建筑電氣照明系統(tǒng)安裝0

建筑電氣照明系統(tǒng)安裝0《建筑電氣照明系統(tǒng)安裝》——以工作過(guò)程導(dǎo)向的教材PAGEPAGE25學(xué)習(xí)情境1住宅建筑電氣照明系統(tǒng)安裝1.1施工技術(shù)準(zhǔn)備1、識(shí)圖1）設(shè)計(jì)說(shuō)明（1）設(shè)計(jì)依據(jù)①圖紙：建筑專業(yè)提供的平面圖、立面圖、剖面圖。②規(guī)范：《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-2008?！豆┡潆娤到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-95?！督ㄖ锓览自O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)?！督ㄖ彰髟O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50034-2004。（2）設(shè)計(jì)范圍①電氣照明設(shè)計(jì)②弱電設(shè)計(jì)（埋管線）防雷設(shè)計(jì)。（3）配電系統(tǒng)①負(fù)荷：設(shè)計(jì)負(fù)荷每戶10kW。②配線：本工程所有配線均為穿管暗配線，室內(nèi)在板、墻、梁內(nèi)敷設(shè)，各部位管型管徑見(jiàn)圖中標(biāo)注和主材表備注欄。③線型線徑：管內(nèi)導(dǎo)線按規(guī)定分色。當(dāng)采用多相供電時(shí)，同一建筑物、構(gòu)筑物的電線絕緣層顏色選擇應(yīng)一致，即保護(hù)地線（PE線）應(yīng)是黃綠相間色，零線用淡藍(lán)色；相線用：A相-黃色、B相-綠色、C相-紅色。④電器安裝：配電箱、開(kāi)關(guān)箱鐵制暗設(shè)，底邊距地高度1.8米。⑤開(kāi)關(guān)：暗設(shè)距地高度1.3米。⑥插座：暗設(shè)，衛(wèi)、洗間防濺插座距地高度1.3米。⑦電視、電話只埋線管，距地高度0.3米。（4）電氣安全：衛(wèi)、洗間作局部等電位聯(lián)接，等電位做法見(jiàn)02D501-2。（5）防雷：凡被利用作防雷用的鋼筋均應(yīng)焊接成電氣通路。焊接應(yīng)采用搭接焊，搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合下列規(guī)定：①扁鋼與扁鋼搭接為扁鋼寬度的2倍，不少于三面施焊；②圓鋼與圓鋼搭接為圓鋼直徑的6倍，雙面施焊；③圓鋼與扁鋼搭接為圓鋼直徑的6倍，雙面施焊；④扁鋼與鋼管，扁鋼與角鋼焊接，緊貼角鋼外側(cè)兩面，或緊貼3/4鋼管表面，上下兩側(cè)施焊；⑤除埋設(shè)在混凝土中的焊接接頭外，應(yīng)有防腐措施。（6）其它①圖中未盡事宜由建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位協(xié)商解決。②本工程所用配電箱的生產(chǎn)廠家應(yīng)具有<3C>證認(rèn)。2）圖例3）選用標(biāo)準(zhǔn)圖集（1）《室內(nèi)管線安裝》03D301-1～3（2004合計(jì)本）（2）《常用低壓配電設(shè)備及燈具安裝》D702-1～3（2004年合訂本）（3）《防雷與接地安裝》D501-1～4（2003年合定本）（4）《等電位聯(lián)接安裝》02D501-2（5）《建筑物防雷設(shè)施安裝》99（03）D501—1（6）《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》03D501-34）配電箱系統(tǒng)圖由此配電系統(tǒng)圖可以看出，電源進(jìn)線“BV-(3*10).PC32”為3根10mm2的聚氯乙烯絕緣銅芯線穿直徑為32mm塑料管敷設(shè)，進(jìn)線總開(kāi)關(guān)“63A/4”為電源進(jìn)入配電箱后分為10個(gè)支路出來(lái)。其中N1、N2支路的斷路器“16/1P”為16A的單極開(kāi)關(guān)，出線“BV-(2*2.5).PC16”為2根2.5mm2的聚氯乙烯絕緣銅芯線穿直徑為16mm的塑料管敷設(shè)。N3、N4、N5、N6支路的斷路器“20/2P”為20A的雙極帶漏電功能的開(kāi)關(guān)，出線“BV-(3*4).PC20”為3根4mm2的聚氯乙烯絕緣銅芯線穿直徑為20mm的塑料管敷設(shè)。N7、N8、N9、N10支路的斷路器“20/2P”為20A的雙極開(kāi)關(guān)，出線“BV-(3*4).PC20”為3根4mm2另外，由此圖還可看出，此配電箱分別裝有零排和保護(hù)線端子排，此配電箱為3號(hào)配電箱“P3”5）電氣平面圖一層電氣平面圖二層電氣平面圖由平面圖可以看出，N1、N2為照明支路，其中N1支路為一層照明支路，向6盞燈供電；N2支路為二層照明支路，也是向6盞燈供電。在看照明支路圖時(shí)，注意導(dǎo)線上的短斜線表示該導(dǎo)線的根數(shù)，如3根短斜線表示該導(dǎo)線的根數(shù)為3，如4根短斜線表示該導(dǎo)線的根數(shù)為4。N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、N10為插座支路，其中N3、N4、N5、N6為普通插座，N7、N8、N9、N10為空調(diào)插座，所有插座線均為3根。N3為4個(gè)廚房的插座供電；N4向8個(gè)插座供電，一層、二層各4個(gè)，注意表示上引線，即在此有一根豎直向上的管子，導(dǎo)線穿在管中；N5向一層客廳和餐廳的插座供電，共7個(gè)；N6通過(guò)上引線向二層的6個(gè)插座供電。N7向2個(gè)空調(diào)插座供電，一層、二層各1個(gè)；N8也是向2個(gè)空調(diào)插座供電，一層、二層各1個(gè)；N9向一層的空調(diào)插座供電；N10向二層的空調(diào)插座供電。另外，分別在一層、二層各安裝有一個(gè)電話、電視插座。6）防雷、接地平面圖由此防雷、接地平面圖可以看出，外圈的虛線表示接地體的敷設(shè)，此圖表示用Ф10圓鋼作接地體在外墻基礎(chǔ)墊層外邊緣內(nèi)敷設(shè)，具體作法見(jiàn)《建筑物防雷設(shè)施安裝》99（03）D501—1、《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》03D501-3。其中“”表示引下線，此工程共有7根引下線，是利用建筑物柱內(nèi)主鋼筋兼作的引下線，其上端與屋檐內(nèi)避雷帶鋼筋焊接，下端與基礎(chǔ)墊層內(nèi)接地體和地梁主鋼筋焊接。內(nèi)圈上有“×”符號(hào)的線條表示避雷帶，由圖上可以看出，Ф10圓鋼避雷帶在屋脊、屋檐內(nèi)暗敷設(shè)，具體作法見(jiàn)《建筑物防雷設(shè)施安裝》99（03）D501—1、《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》03D501-3。同時(shí)要求屋面所有金屬管道均應(yīng)與避雷帶焊接成電氣通路，具體焊接要求見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明。另外，在離地0.5m處，在兼作引下線的建筑物柱內(nèi)主鋼筋上暗設(shè)測(cè)試端子，用于測(cè)量接地電阻，具體作法見(jiàn)《防雷與接地安裝》D501-1～4（2003年合定本）。此工程共設(shè)2處測(cè)試端子。思考：根據(jù)以上所述的識(shí)圖原則，我們大致掌握了建筑電氣施工圖的組成以及圖紙讀識(shí)的基本規(guī)律和原則。在掌握建筑電氣相關(guān)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該對(duì)國(guó)家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和施工流程有一定的了解。請(qǐng)思考以下題目，并讀識(shí)配套的電氣施工圖。1）該建筑屬于哪種類型？進(jìn)行電氣施工圖設(shè)計(jì)時(shí)參考并引用了哪些規(guī)范和圖集？2）本建筑電氣設(shè)計(jì)的范圍和包含的內(nèi)容有哪些？3）本建筑電源從哪里引來(lái)？電力系統(tǒng)的構(gòu)成方式采用哪一種？4）電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明中包含了哪些內(nèi)容？5）對(duì)照平面圖和主要材料表，該建筑內(nèi)用到了哪些電氣設(shè)備？6）讀識(shí)系統(tǒng)圖，每個(gè)配電箱中包含有哪些電氣元件，其作用及相互關(guān)系是什么？7）仔細(xì)對(duì)照平面圖和系統(tǒng)圖，平面圖上的元件，回路以及配電箱是否跟系統(tǒng)圖一一對(duì)應(yīng)？8）從每一個(gè)配電箱為開(kāi)始讀識(shí)平面圖，找到其進(jìn)線的位置和出線的數(shù)量；驗(yàn)證導(dǎo)線的根數(shù)是否正確。9）讀識(shí)防雷平面和接地平面圖，判斷其系統(tǒng)構(gòu)成和做法是否與電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明中的要求相一致。圖面上的各種標(biāo)注，其含義是什么？