距離短路點最近的繼電保護裝置的主保護動作時間與斷路

4、器固有動作時間之和。9/11/20229第9頁，共154頁幻燈片。 制造廠家規(guī)定的電氣設備在時間ts內(nèi)的熱穩(wěn)定電流（k 2母線或電纜在短路時的熱穩(wěn)定 當導體通過短路電流 ，在假想時間 的情況下，與導體最高允許加熱溫度所對應的截面為最小允許截面。校驗母線或電纜在短路時的熱穩(wěn)定的計算公式為 C熱穩(wěn)定系數(shù)，與導體材料、結構及最高允許溫度、長期工作額定溫度有關。9/11/202210第10頁，共154頁幻燈片。 2母線或電纜在短路時的熱穩(wěn)定 C熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定系數(shù)C9/11/202211第11頁，共154頁幻燈片。熱穩(wěn)定系數(shù)C9/9/202213第11頁，共154頁幻燈片。（電動力效應及熱效應 ）短路電流

5、的電動力效應 （1）對一般電器：要求電器的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）峰值大于最大短路電流峰值 電器的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）峰值；最大短路電流峰值。9/11/202212第12頁，共154頁幻燈片。（電動力效應及熱效應 ）短路電流的電動力效應 （1）（電動力效應及熱效應 ） （2）對絕緣子：要求絕緣子的最大允許抗彎載荷大于最大計算載荷，即 絕緣子的最大允許載荷；最大計算載荷。9/11/202213第13頁，共154頁幻燈片。（電動力效應及熱效應 ） （2）對絕緣子：要求絕緣子的短路電流的熱效應 對成套電器設備，因?qū)w材料及截面均已確定，故達到極限溫度所需的熱量只與電流及通過的時間有關。產(chǎn)品樣

6、本提供的產(chǎn)品熱穩(wěn)定參數(shù)；短路穩(wěn)態(tài)電流；短路電流作用假想時間。 9/11/202214第14頁，共154頁幻燈片。短路電流的熱效應 對成套電器設備，因?qū)w材料及短路電流的熱效應 對導體和電纜，計算導體的熱穩(wěn)定最小截面Smin 穩(wěn)態(tài)短路電流；短路電流作用假想時間；導體的熱穩(wěn)定系數(shù)。 如果導體和電纜的選擇截面大于等于Smin ，即熱穩(wěn)定合格。 9/11/202215第15頁，共154頁幻燈片。短路電流的熱效應 對導體和電纜，計算導體的熱穩(wěn)定最小第二節(jié) 開關電器的滅弧原理 一、交流電弧的產(chǎn)生和熄滅 1. 電弧中帶電質(zhì)點的產(chǎn)生 當切斷路瞬間，動靜觸頭間出現(xiàn)弧光放電， 是由于其間的介質(zhì)迅速游離，存在著一定

7、濃度的帶電質(zhì)點，即帶正電荷的離子和帶負電荷的電子。 9/11/202216第16頁，共154頁幻燈片。第二節(jié) 開關電器的滅弧原理 一、交流電弧9/11/202217第17頁，共154頁幻燈片。9/9/202219第17頁，共154頁幻燈片。 觸頭間電弧燃燒的區(qū)域稱為弧隙。弧隙中帶電質(zhì)點不斷增多的游離過程可以由各種不同途徑發(fā)生： （1）強電場發(fā)射； （2）碰撞游離； （3）熱游離； （4）熱電子發(fā)射。9/11/202218第18頁，共154頁幻燈片。 觸頭間電弧燃燒的區(qū)域稱為弧隙?；∠吨袔?強電場發(fā)射 在斷路器觸頭分開的最初瞬間，觸頭電極的表面受到外加電壓所形成的強電場的作用，金屬電極表面的電子

8、就會在電場力的作用下被拉出，即發(fā)生了所謂強電場發(fā)射。9/11/202219第19頁，共154頁幻燈片。 強電場發(fā)射 在斷路器觸頭分開的最初瞬間，碰撞游離 當有一定強動能的電子撞擊到某種氣體的中性質(zhì)點時，可使其間電子被釋放出來，游離成正離子和新的自由電子。被撞擊的電子和原來的電子又會在電場作用下向陽極作加速運動，獲得足夠動能后，又將撞擊其它中性質(zhì)點，產(chǎn)生更多的自由電子和正離子，使帶電質(zhì)點濃度迅速增加。這一游離過程即稱為碰撞游離。9/11/202220第20頁，共154頁幻燈片。碰撞游離 當有一定強動能的電子撞擊到某種氣熱游離 在高溫下，氣體分子和原子熱運動加快，它們互相碰撞，在溫度足夠高時會撞擊

9、產(chǎn)生離子和自由電子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。 9/11/202221第21頁，共154頁幻燈片。熱游離 在高溫下，氣體分子和原子熱運動加快，它們互相熱電子發(fā)射 在弧光放電過程中，電極表面少數(shù)點上有局部較集中的電流，同時因開關觸頭分離后，觸頭間接觸壓力及接觸面積逐漸減小，接觸電阻也隨之增加，會使電極表面有相應高溫，從而造成其中的電子獲得很大的動能后逸出到周圍空間。這種現(xiàn)象稱為熱電子發(fā)射，其強弱程度與陰極的材料及表面溫度有關，是氣體介質(zhì)中帶電質(zhì)點產(chǎn)生的主要原因之一。9/11/202222第22頁，共154頁幻燈片。熱電子發(fā)射 在弧光放電過程中，電極表面少數(shù)點 電弧間隙的去游離 在電弧放電發(fā)生后，介質(zhì)中