通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的思考，我們可以初步掌握這套電氣施工圖的一個(gè)概況，但只知其然而不知其所以然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，圖紙上表示的許多數(shù)值和做法，為什么要這樣做呢，數(shù)據(jù)得來(lái)的依據(jù)是什么呢？通過(guò)以下幾個(gè)部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，就可以幫助我們解決這些問(wèn)題。2、用需要系數(shù)法和單位用電量指標(biāo)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算1）負(fù)荷計(jì)算的目的及相關(guān)物理量（1）負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線按縱坐標(biāo)所表示的功率可分為有功負(fù)荷曲線和無(wú)功負(fù)荷曲線。按橫坐標(biāo)所表示的時(shí)間范圍可分為日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線。a)日負(fù)荷曲線(a)日負(fù)荷曲線的繪制日負(fù)荷曲線是以一晝夜24h為時(shí)間范圍繪制的，日負(fù)荷曲線的繪制方法有：①根據(jù)某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)24h內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的功率表中顯示的數(shù)據(jù)，逐點(diǎn)繪制而成的平滑曲線，如圖1.1-1所示，這樣得到的負(fù)荷曲線最為準(zhǔn)確。②工程上，為了表達(dá)和計(jì)算簡(jiǎn)單起見(jiàn)，往往將負(fù)荷曲線用等效的階梯形曲線來(lái)代替，與精確的負(fù)荷曲線之間會(huì)有一定的誤差，但這種誤差是可以允許的。最為常見(jiàn)的負(fù)荷曲線是以半小時(shí)為時(shí)間間隔所繪制的曲線，如圖1.1-2所示。圖1.1-1有功日負(fù)荷的平滑曲線圖1.1-2有功日負(fù)荷的階梯形曲線(b)日負(fù)荷曲線的特征參數(shù)①日電能耗量②最大功率：表示負(fù)荷曲線上功率最大的一點(diǎn)的功率值。③平均功率：表示日負(fù)荷曲線上日電能耗量與時(shí)間（24h）的比值，即：④有功負(fù)荷系數(shù)為：通常＝0.7～0.75。⑤無(wú)功負(fù)荷系數(shù)為：通常＝0.76～0.82。b)年負(fù)荷曲線(a)年負(fù)荷曲線的繪制①運(yùn)行年負(fù)荷曲線，即根據(jù)每天最大負(fù)荷變動(dòng)情況，按一年12個(gè)月365天逐天繪制，繪制方法與日負(fù)荷曲線相同。②電力負(fù)荷全年持續(xù)曲線，它的繪制方法是不分日月的時(shí)間界限，而是以全年8760h為直角坐標(biāo)系的橫軸，以負(fù)荷為縱軸按大小依次排列繪成。繪制方法如下：選擇典型的夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線各一條；一般認(rèn)為在南方地區(qū)，冬季為165天，夏季為200天，在北方地區(qū)，冬季為200天，夏季為165天；從兩條典型日負(fù)荷曲線的功率最大值開(kāi)始，依功率的遞減順序依次繪制。如圖1.1-3a）、b）所示在北方地區(qū)，功率P1在年負(fù)荷曲線上所持續(xù)的時(shí)間T1是：以此類推，繪制出整個(gè)年負(fù)荷曲線，如圖1.1-3所示。圖1.1-3電力負(fù)荷全年持續(xù)曲線a）典型冬季日負(fù)荷曲線b）典型夏季日負(fù)荷曲線c）電力負(fù)荷全年持續(xù)曲線(b)年負(fù)荷曲線的特征參數(shù)①年電能耗量：②最大負(fù)荷：表示年負(fù)荷曲線上出現(xiàn)的最大的負(fù)荷值。也即典型日負(fù)荷曲線上的最大負(fù)荷。③年平均負(fù)荷：即全年消耗電能與全年時(shí)間8760h的比值：④年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：若用戶以年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行小時(shí)即可消耗掉全年實(shí)際消耗的電能，則稱為年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。2）計(jì)算負(fù)荷的概念計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。在供配電系統(tǒng)中，以30min的最大計(jì)算負(fù)荷作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，并認(rèn)為只要電氣設(shè)備能承受該負(fù)荷的長(zhǎng)期作用即可在正常情況下長(zhǎng)期運(yùn)行。一般將這個(gè)最大計(jì)算負(fù)荷簡(jiǎn)稱為計(jì)算負(fù)荷。反映在30min階梯形負(fù)荷曲線上，就是最大負(fù)荷。即計(jì)算負(fù)荷為什么要以30min作為確定計(jì)算負(fù)荷的依據(jù)呢？當(dāng)通過(guò)載流導(dǎo)體的電流過(guò)大時(shí)由于發(fā)熱，導(dǎo)體溫度會(huì)持續(xù)上升，直至被損壞。當(dāng)正常工作電流通過(guò)載流導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱達(dá)到某一熱平衡狀態(tài)，此時(shí)導(dǎo)體溫度也相應(yīng)升高到某一可以允許的較高的溫度值。分析表明，載流導(dǎo)體一般經(jīng)過(guò)（3～4）（為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)），即能達(dá)到穩(wěn)定溫度，而導(dǎo)體的一般為10～30min左右，因此達(dá)到穩(wěn)定溫度需30～120min時(shí)間。為了保證當(dāng)載流導(dǎo)體上長(zhǎng)期通過(guò)計(jì)算電流時(shí)的最高穩(wěn)定溫度不超過(guò)其允許溫度，因此取負(fù)荷曲線上的30min最大負(fù)荷作為計(jì)算負(fù)荷其實(shí)是一種較為保守的取法，它是以發(fā)熱時(shí)間常數(shù)較短的導(dǎo)體達(dá)到熱平衡的時(shí)間為取值依據(jù)。在負(fù)荷曲線上，時(shí)間值取得越短，最大的等效負(fù)荷（即計(jì)算負(fù)荷）就越大。3）負(fù)荷的工作制a)連續(xù)運(yùn)行工作制（長(zhǎng)期工作制）即電氣設(shè)備投入工作的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，負(fù)荷穩(wěn)定，在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備截流導(dǎo)體可以達(dá)到穩(wěn)定的工作溫度。連續(xù)運(yùn)行工作制的負(fù)荷是指其持續(xù)工作時(shí)間超過(guò)導(dǎo)體達(dá)到熱平衡所需的時(shí)間，即：若導(dǎo)體在此時(shí)能安全工作，則該導(dǎo)體即可在同等條件下一直安全持續(xù)工作下去。連續(xù)運(yùn)行工作制設(shè)備很多，如：照明設(shè)備、電動(dòng)扶梯、空調(diào)風(fēng)機(jī)、電爐等。b)短時(shí)運(yùn)行工作制（短時(shí)工作制）即電氣設(shè)備的工作時(shí)間短而停歇時(shí)間長(zhǎng)。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備來(lái)不及達(dá)到穩(wěn)定溫度就停止運(yùn)行并開(kāi)始冷卻，其發(fā)熱所產(chǎn)生的溫升可以在停歇時(shí)間內(nèi)冷卻到周圍的介質(zhì)溫度。因此，同樣的電氣設(shè)備，在短時(shí)運(yùn)行工作制下將比在連續(xù)運(yùn)行工作制下可以承受更大的負(fù)荷。短時(shí)運(yùn)行工作制設(shè)備很少，如：金屬切削用的輔助機(jī)械（龍門刨橫梁升降電動(dòng)機(jī)、刀架快速移動(dòng)裝置）、水閘用電動(dòng)機(jī)等。c)斷續(xù)運(yùn)行工作制（反復(fù)短時(shí)工作制）即電氣設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)工作，其工作和停歇相互交替。在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備來(lái)不及達(dá)到穩(wěn)定溫升就停止運(yùn)行并開(kāi)始冷卻，但其發(fā)熱產(chǎn)生的溫升不足以在停歇時(shí)間內(nèi)冷卻到周圍的介質(zhì)溫度。這種電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的可承受功率與其工作時(shí)間和停歇時(shí)間的相對(duì)長(zhǎng)度有關(guān)，一般用負(fù)荷持續(xù)率％來(lái)表示，即：斷續(xù)工作制的電氣設(shè)備較多，如起重機(jī)、電焊機(jī)、電梯等。斷續(xù)工作制電氣設(shè)備的額定容量是與其額定負(fù)荷持續(xù)率相對(duì)應(yīng)的，當(dāng)負(fù)荷持續(xù)率不同時(shí)，電氣設(shè)備可承受的功率也將發(fā)生變化。下面推導(dǎo)其換算公式。設(shè)工作周期內(nèi)為絕熱過(guò)程，即發(fā)熱不向四周散失。(a)當(dāng)負(fù)荷持續(xù)率為：對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備功率為：(b)當(dāng)負(fù)荷持續(xù)率為；對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備功率為：設(shè)上述兩種情況下的工作周期時(shí)間T相同，要使電氣設(shè)備在不同負(fù)荷持續(xù)率下，工作溫度不變，需使其工作周期內(nèi)發(fā)熱相等，即：即：可得：上式即為不同負(fù)荷持續(xù)率下，功率的換算公式。4）負(fù)荷計(jì)算的方法對(duì)于一個(gè)尚未建立和運(yùn)行的供配電系統(tǒng)，其負(fù)荷曲線是未知的，我們無(wú)法直接得到計(jì)算負(fù)荷，而要根據(jù)已有的同類型的用戶的用電規(guī)律來(lái)進(jìn)行計(jì)算。若已知一個(gè)供電范圍內(nèi)的所有電氣設(shè)備的容量之和為，當(dāng)這些設(shè)備正常使用的時(shí)候，由于各種原因，該供電范圍的負(fù)荷曲線中的計(jì)算負(fù)荷總會(huì)比電氣設(shè)備的總?cè)萘啃?，即：式中K——是一個(gè)小于1的數(shù)。確定這個(gè)K值常用的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法和利用系數(shù)法等。這些方法都要大量使用到經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。若在電氣設(shè)備數(shù)量和容量都不清楚的情況下，要想得到某種使用功能場(chǎng)所的計(jì)算負(fù)荷，可采用各種用電指標(biāo)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，其方法有：負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法、住宅用電量指標(biāo)法等。a)需要系數(shù)法(a)需要系數(shù)的確定因?yàn)樗?，需要系?shù)為：影響需要系數(shù)的因素有：①并非供電范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備都會(huì)同時(shí)投入使用。以同時(shí)系數(shù)表示。②并非投入使用的所有電氣設(shè)備任何時(shí)候都會(huì)滿載運(yùn)行。以負(fù)荷系數(shù)表示。③電氣設(shè)備額定功率與輸入功率不一定相等。以電氣設(shè)備的平均效率表示。④考慮直接向電氣設(shè)備配電的配電線路上的功率損耗后。電氣設(shè)備輸入功率與系統(tǒng)向設(shè)備提供的功率不一定相同。以線路的平均效率表示。即：上式中、、、均為小于1的系數(shù)。工程實(shí)際中，很難通過(guò)求上述四個(gè)系數(shù)來(lái)得到需要系數(shù)，而是根據(jù)已運(yùn)行的實(shí)際系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得到需要系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值。需要系數(shù)是以電氣設(shè)備的性質(zhì)為分類原則分類得到的，因此使用時(shí)應(yīng)首先對(duì)所要計(jì)算的設(shè)備進(jìn)行歸類。給出的需要系數(shù)常常是一個(gè)范圍，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際設(shè)備的數(shù)量決定取值的大小，設(shè)備數(shù)量越多，需要系數(shù)取值應(yīng)越小，反之則大。(b)負(fù)荷計(jì)算的需要系數(shù)法在計(jì)算某供電范圍內(nèi)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，先根據(jù)負(fù)荷類別進(jìn)行分組，然后按照下列步驟進(jìn)行計(jì)算。①設(shè)備功率每組中只有一臺(tái)（套）電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)將設(shè)備實(shí)際向供配電系統(tǒng)吸取的電功率作為計(jì)算負(fù)荷，又常把單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷稱作設(shè)備功率以表示。對(duì)于連續(xù)工作制負(fù)荷：式中——為設(shè)備額定輸入功率，單位為kW。斷續(xù)運(yùn)行工作制電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷：應(yīng)將其額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為25％時(shí)的等效功率以便于計(jì)算。即：式中——為設(shè)備額定輸入功率，單位為kW?！~定負(fù)荷持續(xù)率。斷續(xù)運(yùn)行工作制電焊機(jī)類負(fù)荷：應(yīng)將其額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為100％時(shí)的等效功率，以便于計(jì)算。即：成組用電設(shè)備的設(shè)備功率是指除備用設(shè)備以外的所有單個(gè)用電設(shè)備額定輸入功率的總和。(e)照明設(shè)備的設(shè)備功率應(yīng)考慮輔助其正常工作的鎮(zhèn)流器等元件上的功率損耗。白熾燈光源的照明設(shè)備：熒光燈光源的照明設(shè)備：（考慮電感型鎮(zhèn)流器）高強(qiáng)氣體放電燈光源的照明設(shè)備：（考慮電感型鎮(zhèn)流器）②單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷當(dāng)分組后同一組中設(shè)備臺(tái)數(shù)＞3臺(tái)時(shí)，計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮其需要系數(shù)，以第j組為例，即式中n——第j組設(shè)備數(shù)量；——第j組設(shè)備總功率，單位為kW；——第j組需要系數(shù)；——第j組設(shè)備計(jì)算有功功率，單位為kW；—一第j組設(shè)備計(jì)算無(wú)功功率，單位為kVar；——第j組設(shè)備計(jì)算視在功率，單位為kVA；——第j組設(shè)備功率因數(shù)角的正切值；——電氣設(shè)備額定電壓，單位為kV；——第j組設(shè)備計(jì)算電流，單位為A。當(dāng)每組電氣設(shè)備臺(tái)（套）數(shù)≤3臺(tái)時(shí)，考慮其同時(shí)使用率非常高，將需要系數(shù)取為1，其余計(jì)算與上述公式相同。③多組設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷當(dāng)供電范圍內(nèi)有多個(gè)性質(zhì)不同的電氣設(shè)備組時(shí)。先將每一組都按上述l）～2）所述步驟計(jì)算后，再考慮各個(gè)設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷在各自的負(fù)荷曲線上不可能同時(shí)出現(xiàn)，以一個(gè)同時(shí)系數(shù)來(lái)表達(dá)這種不同時(shí)率，因此其計(jì)算負(fù)荷為：式中m——設(shè)備組數(shù)——有功功率同時(shí)系數(shù)。對(duì)于配電干線所供范圍的計(jì)算負(fù)荷，取值范圍一般在0.8～0.9；對(duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷，取值范圍一般在0.85～1?！獰o(wú)功功率同時(shí)系數(shù)，對(duì)于配電干線計(jì)算負(fù)荷，取值范圍一般在0.93～0.97；對(duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷，取值范圍一般在0.95～1?！傆?jì)算有功功率，單位為kW；—一總計(jì)算無(wú)功功率，單位為kVar；——總計(jì)算視在功率，單位為kVA；——總計(jì)算電流，單位為A。例1.1-1某旅游賓館變電站負(fù)荷情況如下列設(shè)備清單所示，用需要系數(shù)法計(jì)算變電站總計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、視在功率和計(jì)算電流。