10、同時存在著游離與去游離這樣二個相反過程。去游離對應的是弧隙中帶電粒子（正離子或自由電子）減少的過程，它進行的方式主要有兩種：復合 擴散 9/11/202223第23頁，共154頁幻燈片。 電弧間隙的去游離 復合 9/9/202225第2 復合 再結合是指帶異性電荷的質(zhì)點相互接觸，交換多余電荷而形成中性質(zhì)點的現(xiàn)象，又稱復合。9/11/202224第24頁，共154頁幻燈片。 復合 9/9/202226第24頁，共154頁幻 擴散 帶電質(zhì)點從弧燃區(qū)域逃逸至周圍介質(zhì)中去稱作擴散。電弧中擴散主要因 （1）弧燃區(qū)域與周圍介質(zhì)中帶電質(zhì)點濃度不同； （2）兩區(qū)域中溫度的不同而引起?；≈袔щ娰|(zhì)點不斷擴散到介

11、質(zhì)中，并在介質(zhì)中發(fā)生再結合，使得弧燃區(qū)域中導電質(zhì)點數(shù)目減少，發(fā)生去游離。 擴散的速率決定于電弧表面上帶電質(zhì)點數(shù)目，故與電弧直徑成反比。9/11/202225第25頁，共154頁幻燈片。 擴散 9/9/202227第25頁，共154頁幻電弧的熄滅 電弧中存在的游離與去游離這二個性質(zhì)相反過程的強弱對比就決定了電弧最終發(fā)展趨勢。9/11/202226第26頁，共154頁幻燈片。電弧的熄滅 電弧中存在的游離與去游離這二個性質(zhì)相反過交流電弧的特性及熄滅 1交流電弧的特性 交流電弧存在自然暫時熄弧點。 交流電弧有動態(tài)伏安特性 2交流電弧的熄滅介質(zhì)強度恢復過程 恢復電壓的變化過程 交流電弧的熄滅 9/11/

12、202227第27頁，共154頁幻燈片。交流電弧的特性及熄滅 1交流電弧的特性 2熄滅交流電弧的基本方法1采用新型介質(zhì)熄弧 2利用氣體或油吹動電弧 3采用多斷口滅弧 4. 采用特殊金屬材料作為滅弧觸頭5. 采用并聯(lián)電阻 6. 其它措施 基于交流電弧熄滅的基本原理，還可以在開關電器滅弧過程中采用固體介質(zhì)狹縫滅弧，把長弧分成串聯(lián)短弧以及加快斷路器觸頭分離速度等眾多措施，結合具體的開斷電路特點加以應用。9/11/202228第28頁，共154頁幻燈片。熄滅交流電弧的基本方法1采用新型介質(zhì)熄弧 9/9/2022第三節(jié) 開關電器及其選擇 一、中壓斷路器 中壓斷路器在正常運行時用它接通或切斷負荷電流；在發(fā)

13、生短路故障或嚴重過負荷時，由繼電保護裝置控制其自動迅速地切斷故障電流，以防止擴大事故范圍。9/11/202229第29頁，共154頁幻燈片。第三節(jié) 開關電器及其選擇 一、中壓斷路器按滅弧介質(zhì)的不同，斷路器可分為（1）油斷路器。 （2）壓縮空氣斷路器。 （3）六氟化硫斷路器。 （4）真空斷路器。 （5）磁吹斷路器。 （6）固體產(chǎn)氣斷路器（簡稱自產(chǎn)氣斷路器）。 按斷路器安裝地點，又可將其分為（1）屋內(nèi)式（2）屋外式。 9/11/202230第30頁，共154頁幻燈片。按滅弧介質(zhì)的不同，斷路器可分為按斷路器安裝地點，又可將其分為中壓斷路器的基本技術參數(shù) （1）額定電壓UN 我國斷路器的額定電壓有10

14、，20，35，60，110，220，330，500kV。 按國家標準，額定電壓在220KV及以下的電氣設備，其最高工作電壓為額定電壓的1.15倍；對于330kV及以上電氣設備，規(guī)定為 1.1倍。9/11/202231第31頁，共154頁幻燈片。中壓斷路器的基本技術參數(shù) （1）額定電壓UN 9/9/2 （2）額定電流IN 我國斷路器額定電流等級為200，400，600，（1000），1250，1600，（1500），2000，3150，4000，5000，6300，8000，10000，12500，16000及20000A等 （3）額定開斷電流Inbr 額定開斷電流是指在額定電壓下斷路器能開斷而

15、不致妨礙其繼續(xù)工作的最大短路電流，單位為kA。 9/11/202232第32頁，共154頁幻燈片。 （2）額定電流IN （3）額定開斷 （4）熱穩(wěn)定電流Ith 又稱短時耐受電流。它指的是在某一規(guī)定的短時間t內(nèi)斷路器能耐受的短路電流熱效應所對應的電流值，以kA為單位。 （5）動穩(wěn)定電流Ies 又稱峰值耐受電流，它是斷路器在關合位置時能允許通過而不致影響其正常運行的短路電流最大瞬時值，以kA為單位。 9/11/202233第33頁，共154頁幻燈片。 （4）熱穩(wěn)定電流Ith （6）額定短路關合電流INcl 額定短路關合電流是指斷路器在額定電壓下用相應操動機構所能閉合的最大短路電流，單位為kA。 （

16、7）開斷時間tbr 開斷時間是指斷路器的操動機構接到分閘指令起到三相電弧完全熄滅為止的一段時間，它包括斷路器的分閘時間和燃弧時間兩部分。 （8）合閘時間tcl： 處于分閘位置的斷路器從接到合閘信號瞬間起到斷路器三相觸頭全接通為止所經(jīng)歷的時間為合閘時間。 9/11/202234第34頁，共154頁幻燈片。 （6）額定短路關合電流INcl （7）斷路器的型號 1 2 3 4 5 / 6 7 8 1表示斷路器的字母代號 S少油；D多油；Z真空；K空氣；LSF6； 2安裝場所代號，N表示屋內(nèi)型；W表示屋外型； 3 設計序列號； 4額定電壓，kV； 5其它標志，如G改進型，F(xiàn)表示分相操作； 6 額定電流

17、，A； 7額定開斷能力（kA或MVA）； 8特殊環(huán)境代號。9/11/202235第35頁，共154頁幻燈片。斷路器的型號9/9/202237第35頁，共154頁幻燈片。油斷路器9/11/202236第36頁，共154頁幻燈片。油斷路器9/9/202238第36頁，共154頁幻燈片。真空斷路器9/11/202237第37頁，共154頁幻燈片。真空斷路器9/9/202239第37頁，共154頁幻燈片。9/11/202238第38頁，共154頁幻燈片。9/9/202240第38頁，共154頁幻燈片。9/11/202239第39頁，共154頁幻燈片。9/9/202241第39頁，共154頁幻燈片。結構

18、9/11/202240第40頁，共154頁幻燈片。結構9/9/202242第40頁，共154頁幻燈片。滅弧室9/11/202241第41頁，共154頁幻燈片。滅弧室9/9/202243第41頁，共154頁幻燈片。 滅弧原理 在真空中由于氣體分子的平均自由行程很大，氣體不容易產(chǎn)生游離，真空的絕緣強度比大氣的絕緣強度要高的多。當開關分閘時，觸頭間產(chǎn)生電弧。觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出金屬蒸氣，由于觸頭設計為特殊形狀，在電流通過時產(chǎn)生一磁場，電弧在此磁場力的作用下快速運動。在金屬圓筒(即屏蔽罩)上凝結部分金屬蒸氣。電弧在自然過零時熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強度又迅速恢復起來。9/11/202242第42頁，共1

19、54頁幻燈片。 滅弧原理9/9/202244第42頁，共154頁9/11/202243第43頁，共154頁幻燈片。9/9/202245第43頁，共154頁幻燈片。9/11/202244第44頁，共154頁幻燈片。9/9/202246第44頁，共154頁幻燈片。9/11/202245第45頁，共154頁幻燈片。9/9/202247第45頁，共154頁幻燈片。六氟化硫斷路器9/11/202246第46頁，共154頁幻燈片。六氟化硫斷路器9/9/202248第46頁，共154頁幻燈片 高壓斷路器配有的操動機構可分為： 手動操動機構（CS2）用于就地操作合閘，不能遠距離合閘操作。 電磁式操動機構（CD

20、l0）用于遠距離控制操作斷路器，使用直流電源。 彈簧儲能操動機構（CT6）用于進行一次自動重合閘，使用交流或直流電源。 壓縮空氣操動機構（CY3）用于控制操作高壓空氣斷路器。 9/11/202247第47頁，共154頁幻燈片。 高壓斷路器配有的操動機構可分為：9/9/2022電磁操作機構彈簧操作機構手動操作機構9/11/202248第48頁，共154頁幻燈片。電磁操作機構彈簧操作機構手動操作機構9/9/202250第4例1 試選擇某10KV 高壓配電所進線側的高壓戶內(nèi)真空斷路器的型號規(guī)格。已知該進線的計算電流為295A，配電所母線的三相短路電流周期分量有效值為3.2kA ，繼電保護的動作時間為

21、1.1s。 解：初步選VS1-12/630-16型進行校驗，如表所示，所選正確9/11/202249第49頁，共154頁幻燈片。例1 試選擇某10KV 高壓配電所進線側的高壓戶內(nèi)真空斷路器 序號安裝地點的電氣條件VS1-12/630-16型斷路器項 目數(shù) 據(jù)項 目數(shù) 據(jù)結 論1UN10kVUN.QF12 kV合格2Ic295AIN.QF630A合格33.2kAIoc16kA合格42.553.2kA=8.16kAiet40kA合格5(3.2kA)2(1.1+0.2)s=13.3kA2s(16 kA) 24s=1024 kA2s合格9/11/202250第50頁，共154頁幻燈片。 序號安裝地點的

22、電氣條件VS1-12/ 二、中壓負荷開關 負荷開關是專門用于接通和斷開負荷電流，具有簡單的滅弧裝置不能切斷短路電流，在大多數(shù)情況下與高壓熔斷器配合使用，由熔斷器切斷短路電流。負荷開關斷開后，與隔離開關一樣有一明顯的電壓斷開間隙。 9/11/202251第51頁，共154頁幻燈片。 二、中壓負荷開關9/9/202253第 負荷開關的類型（1） 產(chǎn)氣式負荷開關 （2）壓氣式高壓負荷開關 （3）真空負荷開關 （4）SF6負荷開關 9/11/202252第52頁，共154頁幻燈片。 負荷開關的類型9/9/202254第52頁，共15 新型戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜負荷開關真空負荷開關9/11/202253第53頁，共