設(shè)備清單：大堂、走道、餐廳、多功能廳等處照明設(shè)備容量：150kW（帶電容補(bǔ)償，cos=0.9）熒光燈；180kW白熾燈客房照明設(shè)備容量：70kW白熾燈冷水機(jī)組容量：120kW×4臺(tái)冷凍水泵容量：30kW×5臺(tái)（其中一臺(tái)備用）冷卻水泵容量：22kW×5臺(tái)（其中一臺(tái)備用）冷卻塔容量：7.5kW×4臺(tái)送、排風(fēng)機(jī)容量：11kW×5臺(tái)；22kW×3臺(tái)；17.5kW×5臺(tái)電梯容量：30kw×3臺(tái)()廚房設(shè)備容量：15kW×2臺(tái)；5kW×5臺(tái)；2.2kW×6臺(tái)洗衣設(shè)備容量：30kW×2臺(tái)；6kW×3臺(tái)；4kW×4臺(tái)解：1）分組計(jì)算①大堂、走道、餐廳、多功能廳等處熒光燈照明設(shè)備()考慮電感型鎮(zhèn)流器:②大堂、走道、餐廳、多功能廳等處白熾燈照明設(shè)備()③客房白熾燈照明設(shè)備()④冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔設(shè)備()⑤送、排風(fēng)機(jī)()⑥電梯()⑦廚房設(shè)備()⑧洗衣設(shè)備()2）計(jì)算總計(jì)算負(fù)荷因?yàn)?，?duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷，取值范圍一般在0.85～1；取值范圍一般在0.95～1。所以取，。則：3、利用各種用電指標(biāo)的負(fù)荷計(jì)算方法當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)及容量尚未確定，但需作初步的負(fù)荷計(jì)算時(shí)，如：供配電系統(tǒng)處于規(guī)劃階段時(shí)，具體設(shè)備尚未明確；處于初步設(shè)計(jì)階段時(shí)，部分主要的、大容量的用電設(shè)備已經(jīng)清楚，但某些分散的、小容量用電設(shè)備（如：照明設(shè)備等）并未確定。這時(shí)，均需借助用電指標(biāo)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。有的電能用戶，如住宅，對(duì)其設(shè)計(jì)供配申系統(tǒng)時(shí)，始終無(wú)法得知每個(gè)住戶的實(shí)際用電設(shè)備臺(tái)數(shù)及容量，只能借助用電指標(biāo)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。常見(jiàn)的方法有：負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法和住宅用電量指標(biāo)法。上述方法中所涉及到的負(fù)荷密度指標(biāo)、單位用電量指標(biāo)或住宅用電量指標(biāo)也都是由經(jīng)統(tǒng)計(jì)和處理的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的。1）負(fù)荷密度法式中S——計(jì)算范圍的使用面積，單位為m2；——負(fù)荷密度指標(biāo)，單位為kW／m2。表1.1-1中所示數(shù)據(jù)為一些常見(jiàn)的工業(yè)與民用電能用戶的負(fù)荷密度指標(biāo)。常見(jiàn)的工業(yè)與民用電能用戶的負(fù)密度指標(biāo)表1.1-1用途負(fù)荷密度指標(biāo)/（kW／m2）用途負(fù)荷密度指標(biāo)/（kW／m2）鑄鋼車間①0.06旅游賓館②0.07～0.08焊接車間0.04商場(chǎng)②0.12～0.15鑄鐵車間0.06科研實(shí)驗(yàn)樓②0.08～0.10金工車間0.10辦公樓②0.07～0.08木工車間0.66中、小學(xué)（有空調(diào)）0.07～0.08煤氣站0.09～0.13中、小學(xué)（無(wú)空調(diào)）0.03～0.04鍋爐房0.15～0.20醫(yī)院②0.08～0.1壓縮空氣站0.15～0.20博展館0.06～0.07①不含電弧爐，②有中央空調(diào)。2）單位指標(biāo)法式中——單位用電指標(biāo)，單位為kW／人、kW／床、kW／產(chǎn)品等；——單位數(shù)量，單位為人數(shù)、床數(shù)、產(chǎn)品數(shù)量等。3）住宅用電量指標(biāo)法式中——住宅用電量指標(biāo)，單位為kW／戶；——供電范圍內(nèi)的住宅戶數(shù)；——住宅用電同時(shí)系數(shù)。住宅用電量指標(biāo)相當(dāng)于一戶住宅的計(jì)算負(fù)荷，其值的大小與住宅的建筑面積、檔次、所處地區(qū)有很大的關(guān)系，并隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，住宅用電量指標(biāo)增長(zhǎng)相當(dāng)迅速；住宅用電同時(shí)系數(shù)表示不同住戶的計(jì)算負(fù)荷的出現(xiàn)在時(shí)間上的不一致性，因此隨著供電范圍的增加（住戶數(shù)量的增加），住宅用電同時(shí)系數(shù)應(yīng)呈減小的趨勢(shì)。表1.1-2為中國(guó)大陸和香港、美國(guó)的住宅用電量標(biāo)準(zhǔn)比較，按照住宅設(shè)計(jì)規(guī)范GB50096-1999，我國(guó)住宅用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)如表1.1-3所示。中國(guó)大陸和香港、美國(guó)的住宅用電量標(biāo)準(zhǔn)比較表1.1-2中國(guó)大陸香港美國(guó)（基本配置）美國(guó)（標(biāo)準(zhǔn)配置）住宅用電量指標(biāo)/kW2.5～413.218.625住宅用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)表1.1-3套型居住空間個(gè)數(shù)（個(gè)）不包括陽(yáng)臺(tái)的使用面積/㎡用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)/kW一類2342.5二類3452.5三類3564四類4684按照國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集04DX101-1建筑電氣常用數(shù)據(jù)，表1.1-4中為住宅用電同時(shí)系數(shù)推薦值。住宅用電同時(shí)系數(shù)推薦值表1.1-4按單相配電計(jì)算時(shí)所連接的基本戶數(shù)按單相配電計(jì)算時(shí)所連接的基本戶數(shù)同時(shí)系數(shù)通用值推薦值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525～10075～3000.400.45125～200375～6000.330.35260～300780～9000.260.30在對(duì)大型住宅小區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)可使用表1.1-5推薦的供電指標(biāo)。規(guī)劃供電指標(biāo)推薦值表1.1-5普通住宅全電氣化住宅戶均人口/人2.92.9近期戶均指標(biāo)/kW1.32.3遠(yuǎn)期戶均指標(biāo)/kW1.82.8思考：這一部分我們主要學(xué)習(xí)了負(fù)荷計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。負(fù)荷計(jì)算可以說(shuō)是整個(gè)建筑電氣設(shè)計(jì)到施工的基礎(chǔ)，通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，我們可以很準(zhǔn)確地確定每一條回路上的計(jì)算電流的大小，以此為依據(jù)，就可以選擇合適的導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)設(shè)備。例如說(shuō)，我們都知道空調(diào)回路一般要比照明回路的功率大很多，在電壓相等的情況下，功率越大，意味著通過(guò)這些設(shè)備的電流就越大，在這種情況下，我們有必要為這些大功率的設(shè)備選擇較大截面的導(dǎo)線和允許通過(guò)電流值較大的開(kāi)關(guān)設(shè)備。上面講到了幾種不同的負(fù)荷計(jì)算的方法，我們?nèi)匀灰詧D集中的配電箱為例來(lái)計(jì)算，驗(yàn)證配電箱系統(tǒng)圖中所標(biāo)示的計(jì)算負(fù)荷是否準(zhǔn)確。在計(jì)算之前，有兩個(gè)問(wèn)題需要強(qiáng)調(diào)：首先，對(duì)于住宅建筑我們一般選用需要系數(shù)法和用電量指標(biāo)法相結(jié)合的方式；其次，由于需要系數(shù)表中給出的需要系數(shù)一般是一個(gè)范圍，所以在計(jì)算過(guò)程中由于需要系數(shù)選取的不同有可能影響最后的計(jì)算結(jié)果。思考以下問(wèn)題并進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證：1）圖中AW1配電箱中，標(biāo)示的設(shè)備容量為98KW，當(dāng)需要系數(shù)和功率因數(shù)分別取0.7和0.9時(shí)，最后計(jì)算電流為115.8A。2）圖中AL1配電箱中，標(biāo)示的設(shè)備容量為8KW，當(dāng)需要系數(shù)和功率因數(shù)分別取1和0.9時(shí)，最后計(jì)算電流為40A通過(guò)計(jì)算電流選擇導(dǎo)線和電纜以及開(kāi)關(guān)設(shè)備的方法在后面詳述。供配電系統(tǒng)能否正常穩(wěn)定地工作，除了與自身系統(tǒng)構(gòu)成有關(guān)之外，還跟其配套的安全保護(hù)部分息息相關(guān)。雷電流是導(dǎo)致建筑供電系統(tǒng)故障的一個(gè)原因，通過(guò)下面內(nèi)容的介紹，我們應(yīng)該大致了解雷電流的形成特點(diǎn)以及防護(hù)辦法等內(nèi)容。4、過(guò)電壓與防雷1）概述電力系統(tǒng)的過(guò)電流和過(guò)電壓是一對(duì)對(duì)偶的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)。本書第六章主要講述了系統(tǒng)過(guò)電流的危害、特征以及預(yù)防和保護(hù)的方法。本章將針對(duì)過(guò)電壓的危害和防護(hù)問(wèn)題進(jìn)行討論。（1）過(guò)電壓的危害過(guò)電壓的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①危及系統(tǒng)、設(shè)備安全過(guò)電壓使絕緣遭到破壞而導(dǎo)致系統(tǒng)電氣元件、用電設(shè)備損壞。對(duì)于供配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，過(guò)電壓除了擊穿絕緣造成短路以外，還可能因工頻電壓升高使照明或電熱設(shè)備發(fā)熱功率增大而燒壞設(shè)備，或使電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備鐵心磁通密度增大，導(dǎo)致鐵損增大而燒壞設(shè)備，也可能因短時(shí)脈沖過(guò)電壓而使電子元器件及設(shè)備損壞。②危及人身安全過(guò)電壓對(duì)設(shè)備或建筑物均可能產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，并由此帶來(lái)電臺(tái)、火災(zāi)等十分嚴(yán)重的后果。這種后果危害人身安全，且大量發(fā)生在非電氣專業(yè)場(chǎng)所，事故造成的損失往往遠(yuǎn)大于在專業(yè)場(chǎng)所發(fā)生的同類故障。因此，對(duì)于這種狀況更應(yīng)作好防范。（2）過(guò)電壓的分類電動(dòng)機(jī)、變壓器、輸配電線路和開(kāi)關(guān)設(shè)備等的對(duì)地絕緣，在正常工作時(shí)只承受相電壓。當(dāng)由于某些原因，電網(wǎng)的電磁能量發(fā)生突變，就會(huì)造成設(shè)備對(duì)地或匝間電壓的異常升高，產(chǎn)生過(guò)電壓。過(guò)電壓分為雷電過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓。a)雷電過(guò)電壓由于大氣中雷云與雷云、雷云與地面物體間會(huì)出現(xiàn)效電現(xiàn)象，雷云直接對(duì)地面某物體（電氣設(shè)備或建筑物）放電或雷電感應(yīng)而引起的過(guò)電壓統(tǒng)稱為雷電過(guò)電壓或大氣過(guò)電壓或外部過(guò)電壓。這種過(guò)電壓在供電系統(tǒng)中占的比重極大，它不僅對(duì)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，而且對(duì)建筑物造成危害。雷電過(guò)電壓具有脈沖特性，持續(xù)時(shí)間一般只有幾十微秒，其幅值取決于雷電參數(shù)和防雷措施，與系統(tǒng)的額定電壓參數(shù)無(wú)直接關(guān)系。雷電過(guò)電壓又分為直未雷過(guò)電壓、感應(yīng)雷過(guò)電壓、侵入波過(guò)電壓和雷擊電磁脈沖。①直擊雷過(guò)電壓是指雷電對(duì)電氣設(shè)備或建筑物直接放電而產(chǎn)生的過(guò)電壓，放電時(shí)雷電流可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安培。②感應(yīng)雷過(guò)電壓是指當(dāng)雷云出現(xiàn)在架空線路上方時(shí)，由于靜電感應(yīng)，在架空線路上積聚大量異號(hào)電荷，在雷云對(duì)其他地方放電后，線路上原來(lái)被約束的電荷被釋放形成自由電荷以電磁波速度向線路兩側(cè)流動(dòng)，形成感應(yīng)過(guò)電壓，其電壓可達(dá)幾十萬(wàn)伏。③雷電侵入波（行進(jìn)波）過(guò)電壓是指由于線路、金屬管道等遭受直接雷擊或感應(yīng)雷而產(chǎn)生的雷電波，沿線路、金屬管道等侵入變電站或建筑物而造成危害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這種雷電侵入波占系統(tǒng)雷害事故的50％以上。因此，對(duì)其防護(hù)問(wèn)題，應(yīng)予相當(dāng)重視。④雷擊電磁脈沖是指雷電直接去在建筑物防雷裝置和建筑物附近所弓l起的效應(yīng)。它是一種干擾源，絕大多數(shù)是通過(guò)連接導(dǎo)體的干擾，如雷電流或部分雷電流、被雷電擊中的裝置的電位升高以及電磁輻射干擾。這種干擾脈沖是～種能量脈沖，它既可以以過(guò)電壓形式出現(xiàn)，也可以以過(guò)電流或電磁輻射形式出現(xiàn)，因此，雷擊電磁脈沖并不完全是過(guò)電壓?jiǎn)栴}，而是一種能量沖擊，因此又將其稱為“電涌”（surge）或“浪涌”，它對(duì)供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣威脅不大，但對(duì)用電設(shè)備中的信息系統(tǒng)設(shè)備的正常工作影響甚大。b)內(nèi)部過(guò)電壓由于系統(tǒng)的操作、故障和某些不正常運(yùn)行狀態(tài)，使供配電系統(tǒng)電磁能量發(fā)生轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的過(guò)電壓稱為內(nèi)部過(guò)電壓。內(nèi)部過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)間與過(guò)電壓的類別有關(guān)，短的如操作過(guò)電壓，其持續(xù)時(shí)間一般為毫秒級(jí)，長(zhǎng)的如諧振過(guò)電壓可持續(xù)存在。常見(jiàn)的內(nèi)部過(guò)電壓有：(a)操作過(guò)電壓是指由于開(kāi)關(guān)分合閘操作或事故狀態(tài)而引起的過(guò)電壓。在開(kāi)關(guān)操作或事故過(guò)程中，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變將引起系統(tǒng)中電容和電感間電磁場(chǎng)能量互相轉(zhuǎn)換的暫態(tài)過(guò)程。在阻尼不足的電路中，這種過(guò)程常常是振蕩性的。這時(shí)，就有可能在某些設(shè)備上、局部或全部電網(wǎng)中出現(xiàn)過(guò)電壓。常見(jiàn)的操作過(guò)電壓有：①切斷小電感電流時(shí)的過(guò)電壓，例如切除空載變壓器，切除電抗器等。②切斷電容性負(fù)載時(shí)的過(guò)電壓，例如切除空載長(zhǎng)線，電容器等。③中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的弧光接地過(guò)電壓。(b)諧振過(guò)電壓產(chǎn)生于系統(tǒng)中電感與電容組合構(gòu)成的振蕩回路。其固有自振頻率與外加電源頻率相等或接近時(shí)，出現(xiàn)的一種周期性或準(zhǔn)周期性的運(yùn)行狀態(tài)，叫諧振。由諧振導(dǎo)致的過(guò)電壓稱為諧振過(guò)電壓。供配電系統(tǒng)中，諧振過(guò)電壓主要有線性諧振過(guò)電壓（發(fā)生在由恒定電感、電容和電阻組成的回路中）和非線性（鐵磁）（由于變壓器、電壓互感器等的磁路飽和造成）諧振過(guò)電壓。(c)工頻電壓升高，是指因?yàn)橄到y(tǒng)發(fā)生故障、不正常運(yùn)行狀態(tài)或參數(shù)失配造成的異常電壓上升。常見(jiàn)的工頻電壓升高有長(zhǎng)線路電容效應(yīng)造成的末端電壓升高，不對(duì)稱接地帶來(lái)的健全相對(duì)地電壓升高，突然甩負(fù)荷造成的電壓升高、低壓中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中性點(diǎn)位移造成的電壓升高，共用接地體的高壓接地電壓竄入低壓系統(tǒng)造成的過(guò)電壓等。