23、154頁幻燈片。 9/11/202254第54頁，共154頁幻燈片。9/9/202256第54頁，共154頁幻燈片。 三、中壓隔離開關 隔離開關是一種沒有滅弧裝置的開關設備。它一般只用來關合和開斷有電壓無負荷的線路，而不能用以開斷負荷電流和短路電流，它需要與斷路器配合使用，由斷路器來完成關合、開斷任務。9/11/202255第55頁，共154頁幻燈片。 三、中壓隔離開關9/9/202257第5 隔離開關用途 （1）將停役的電氣設備與帶電電網(wǎng)隔離，以形成安全的電氣設備檢修斷口，建立可靠的絕緣回路； （2）根據(jù)運行需要換接線路以及開斷和關合一定長度線路的交流電流和一定容量的空載變壓器的勵磁電流。9

24、/11/202256第56頁，共154頁幻燈片。 隔離開關用途 9/9/202258第56頁，共15 對隔離開關的特殊要求 （1）隔離開關在分閘狀態(tài)時應有明顯可見的斷口，使運行人員能明確區(qū)分電器是否與電網(wǎng)斷開，但在全封閉式配電裝置中除外； （2）隔離開關斷點之間應有足夠的距離，可靠的絕緣，在任何狀態(tài)下都不能被擊穿而引起過電壓危及工作人員的安全； （3）具有足夠的短路穩(wěn)定性，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 （4）隔離開關應結構簡單，動作可靠； （5）帶有接地閘刀的隔離開關應有保證操作順序的閉鎖裝置，以供安全檢修和檢修完成后恢復正常運行。9/11/202257第57頁，共154頁幻燈片。 對隔離開關的特殊要

25、求9/9/202259第 隔離開關的分類 （1）按安裝地點的不同，隔離開關可劃分為戶內(nèi)、戶外兩種; （2）按絕緣支柱的數(shù)目，隔離開關可分為單柱式、雙柱式和三柱式三種； （3）按刀閘的運行方式，隔離開關可分為水平旋轉式、垂直旋轉式、擺動式和插入式四種； （4）按有無接地閘刀，它又可分為帶接地刀閘和不帶接地刀閘兩種。9/11/202258第58頁，共154頁幻燈片。 隔離開關的分類9/9/202260 隔離開關的典型結構 （1） 戶內(nèi)隔離開關：戶內(nèi)隔離開關有三極式和單極式兩種，一般為刀閘隔離開關; （2）戶外隔離開關:戶外隔離開關有單柱式、雙柱式和三柱式三種。9/11/202259第59頁，共15

26、4頁幻燈片。 隔離開關的典型結構 9/9/202261第59頁，共1549/11/202260第60頁，共154頁幻燈片。9/9/202262第60頁，共154頁幻燈片。9/11/202261第61頁，共154頁幻燈片。9/9/202263第61頁，共154頁幻燈片。9/11/202262第62頁，共154頁幻燈片。9/9/202264第62頁，共154頁幻燈片。 四、低壓斷路器 1. 分類 （1）按使用類別分類 類：在短路情況下，斷路器無明確指出用作串聯(lián)在負載側的另一短路保護電器的選擇性保護； 類：在短路情況下，斷路器明確串聯(lián)在負載側的另一短路保護電器的選擇性保護，即在短路時，選擇性保護有人

27、為短延時（可調(diào)節(jié)）。9/11/202263第63頁，共154頁幻燈片。 四、低壓斷路器9/9/202265第 （）按設計形式分，有萬能式（開啟式）、塑殼式； （）按分斷介質(zhì)分，有空氣分斷、真空分斷、氣體分斷； （）按操作機構的控制方法分，有有關人力操作、無關人力操作、有關動力操作、無關動力操作、儲能操作。而儲能操作又有：儲能方式（彈簧、重力等）、能量的來源（人力、電力等）、釋能方式（人力、電力等）；9/11/202264第64頁，共154頁幻燈片。 （）按設計形式分，有萬能式（開啟式）、塑殼式； （）按是否適合隔離分，有適合隔離、不適合隔離； （）按安裝方式分，有固定式、插入式、抽屜式； （）

28、按外殼防護等級GB4208-1993的IP代碼分。9/11/202265第65頁，共154頁幻燈片。 （）按是否適合隔離分，有適合隔離、不適合隔離； 短路特性 （1）額定短路接通能力（ ）：用最大預期峰值電流表示； （2）額定短路分斷能力，規(guī)定為： 額定極限短路分斷能力（ ）用預期分斷電流（kA）表示；交流用交流分量有效值表示； 額定運行短路分斷能力（ ）用預期分斷電流（kA）表示，相當于 的某一百分數(shù)，標準百分數(shù)規(guī)定為100% 、75% 、50% ，對于A類斷路器，還可以為25% 。9/11/202266第66頁，共154頁幻燈片。 短路特性9/9/202268第66頁，共154頁 （3）交

29、流斷路器的短路接通和分斷能力的關系：兩者的比值應不小于1.52.2，按短路分斷能力大小和不同功率因數(shù)決定； （4）額定短時耐受電流（ ）：對于交流， 為有效值， 值應不小于斷路器額定電流 的12倍，且不得小于5kA，最大不超過30kA。與 相應的短延時不應小于0.05s，可選取0.05s、0.1s、0.25s、0.5s和1.0s幾檔。9/11/202267第67頁，共154頁幻燈片。 （3）交流斷路器的短路接通和分斷能力的關系：兩者 脫扣器 （1）脫扣器的形式 分勵脫扣器； 過電流脫扣器； 欠電壓脫扣器； 其他如使用很多接地故障保護的脫扣器。9/11/202268第68頁，共154頁幻燈片。