內(nèi)部過(guò)電壓的幅值與電網(wǎng)的額定電壓呈正相關(guān)，一般為額定電壓的2.5～4倍，因此在高壓和超高壓系統(tǒng)中顯得特別嚴(yán)重，在以中壓和低壓為主要電壓等級(jí)的供配電系統(tǒng)中，內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)系統(tǒng)自身的運(yùn)行安全危害相對(duì)較輕。但其對(duì)環(huán)境安全、人身安全或用電設(shè)備安全卻有較大危害。本書以下分析僅涉及雷電過(guò)電壓的防護(hù)問(wèn)題。（3）雷電過(guò)電壓的防護(hù)方法雷電過(guò)電壓的防護(hù)應(yīng)從兩個(gè)方面入手，一是盡量減少雷電過(guò)電壓發(fā)生的可能；二是一旦產(chǎn)生了雷電過(guò)電壓，應(yīng)采取措施盡量限制過(guò)電壓的危害程度。雷電過(guò)電壓的防護(hù)措施主要有：①雷電直擊的防護(hù)采用直未雷防護(hù)裝置來(lái)保護(hù)供配電設(shè)施或建筑物免受直接雷擊。這類措施的目的是避免直擊雷過(guò)電壓。②雷電過(guò)電壓的防護(hù)采用避雷器、并聯(lián)電容器等來(lái)限制和降低由于直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓造成的雷電侵入波過(guò)電壓的幅值和陡度。這類措施的目的是避免過(guò)電壓對(duì)被保護(hù)物的危害或減輕其危害程度。（4）雷云放由過(guò)程及雷電特性要對(duì)雷電過(guò)電壓進(jìn)行防護(hù)，首先應(yīng)對(duì)導(dǎo)致雷電過(guò)電壓的雷電以及雷電的特性參數(shù)有所了解。a)雷云放電過(guò)程雷電放電是由帶電的雷云引起的。雷云中電荷的形成，有各種學(xué)說(shuō)，目前尚未獲得比較滿意的一致性認(rèn)識(shí)。一般認(rèn)為，雷云是在有利的大氣和大地條件下，由強(qiáng)大的潮濕的熱氣流不斷上升進(jìn)入稀薄的大氣層冷凝，形成冰晶；在高空中冰晶和過(guò)冷的水滴相混合時(shí)，形成冰霧；冰晶帶正電而冰霧帶負(fù)電；冰晶被氣流帶到云頂?shù)纳喜?，形成帶正電的雷云，而冰霧則形成帶負(fù)電的雷云。雷云與雷云或雷云與大地之間構(gòu)成一個(gè)巨大的電容器，當(dāng)雷云中的電荷聚積到足夠數(shù)量時(shí)，雷云對(duì)地之間或不同電荷的雷云間就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。在放電初始階段，由于空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的游離，形成指向大地的一段導(dǎo)電通路，叫做雷電先導(dǎo)。雷電先導(dǎo)脈沖式地向地面發(fā)展，到達(dá)地面時(shí)，與地面異性電荷發(fā)生劇烈地中和，出現(xiàn)極大的電流并有雷鳴和閃電伴隨出現(xiàn)，這就是主放電階段。主放電存在的時(shí)間極短，約為50～100，其溫度可達(dá)2000，并給周圍空氣急劇加熱，驟然膨脹而發(fā)生雷鳴，主放電電流可達(dá)數(shù)百千安，是全部雷電流中的主要部分。主放電階段結(jié)束后，雷云中的殘余電荷經(jīng)放電通道入地，稱為放電的余輝階段，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)約為0.03～0.05s，余輝電流不大于數(shù)百安。雷電流對(duì)地面波及物體有極大危害性，它能傷害人畜、擊毀建筑物，造成火災(zāi)，并使電氣設(shè)備絕緣受到破壞，影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。b)雷電的特性參數(shù)雷云放電具有很高的電壓幅值和電流幅值。通?？赡軠y(cè)量的是雷電流幅值及其增長(zhǎng)變化速度（也稱為雷電流陡度）這兩個(gè)參數(shù)。掌握了這兩個(gè)參數(shù)就能夠計(jì)算雷電過(guò)電壓并采取相應(yīng)的防雷保護(hù)措施。但雷電活動(dòng)是大自然的氣象變化形成的，各次雷云的放電條件不同，隨機(jī)性很強(qiáng)，其參數(shù)只能通過(guò)多次觀測(cè)所得的統(tǒng)計(jì)數(shù)字來(lái)表示。描述雷電的特性參數(shù)主要有雷電流幅值、雷電流波形、雷暴日、地面落雷密度等。(a)雷電流幅值雷電流的波形呈脈沖形式，雷電流幅值是指該脈沖電流所達(dá)到的最高值。雷電流幅值與氣象、自然條件等有關(guān)，是一個(gè)隨機(jī)變量，其變化范圍很大。在相同的雷電情況下，被擊物的接地電阻值不同，其雷電流也各異。為了便于互相比較，將接地電阻小于30的物體，遭到直擊雷作用時(shí)產(chǎn)生的電流最大值，叫雷電流幅值。我國(guó)雷電流幅值概率曲線如圖1.1-4所示。這是根據(jù)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得出的。圖中橫坐標(biāo)上的P表示雷電流幅值超過(guò)縱坐標(biāo)上所示值的概率。該曲線也可用下式表示：式中I——雷電流幅值，單位為kA.P——雷電流超過(guò)I的概率。從曲線中可知，幅值超過(guò)20kA的雷電流出現(xiàn)的概率為65％，而超過(guò)120kA的概率只有7％。(b)雷電流波形根據(jù)測(cè)量，雷電流波黨是一種非周期性脈沖波，其幅值和陡度隨各次放電條件而異。通常幅值大時(shí)陡度也大，幅值和最大陡度都出現(xiàn)在波頭部分，如圖1.1-5所示。①據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電流的波頭長(zhǎng)度在l～5的范圍內(nèi)，雷電流的波長(zhǎng)在20～50的范圍內(nèi)，在防雷保護(hù)中，建議采用的雷電流波形為2·6／50us（波頭長(zhǎng)度／波長(zhǎng)）。②雷電流陡度是指雷電流幅值與雷電流波頭長(zhǎng)度的比值。由于雷電流的波頭長(zhǎng)度變化不大，所以雷電流的陡度和福值必然密切相關(guān)。當(dāng)采用2.6波頭時(shí)，雷電流的。平均陡度a與幅值I線性相關(guān)，即：式中a——雷電流陡度，單位為kA／。(c)雷暴日雷暴日是指每年中有雷電放電的天數(shù)，在一天內(nèi)只要聽(tīng)到雷聲就算一個(gè)雷暴日。因各地區(qū)氣候特征不同，雷電活動(dòng)在不同地區(qū)的頻繁程度也不同。對(duì)雷電的活動(dòng)狀況可用雷暴日來(lái)表示。雷暴日一般取其統(tǒng)計(jì)的平均值，即平均雷暴日。我國(guó)某些城市的年平均雷暴日如表8－1所示。在我國(guó)把平均年雷暴日小于15的叫少雷區(qū)，大于40的叫多雷區(qū)，大于90的叫強(qiáng)雷區(qū)。在防雷設(shè)計(jì)上要根據(jù)雷暴日的多少因地制宜地采取防雷措施。某些城市年平均雷暴日表1.1-6(d)年地面落雷密度地面落雷密度是指每年、每平方公里的地面遭受雷擊的次數(shù)。雷暴日的統(tǒng)計(jì)，并沒(méi)有區(qū)分雷云之間的放電和雷云與地的放電。實(shí)際上雷云間放電幾率更大。對(duì)防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)研究更有實(shí)際意義的，還是雷云對(duì)單位面積地面的年平均放電次數(shù)。關(guān)于地面落雷密度與雷暴日數(shù)的關(guān)系，目前學(xué)術(shù)界尚有爭(zhēng)議，一般可用下式計(jì)算：式中——每年每平方公里地面落雷數(shù)，單位為次／——年平均雷暴日；——地面落雷密度，即每雷暴日每平方公里地面落雷數(shù)，單位為次／(e)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)在進(jìn)行建筑防雷設(shè)計(jì)時(shí)通常采用年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)這一參數(shù)。①建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)按下式確定：式中N—一建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，單位為次／a；k——校正系數(shù)，在一般情況下取1；在下列情況下取相應(yīng)數(shù)值：位于曠野孤立的建筑物取2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取1.7；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水路頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物以及特別潮濕的建筑物取1.5；——建筑物所處地區(qū)雷擊大地的平均密度，單位為次／a；——與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積，單位為km^2.②建筑物等面積向外擴(kuò)大后的面積。如圖1.1-6所示。