30、脫扣器9/9/202270第68頁，共154頁幻 （2）過電流脫扣器的種類 瞬時； 定時限，也就是短延時過電流脫扣器； 反時限，通常稱為長延時過電流脫扣器。 （3）過電流脫扣器的電流整定值：用電流值的倍數(shù)或直接用安培數(shù)表示； （4）過電流脫扣器的脫扣時間整定值 定時限的延時時間整定值用秒（s）表示； 反時限的應給出時間電流特性曲線。9/11/202269第69頁，共154頁幻燈片。 （2）過電流脫扣器的種類9/9/202271第69 （5）反時限過電流脫扣器的斷開動作特性。在基準溫度下，所有相極通電至1.05 ,即約定不脫扣電流時，在約定時間（對 63A為2h， 63A為1h）內(nèi)不應脫扣，使電

31、流上升到1.3 ，即約定脫扣電流時，應在小于約定時間內(nèi)脫扣。9/11/202270第70頁，共154頁幻燈片。 （5）反時限過電流脫扣器的斷開動作特性。在基準溫DW15系列過電流脫扣器保護特性 過電流脫扣器動作電流整定值范圍 脫扣器型式、動作電流整定值范圍、用途選擇型過電流脫扣器非選擇型過電流脫扣器電子式電子式熱-電磁式長延時短延時瞬時長延時瞬時長延時瞬時配電用(0.41)ln(310)ln(1020)ln(0.41)ln(310)ln(0.641)ln10ln(不可調(diào)式)保護電動機用-(0.41)ln(815)ln(0.641)ln12ln(不可調(diào)式)9/11/202271第71頁，共154

32、頁幻燈片。DW15系列過電流脫扣器保護特性 脫扣器型式、動作電流整定值9/11/202272第72頁，共154頁幻燈片。9/9/202274第72頁，共154頁幻燈片。 結構 斷路器為立體布置形式, 觸頭系統(tǒng), 瞬時過電流脫扣器, 左右側板安裝在一塊絕緣板上, 上部裝有滅弧系統(tǒng). 操作機構裝在正前方(或右側面). 有分, 合指示牌及手動斷開按鈕, 機構左上方裝有分勵脫扣器, 背部裝有欠電壓脫扣器與脫扣半軸相連, 速飽和電流互感器或電流電壓變換器套穿在下母線上, 欠電壓延時阻容裝置, 熱繼電器或電子式脫扣器均分別裝在斷路底部.9/11/202273第73頁，共154頁幻燈片。 結構9/9/202

33、275第73頁，共11.速飽和電流互感器(或電流電壓變換器) 2.瞬動過電流脫扣器 3.底板 4.(靜)觸頭 5.彈簧 6.(動)觸頭系統(tǒng) 7.滅弧罩 8.操作電磁鐵 9.操作機構 10.欠電壓脫扣器 11.阻容延時裝置 12.熱繼電器(或電子式脫扣器) 13.分、合指示牌 14.分斷按鈕 15.分勵脫扣器9/11/202274第74頁，共154頁幻燈片。1.速飽和電流互感器(或電流電壓變換器) 2.瞬動過電流脫 觸頭系統(tǒng)和瞬動過電流脫扣器 觸頭系統(tǒng)利用平行導體流過的電流獲得電動力補償, 提高了斷路器的通斷能力. 當出現(xiàn)短路電流時導體間產(chǎn)生電動斥力來增加觸頭壓力, 此時快速電磁鐵9動作而拉動連

34、桿7, 使連桿4超過死區(qū), 觸頭即被打開, 并由01；支點軸銷推動絕緣臂8釋放自由脫扣機構, 因而達到快速斷開的作用 9/11/202275第75頁，共154頁幻燈片。 觸頭系統(tǒng)和瞬動過電流脫扣器 1.靜觸頭2.動觸頭3.彈簧4.連桿5.支架6.支架7.連桿8.絕緣臂9.瞬動過電流脫扣器9/11/202276第76頁，共154頁幻燈片。1.靜觸頭2.動觸頭3.彈簧4.連桿5.支架6.支 操作機構 斷路器的操作機構采用彈簧貯能閉合, 使之觸頭閉合速度與操作速度無關, 操作機構是由自由脫扣機構, 貯能彈簧, 連桿, 搖臂等組成. 操作機構具有貯能再扣, 閉合, 斷開3種性能, 其動作原理分述如下：

35、 a.貯能再扣：由操作手柄帶動轉軸0向逆時針方向旋轉120, 以使連桿12跟著旋轉, 帶動搖臂1繞04點轉動將貯能彈簧2由05點拉伸到06點, 且搖臂1上的滾子3脫離杠桿4而上升, 因受到彈簧5的作用力使杠桿6滾子7推動扣片8, 使之逆時針轉動, 直至扣片扣住自由脫扣半軸11, 即再扣為止, 此時為貯能再扣完畢. b.閉合：將手柄向順時針方向轉動, 當A軸銷推動連桿12越過死區(qū)時, 貯能彈簧釋放能量迅速把搖臂1上的滾子3沿著杠桿4向逆時針方向轉動而推動連桿10上升使斷路器迅速閉合：當操作機構處于閉合位置時, 由于轉軸13上的凸片卡住連桿10, 從而防止了斷路器在閉合位置時再次貯能, 而影響觸頭