a）當(dāng)建筑物的高H小于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度和等效面積應(yīng)按下式計(jì)算：式中D——建筑物每邊的擴(kuò)大寬度，單位為m；L、M、H——分別為建筑物的長(zhǎng)、寬、高，單位為m。b）當(dāng)建筑物的高H等于或大于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度應(yīng)按等于建筑物的高H，由下式計(jì)算：’3）當(dāng)建筑物各部位的高不同時(shí)，應(yīng)沿建筑物周邊逐點(diǎn)算出最大擴(kuò)大寬度，其等效面積應(yīng)按每點(diǎn)最大擴(kuò)大寬度外墻的連接線所包圍的面積計(jì)算。（5）接地和接地裝置a)接地的概念電氣設(shè)備的任何部分與土壤間作良好的電氣連接，稱為接地。直接與土壤接觸的金屬導(dǎo)體稱為接地體或接地極。連接于電氣設(shè)備接地部分與接地體間的金屬導(dǎo)線稱為接地線。接地體可分為人工接地體和自然接地體，人工接地體是指專門為接地而裝設(shè)的接地體，自然接地體是指兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等。接地體和接地線組成的總體稱為接地裝置。b)接地裝置的散流場(chǎng)當(dāng)由于某種原因有電流流入接地體時(shí)，電流就通過(guò)接地體向大地作半球形散開(kāi)，這一電流稱為接地電流，接地電流流散的范圍稱為散流場(chǎng)。接地裝置的對(duì)地電壓與接地電流之比為接地電阻。實(shí)驗(yàn)表明，離接地體越遠(yuǎn)，土壤導(dǎo)電面積越大，電阻就越小。在距25m長(zhǎng)的單根接地體20m處，導(dǎo)電半球形面積可達(dá)2500m^2，土壤散流電阻已小到可以忽略，也就是這里的電位已趨近于零，可以認(rèn)為遠(yuǎn)離接地體20m以外的地方電位為零，稱為電氣上的“地”或“大地”，如圖1.1-7所示。①電氣也備的絕緣股外時(shí)，在身體可同時(shí)觸及的兩部分之間出現(xiàn)的電位差稱為接觸電壓②人在散侃場(chǎng)中分走肘，同腳間出現(xiàn)的電位差稱為跨步電壓隊(duì)；c)接地的分類接地按其作用可作如下分類：①功能性接地，是指為了保證系統(tǒng)或設(shè)備的正常運(yùn)行，或?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)電氣裝置的固有功能、提高縣則靠性向進(jìn)行的接地。如：變壓器中性點(diǎn)接地。②保護(hù)性接地，是指為了保證人身安全而進(jìn)行的接地。如：電氣裝置外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分的接地；為防止雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備或人身安全的危害而進(jìn)行的防雷接地；為消除靜電對(duì)電氣裝置和人身安全危害而進(jìn)行的接地。③功能性和保護(hù)性合一的接地，是將功能性和保護(hù)性接地結(jié)合在一起的接地。如：屏蔽接地。d)接地電阻指構(gòu)成接地裝置的各部分的電阻之和。①工頻（50HZ）接地電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)出來(lái)的接地電阻稱為工頻接地電阻。②沖擊電流（如雷電流）流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)出來(lái)的接地電阻稱為沖擊接地電阻。2)直擊雷的防護(hù)（1）直擊雷防護(hù)裝置的組成對(duì)直擊雷的防護(hù)措施是讓雷電在人為設(shè)置的直走雷防護(hù)裝置上放電，使雷電流沿防護(hù)裝置瀉入地中，以免被保護(hù)的設(shè)備或建筑物受到損壞。如圖1.1-8所示，直擊雷防護(hù)裝置由三個(gè)主要的部分組成。①接閃器直接截受雷擊的避雷針、避雷蒂（線）、避雷網(wǎng)，以及作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。避雷針、避雷帶（線）、避雷網(wǎng)一般以鋼管、鋼筋或扁鋼等制成。②引下線連接接閃器和接地裝置的金屬導(dǎo)體。一般以鋼筋或扁鋼等制成，也可以利用建筑物結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的鋼筋兼作。③接地裝置接地體與接地線的總和。可以以鋼筋、扁鋼和各種型鋼制成，也可以利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋兼作。其防護(hù)原理是：在雷電先導(dǎo)的初始階段·因先導(dǎo)高地面較高，故先導(dǎo)發(fā)展的方向不受地面物體的影響，但當(dāng)其向下至某一高度時(shí)，地面上的接閃器將會(huì)影響先導(dǎo)的發(fā)展方向，使先導(dǎo)向接閃器定向發(fā)展，這是由于接閃器較高并具有良好的接地，在其上因靜電感應(yīng)而積聚了與先導(dǎo)相反極性的電荷使其附近的電場(chǎng)強(qiáng)度顯著增強(qiáng)的緣故，此時(shí)先導(dǎo)放電電場(chǎng)即開(kāi)始被接閃器所歪曲，將先導(dǎo)放電的途徑引向接閃器本身，從而達(dá)到保護(hù)被保護(hù)物的目的。(2)接閃器的保護(hù)范圍接閃器的保護(hù)范圍目前尚無(wú)精確的理論計(jì)算方法，都是用根據(jù)模擬試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)算法，由于雷擊路徑的偶然性，因此要保證被保護(hù)物絕對(duì)不受直接雷擊是不現(xiàn)實(shí)的，一般，保護(hù)范圍是指具有0．L％左右雷擊概率的空間范圍。接閃器保護(hù)范圍的求取方法常用的有兩種，即折線法和滾球法。其中折線法中，只有避雷針（線）保護(hù)范圍的計(jì)算方法。通常，在對(duì)建筑物的保護(hù)范圍計(jì)算時(shí)使用滾球法；而在對(duì)供配電設(shè)施的保護(hù)范圍計(jì)算時(shí)使用折線法。a)滾球法滾球法是以人為半徑的球體，沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器（包括被利用作為接問(wèn)器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分就得到接閃器的保護(hù)。滾球法中所用的滾球半徑與被保護(hù)物的重要性和危險(xiǎn)性有關(guān)，即與孩保護(hù)物的防雹等級(jí)有關(guān)。對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)，一、二、三類防雷建筑所需的滾球半徑分別為30m、45m、60m。建筑物的重要性或危險(xiǎn)性越大，滾球半徑要求越小，即越趨于保守。(a)避雷針的保護(hù)范圍可以采用獨(dú)立的單支避雷針保護(hù)，也可以采用多支避雷針進(jìn)行聯(lián)合保護(hù)。（1）單支避雷什的保護(hù)范圍如圖1.1-9所示，單支避雷針的保護(hù)范圍應(yīng)按下列方式確定1）當(dāng)避雷針高度h小于或等于此時(shí)：①距地面處作一平行于地面的平行線。②以針尖為圓心，為半徑，作弧線交于平行線的A、B兩點(diǎn)。③以A、B為圓心，為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。此弧線起到地面止就是保護(hù)范圍。保范圍是一個(gè)對(duì)稱的錐體。④避雷針在高度的x和在地面上的保護(hù)半徑，按下列計(jì)算式確定：式中——避雷針在太高度的x平面上的保護(hù)半徑，單位為m；——滾球半徑，單位為m；—一被保護(hù)物的高度，單位為m;——避雷針在地面上的保護(hù)半徑，單位為m。2）當(dāng)避雷外高度h大于時(shí)，在避雷針上取高度的一點(diǎn)代替單支避雷針針尖作為圓心，其余做法與上面完全相同。(2)雙支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖8－7所示，在避雷針高度h小于或等于的情況下，當(dāng)兩支避雷針的距離D大于或等于2時(shí)，應(yīng)各按單支避雷針的方法確定；當(dāng)D小于2時(shí)，按下述方法確定：1）AEBC外側(cè)的保護(hù)范圍，按照單支避雷針的方法確定。2）C、E點(diǎn)位于兩針間的垂直平分線上。在地面每側(cè)的最小保護(hù)寬度按下式計(jì)算：在AOB軸線上，距中心線任一距離X處，其在保護(hù)范圍上邊線上的保護(hù)高度按下式確定：該保護(hù)范圍上邊線是以中心線距地面的一點(diǎn)O‘為圓心，以為半徑所作的圓弧AB。3）兩針間AEBC內(nèi)的保護(hù)范圍，ACO部分的保護(hù)范圍按以下方法確定：在任一保護(hù)高度和C點(diǎn)所處的垂直平面上，以作為假想避雷針，按單支避雷針的方法逐點(diǎn)計(jì)算確定，見(jiàn)圖8－7中l(wèi)－1剖面。確定BCO、AEO、BEO部分的保護(hù)范圍的方法與ACO部分的相同。4）確定x平面上保護(hù)范圍截面的方法。