36、可靠閉合： c.斷開：當瞬時過電流脫扣器, 分勵脫扣器或欠電壓脫扣器中任一信號傳送到半軸11, 使之向順時針方向旋轉釋放扣片8, 此時五連桿機構解體, 斷路器在觸頭彈簧的反力和分閘彈簧的作用下迅速斷開： d.當電磁鐵傳動或電動機傳動時, 電磁鐵或電動機上的拉桿14直接拉動搖臂1. 完成上述貯能再扣和閉合程序. 9/11/202277第77頁，共154頁幻燈片。 操作機構 斷路器的操作機1.搖臂2.貯能彈簧3.滾子4.杠桿5.彈簧6.杠桿7.滾子8.扣片9.止擋10.連桿11.半軸12.連桿13.轉軸14.拉桿 9/11/202278第78頁，共154頁幻燈片。1.搖臂2.貯能彈簧3.滾子4.杠

37、桿5.彈簧6.杠 過電流脫扣器 熱一電磁式過電流脫扣器具有過載長延時和短路瞬動保護功能. 電磁式短路瞬動過電流脫扣器是由拍合式電磁鐵組成, 主回路母線穿過鐵心. 當發(fā)生短路電流時, 由拍合式街鐵動作, 使斷路器斷開. 出廠時, 過電流瞬動整定倍數(shù)已調(diào)整完閉, 用戶不得自行調(diào)節(jié), 熱式長延時過電流脫扣器是由速飽和電流互感器, 雙金屬片式熱繼電器和分勵脫扣器等組成, 當有過載電流發(fā)生時, 熱繼電器中的觸頭閉合, 使分勵脫扣器動作, 從而使斷路器分斷. 9/11/202279第79頁，共154頁幻燈片。 過電流脫扣器 熱一電磁Us分勵脫扣器電源TA電源互感器F分勵脫扣器QF1斷路器輔助觸頭FR熱繼電

38、器QF斷路器9/11/202280第80頁，共154頁幻燈片。Us分勵脫扣器電源TA電源互感器F分勵脫扣器QF 電子式脫扣器 斷路器可裝置的電子式脫扣器有DT1系列(分立元件組成)或DT3系列(集成電路元件組成)兩種,DT3系列除了具有DT1系列所有的過載長延時, 短路短延時, 短路瞬時保護和欠電壓保護及瞬時動作試驗按鈕外, 還具有故障顯示和記憶, 斷路器過載報警等功能9/11/202281第81頁，共154頁幻燈片。 電子式脫扣器 斷路器可裝置TAV電流電壓變換器TC電源變壓器QF萬能式斷路器 DT1系列電子式脫扣器工作原理方框圖 9/11/202282第82頁，共154頁幻燈片。TAV電流

39、電壓變換器TC電源變壓器QF萬能式斷路器DT3系列電子式脫扣器工作原理方框圖TAV電流電壓變換器TC電源變壓器QF1斷路器輔助觸頭L漏電閉鎖觸頭 (需要時可把短接線去除)HA聲響指示器C電容箱(零壓延時用)F分勵脫扣器Q欠電壓脫扣器SB1分勵按鈕(用戶自備)SB3復位按鈕SB4試驗按鈕9/11/202283第83頁，共154頁幻燈片。DT3系列電子式脫扣器工作原理方框圖TAV電流電壓變換器9/11/202284第84頁，共154頁幻燈片。9/9/202286第84頁，共154頁幻燈片。 五、低壓隔離開關及組合電器 低壓隔離開關 組合電器9/11/202285第85頁，共154頁幻燈片。 五、低

40、壓隔離開關及組合電器9/9/202287第 六、剩余電流保護裝置及開關 在建筑防雷接地技術中講解9/11/202286第86頁，共154頁幻燈片。 六、剩余電流保護裝置及開關9/9/2022 七、開關電氣的選擇 1. 按正常工作條件額定電壓和額定電流 我國目前生產(chǎn)的電氣設備，設計時取周圍空氣溫度為 為計算值。9/11/202287第87頁，共154頁幻燈片。 七、開關電氣的選擇 我國目 2. 按短路情況來校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。9/11/202288第88頁，共154頁幻燈片。 2. 按短路情況來校驗電氣設備的動穩(wěn) 3. 按裝置地點的三相短路容量來校驗開關電氣的斷流能力（遮斷容量。斷路器

41、負荷開關 4. 按裝置地點、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件及經(jīng)濟條件來選擇。9/11/202289第89頁，共154頁幻燈片。 3. 按裝置地點的三相短路容量來校驗第四節(jié) 熔斷器及其選擇 熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。 一、安秒特性 熔斷器的安秒特性曲線亦是熔斷特性曲線、保護特性曲線，是表征流過熔體的電流與熔體的熔斷時間的關系。 熔斷器一般不宜作過載保護，主要用作短路保護。 9/11/202290第90頁，共154頁幻燈片。第四節(jié) 熔斷器及其選擇 熔斷器主要由熔體、安裝時間-電流特性曲線 9/11/202291第91頁，共154頁幻燈片。時間-電流特性曲線 9/9/20229

42、3第91頁，共154頁 二、中壓熔斷器 1. 功能 （1）主要對電流和電路中的設備進行短路保護 （2）有時也有過負荷保護9/11/202292第92頁，共154頁幻燈片。 二、中壓熔斷器9/9/202294第92頁，共154頁幻 2. 類型及特點 （1）戶內(nèi)型 （ RN 固定式 RN1 主要用作高壓線路和設備的短路保護， 也起過負荷保護。 RN2 用作高壓互感器的短路保護。 RN1 、RN2滅弧能力很強，為“限流” 式熔斷器。9/11/202293第93頁，共154頁幻燈片。 2. 類型及特點9/9/202295第93頁，共154頁9/11/202294第94頁，共154頁幻燈片。9/9/20

43、2296第94頁，共154頁幻燈片。 （2）戶外型 （ RW 跌落式 RW3 即可作610kV線路和變壓器的短路保護，又可在一定條件下直接用高壓絕緣棒（俗稱令克棒來操作熔管分合，以斷開或接通小容量的空載變壓器和空載線路等。其滅弧能力不強，為“非限流”式熔斷器。9/11/202295第95頁，共154頁幻燈片。 （2）戶外型 （ RW 跌落RW310戶外高壓跌落式熔斷器9/11/202296第96頁，共154頁幻燈片。RW310戶外高壓跌落式熔斷器9/9/202298第96頁9/11/202297第97頁，共154頁幻燈片。9/9/202299第97頁，共154頁幻燈片。 三、 低壓熔斷器 瓷插

44、式熔斷器螺旋式熔斷器9/11/202298第98頁，共154頁幻燈片。 三、 低壓熔斷器 瓷插式熔有填料管高分斷熔斷器9/11/202299第99頁，共154頁幻燈片。有填料管高分斷熔斷器9/9/2022101第99頁，共154可配熔斷撞擊顯示器熔斷前熔斷后 自復式熔斷器9/11/2022100第100頁，共154頁幻燈片?？膳淙蹟嘧矒麸@示器熔斷前熔斷后 自復式熔斷器9/9/20221P+N 燈閃報警 機械鎖定 隔離開關 機械鎖定9/11/2022101第101頁，共154頁幻燈片。1P+N 燈閃報警 機械鎖定 隔離開關 機械鎖定9/9/20閃光報警示意圖 9/11/2022102第102頁，

45、共154頁幻燈片。閃光報警示意圖 9/9/2022104第102頁，共154頁機械鎖定示意圖 9/11/2022103第103頁，共154頁幻燈片。機械鎖定示意圖 9/9/2022105第103頁，共154頁多極拼裝示意圖 9/11/2022104第104頁，共154頁幻燈片。多極拼裝示意圖 9/9/2022106第104頁，共154頁 四、熔斷器的選擇 ( 第六章講)9/11/2022105第105頁，共154頁幻燈片。 四、熔斷器的選擇9/9/2022107第五節(jié) 互感器及其選擇 一、互感器的作用 （1）隔離高壓電路。互感器一次側和二次側沒有電的聯(lián)系，只有磁的聯(lián)系，因而使測量儀表和保護電器

46、與高壓電路隔開，以保證二次設備和人員的安全。9/11/2022106第106頁，共154頁幻燈片。第五節(jié) 互感器及其選擇 一、互感器的作用9/9 （2）使測量儀表和繼電器小型化和標準化。如電流互感器副繞組的額定電流都是5A；電壓互感器副繞組電壓通常都規(guī)定為100V。 （3）可以避免短路電流直接流過測量儀表和繼電器的線圈，使其不受大電流的損壞。9/11/2022107第107頁，共154頁幻燈片。 （2）使測量儀表和繼電器小型化和標準化。如電流互 電流互感器，它是將一次側的大電流，按比例變?yōu)檫m合通過儀表或繼電器使用的，額定電流為5A的低壓小電流的設備； 電壓互感器，它是將一次側的高電壓降到線電壓

47、為100V的低電壓，供給儀表或繼電器用電的專用設備。9/11/2022108第108頁，共154頁幻燈片。 電流互感器，它是將一次側的大電流，按比例變?yōu)檫m合通過 互感器的準確度等級一般分為0.2、0.5、1、3等級。一般0.2級作實驗室精密測量用，0.5級作計算電費測量用，1級供配電盤上的儀表使用，一般指示儀表和繼電保護用3級。9/11/2022109第109頁，共154頁幻燈片。 互感器的準確度等級一般分為0.2、0.5、1、3等 二、電流互感器（簡稱CT） 1類型 電流互感器均為單相，以便使用。按原繞組的匝數(shù)分為單匝（母線式、芯柱式、套管式）和多匝（線圈式、線環(huán)式、串級式），按絕緣可分為干

48、式、澆注式和油浸式；按一次電壓分為高壓和低壓等。9/11/2022110第110頁，共154頁幻燈片。 二、電流互感器（簡稱CT）9/9/2022112第 電流互感器的型號： L 電流互感器 一次線圈 額定電壓（kV） M-母線 安裝類 設計序號 F-貫穿復匝 A-穿墻 絕緣 用途 D-貫穿單匝 B-支持 Z-澆注式 Q-線圈 Z-支座 C-瓷絕緣 R-裝用 J-樹脂澆注 K-塑料外殼9/11/2022111第111頁，共154頁幻燈片。 電流互感器的型號：9/9/2022113第111頁，LM-0.5型電流互感器 LMZ1、2、3-0.66型電流互感器 9/11/2022112第112頁，共

49、154頁幻燈片。LM-0.5型電流互感器 LMZ1、2、3-0.66型電流互LQG-0.5型電流互感器 LQZJ-0.66型電流互感器 9/11/2022113第113頁，共154頁幻燈片。LQG-0.5型電流互感器 LQZJ-0.66型電流互感器 2.伏安特性試驗 9/11/2022114第114頁，共154頁幻燈片。 2.伏安特性試驗 9/9/2022116第114頁，典型的U-I特性曲線9/11/2022115第115頁，共154頁幻燈片。典型的U-I特性曲線9/9/2022117第115頁，共15 3. 電流互感器的誤差 電流互感器的誤差通常用電流誤差和角誤差表示。 電流誤差為二次電流

50、的測量值乘以額定互感比所得的值與實際一次電流之差相對于一次電流的百分數(shù)。 9/11/2022116第116頁，共154頁幻燈片。 3. 電流互感器的誤差9/9/202 而角誤差是二次電流 與一次電流之間的夾角。9/11/2022117第117頁，共154頁幻燈片。 而角誤差是二次電流 與一次電流之間的夾角影響誤差的因素 二次線圈內(nèi)阻R2和漏抗X2對誤差的影響 鐵芯截面對誤差的影響 線圈匝數(shù)對誤差的影響 減少鐵芯損耗和提高導磁率 9/11/2022118第118頁，共154頁幻燈片。影響誤差的因素 9/9/2022120第118頁，共154頁10%誤差曲線（飽和倍數(shù)）9/11/2022119第1

51、19頁，共154頁幻燈片。10%誤差曲線（飽和倍數(shù)）9/9/2022121第119頁， 電流互感器的接線形式三相完全星形接線 兩相不完全星形接線 9/11/2022120第120頁，共154頁幻燈片。 電流互感器的接線形式三相完全星形接線 兩相接差動式 單相9/11/2022121第121頁，共154頁幻燈片。 兩相接差動式 兩相三完全星形接線中流入第三個繼電器的電流是 。 兩相三完全星形接線9/11/2022122第122頁，共154頁幻燈片。 兩相三完全星形接線9/9/2022124第122頁，共1 注意內(nèi)容 1）電流互感器的二次側在使用時絕對不可開路。 2）二次側必須有一端接地。 3）接

52、線時要注意極性。 4）一次側串接在線路中，二次側的繼電器或測量儀表串接。 9/11/2022123第123頁，共154頁幻燈片。 注意內(nèi)容9/9/2022125第123頁，共154頁幻 電流互感器的負載要求 （1）電流互感器的準確級 （2）電流互感器10誤差曲線 （3）電流互感器的額定容量 9/11/2022124第124頁，共154頁幻燈片。 電流互感器的負載要求9/9/2022126第1 三、電壓互感器（簡稱PT） 1類型 電壓互感器按絕緣及冷卻方式來分，有干式和油浸式。按相數(shù)來分，有單相和三相式等。以環(huán)氧樹脂澆注絕緣的干式電壓互感器應用最廣泛的是單相干式電壓互感器。9/11/202212

53、5第125頁，共154頁幻燈片。 三、電壓互感器（簡稱PT）9/9/2022127第電壓互感器的型號： J 電壓互感器相數(shù) 額定電壓（kV） D-單相 絕緣 設計序號 S-三相 Z-澆注式 結構 G-干式 B-帶補償線圈 J-油浸 W-五柱三線圈 J-接地9/11/2022126第126頁，共154頁幻燈片。電壓互感器的型號： 9/9/2022128第126頁，共15 電壓互感器誤差 9/11/2022127第127頁，共154頁幻燈片。 電壓互感器誤差 9/9/2022129第127頁， 電壓互感器的接線形式 （1）單相接線 9/11/2022128第128頁，共154頁幻燈片。 電壓互感器

54、的接線形式9/9/2022130第128頁 （2）VV接線 9/11/2022129第129頁，共154頁幻燈片。 （2）VV接線 9/9/2022131 （3）YY接線 9/11/2022130第130頁，共154頁幻燈片。 （3）YY接線9/9/2022132第130頁 （4）Y0/Y0/接線9/11/2022131第131頁，共154頁幻燈片。 （4）Y0/Y0/接線9/9/2022133第1注意事項 1）電壓互感器的二次側在工作時不能短路。 2）電壓互感器的二次側必須有一端接地。 3）電壓互感器接線時，應注意一、二次側接線端子的極性。 4）電壓互感器的一、二次側通常都應裝設熔絲作為短路

55、保護，同時一次側應裝設隔離開關作為安全檢修用。 5）一次側并接在線路中。9/11/2022132第132頁，共154頁幻燈片。注意事項9/9/2022134第132頁，共154頁幻燈片。 電壓互感器準確級和容量 電壓互感器的負載要求就是負載容量之和不能超過互感器的額定二次容量值。 9/11/2022133第133頁，共154頁幻燈片。 電壓互感器準確級和容量9/9/20221第六節(jié) 電力線纜的選擇 一、按機械強度條件選 在正常的工作狀態(tài)下，導線應有足夠的機械強度，以防斷線保證安全可靠運行。9/11/2022134第134頁，共154頁幻燈片。第六節(jié) 電力線纜的選擇 一、按機械強度條件表 架空裸導線的最小截面（mm2）9/11/2022135第135頁，共154頁幻燈片。表 架空裸導線的最小截面（mm2）9/9/2022137第表 絕緣導線線芯的最小截面（mm2）9/11/2022136第136頁，共154頁幻燈片。表 絕緣導線線芯的最小截面（mm2）9/9/2022138第 二、按允許載流量選 在最大允許連續(xù)負荷電流下，導線發(fā)熱不超過線芯所允許的溫度，不會因過熱而引起導線絕緣損壞或老化加快。9/11/2022137第137頁，共154頁幻燈片。 二、按允許載流量選9/9/202213 當導線周圍環(huán)境溫度在空氣中取