以單支避雷針的保護(hù)半徑為半徑，以A、B為圓心作弧線與四邊形AEBC相交；以單支避雷針的為半徑，以E、C為圓心作弧線與上述弧線相交，見(jiàn)圖1.1-10中粗虛線。（3）雙支不等高避雷針的保護(hù)范圍如圖1.1-11上所示，在h1小于或等于和小于或等于的情況下，當(dāng)D大于或等于時(shí)，應(yīng)按各單支避雷針?biāo)?guī)定的方法確定，當(dāng)D小于時(shí)，應(yīng)按下列方法確定。L）AEBC外側(cè)的保護(hù)范圍，按照單支避雷針的方法確定。2）CE線或線的位置接下式計(jì)算：3）在地面上每側(cè)的最小保護(hù)寬度b。按下式計(jì)算：在AOB軸線上，A、B間保護(hù)范圍上邊線按下式確定：式中x——距CE線或線的距離。該保護(hù)范圍上邊線是以線上距地面的一點(diǎn)為圓心，以為半徑所作的圓弧AB。4）兩針間AEBC內(nèi)的保護(hù)范圍，ACO與AEO是對(duì)稱的，BCO與BEO是對(duì)稱的，ACO部分的保護(hù)范圍按以下方法確定：在和C點(diǎn)所處的垂直平面上，以作為假想避雷針，按單支避雷針的方法確定，見(jiàn)圖1.1-11中l(wèi)－l剖面。確定BCO、AEO、BEO部分的保護(hù)范圍的方法與ACO部分的相同。5）確定平面上保護(hù)范圍截面的方法與雙支等高避雷針相同。（4）矩形布置的四支等高避雷針的保護(hù)范圍。如圖8－9所示，在h小于或等于的情況下，當(dāng)大于或等于2時(shí)，應(yīng)各按雙支等高避雷針的方法確定；當(dāng)小于2時(shí)，應(yīng)按下列方法確定：1）四支避雷針的外側(cè)各按雙支避雷針的方法確定。2）B、E避雷針連線上的保護(hù)范圍見(jiàn)圖1.1-12的1－1剖面，外側(cè)部分按單支避雷針的方法確定。兩針間的保護(hù)范圍按以下方法確定：以B、E兩針針尖為圓心、為半徑作弧相交于O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為圓心、為半徑作圓弧，與針尖相連的這段圓弧即為針間保護(hù)范圍。保護(hù)范圍最低點(diǎn)的高度h。按下式計(jì)算：3）圖1.1-12中剖面2－2的保護(hù)范圍，以P點(diǎn)的垂直線上的O點(diǎn)為圓心，為半徑作圓弧與B、C和A、E雙支避雷針?biāo)鞒鲈谠撈拭娴耐鈧?cè)保護(hù)范圍延長(zhǎng)圓弧相交于F、H點(diǎn)。F（H）點(diǎn)的位置及高度按下式計(jì)算確定：4）確定圖1.1-12中剖面3－3的保護(hù)范圍的方法同雙支不等高避雷針的方法。5）確定四支等高避雷針中間在至h之間于高度的平面上保護(hù)范圍截面的方法：以P點(diǎn)為圓心、為半徑作圓或圓弧，與各雙支避雷針在外側(cè)所作的保護(hù)范圍截面組成該保護(hù)范圍截面，如圖1.1-12中虛線所示。2.避雷線的保護(hù)范圍單根和多根避雷線的保護(hù)范圍的具體計(jì)算方法參見(jiàn)相關(guān)的資料。思考：通過(guò)上面內(nèi)容，我們可以結(jié)合圖紙了解防雷接地系統(tǒng)的作用及做法，讀識(shí)圖集并思考以下問(wèn)題：該建筑所處地理位置屬于多雷區(qū)還是少雷區(qū)？該建筑的防雷分級(jí)如何？圖中采用哪種接閃器？該建筑中引下線有什么要求？其間距應(yīng)滿足什么要求？根據(jù)規(guī)范要求驗(yàn)證圖集中的防雷裝置能否保護(hù)本建筑。1.2主要材料準(zhǔn)備1、列主要材料表2、常見(jiàn)開(kāi)關(guān)電器及其選擇開(kāi)關(guān)電器是構(gòu)成供配電系統(tǒng)的重要元件。供配電系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)電器按所在電壓等級(jí)可分為高壓開(kāi)關(guān)和低壓開(kāi)關(guān)。1）高壓斷路器斷路器不僅可以分合負(fù)荷電流，還能分?jǐn)喽搪冯娏?，即斷路器?yīng)具有很好的滅弧能力，因此需要專用的滅弧裝置。觸頭置于滅弧裝置的外殼即滅弧室中，不能直接看到觸頭的開(kāi)閉狀態(tài)。另外由于觸頭要求分、合力大，動(dòng)作速度快，因此，高壓斷路器一般應(yīng)具備一套操作系統(tǒng)和與之配套的操作電源才能實(shí)現(xiàn)分、合操作。a)高壓斷路器的分類高壓斷路器可以按安裝地點(diǎn)分為戶內(nèi)式和戶外式，但高壓斷路器一般都安裝在成套配電裝置內(nèi)，所以大多做成戶內(nèi)式。高壓斷路器通常按滅弧室中的滅弧介質(zhì)進(jìn)行分類，主要有少油式斷路器、真空斷路器和六氟化硫斷路器。下面簡(jiǎn)單介紹這三種常用高壓斷路器的結(jié)構(gòu)和性能。(a)少油式斷路器少油式斷路器是相對(duì)于以前常用的多油式斷路器而言，多油式斷路器的油量很大，既作滅弧介質(zhì)，也作絕緣介質(zhì)。這種斷路器目前較少使用，而少油式斷路器油量較少，僅幾公斤，只作滅弧介質(zhì)。少油斷路器的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，在供配電高壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但由于其滅弧介質(zhì)為油，因此不能用于有較高防火、防爆要求的場(chǎng)合，如高層建筑內(nèi)的配電系統(tǒng)中就不能使用少油斷路器；另外油滅弧介質(zhì)多次在電弧作用下受熱分解后，其介質(zhì)強(qiáng)度會(huì)受到影響，因此不能用于頻繁操作的場(chǎng)合。(b)真空斷路器真空斷路器是以真空作為滅弧介質(zhì)的斷路器。真空斷路器由真空滅弧室、絕緣體傳動(dòng)件和機(jī)架組成。這里所指真空，是氣體壓力在0.0133Pa以下的空間，真空間隙的氣體稀薄，分子的自由行程大，發(fā)生碰撞的幾率小，因此，碰撞游離已不是真空間隙擊穿產(chǎn)生電弧的主要因素。真空中電弧是在觸頭電極蒸發(fā)出的金屬蒸汽中形成的。真空斷路器的特點(diǎn)是：①觸頭開(kāi)距短。10kV級(jí)真空斷路器的觸頭開(kāi)距只有10mm左右。因?yàn)殚_(kāi)距短，可使真空滅弧室做得小巧，所需操作機(jī)構(gòu)做功小，動(dòng)作快。②燃弧時(shí)間短，觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，且與分?jǐn)嚯娏鞔笮o(wú)關(guān)，一般只有半個(gè)周波。但由于其滅弧不一定是在電流過(guò)零時(shí)自然熄弧，可能引起回路中的過(guò)電壓，因此用真空斷路器分?jǐn)嚯娐窌r(shí)可能會(huì)給系統(tǒng)造成不利影響。③由于觸頭在開(kāi)斷電流時(shí)燒損量很少，所以觸頭壽命長(zhǎng)，能較頻繁操作。④體積小，重量輕，防火防爆性能好。(c)SF6斷路器六氟化硫（SF6）斷路器是利用SF6氣體做滅弧介質(zhì)的一種斷路器，SF6是一種化學(xué)性能非常穩(wěn)定的惰性氣體，具有優(yōu)良的電絕緣性能，絕緣強(qiáng)度高，電弧熄滅后，恢復(fù)絕緣快。但在電弧的高溫作用下SF6會(huì)分解出F2，有較強(qiáng)的腐蝕性和毒性。SF6斷路器的特點(diǎn)是：斷流能力強(qiáng)，滅弧速度快，不易燃，電壽命長(zhǎng)，可頻繁操作，機(jī)械可靠性高以及不維修周期長(zhǎng)。但要求加工精度高，密封性能要求非常嚴(yán)格，價(jià)格較高。b)高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)斷路器進(jìn)行分閘、合閘操作以及保持合閘狀態(tài)，這些任務(wù)全由操作機(jī)構(gòu)來(lái)完成。操作機(jī)構(gòu)的操作過(guò)程，實(shí)際上就是使操作元件（如合閘元件或分閘元件）獲得動(dòng)能，再通過(guò)拐臂和連桿機(jī)構(gòu)將動(dòng)能傳到觸頭去實(shí)現(xiàn)合閘或分閘的過(guò)程。當(dāng)斷路器合閘時(shí)，操作機(jī)構(gòu)必須克服斷路器分閘的阻力和斷路器運(yùn)動(dòng)部分的重量以及摩擦阻力等，所以合閘操作所需做功很大，而分閘時(shí)，只需使保持?jǐn)嗦菲骱祥l位置的操作機(jī)構(gòu)閉鎖裝置脫扣即可，因此，分閘時(shí)所需做功較小。根據(jù)產(chǎn)生合閘操作所需能量的方式，操作機(jī)構(gòu)主要可分為下列幾種類型。(a)手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)靠人力直接作為合閘動(dòng)力的機(jī)構(gòu)稱為手動(dòng)機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是操作作功受人力限制，合閘時(shí)間長(zhǎng)，且隨操作人員的體力不同而不同，此種機(jī)構(gòu)只能用在小容量斷路器上。(b)電磁操作機(jī)構(gòu)用電磁鐵將電能變成機(jī)械能作為合閘動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，稱為電磁機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。但這種機(jī)構(gòu)需要配備蓄電池設(shè)備或整流設(shè)備作電源，所以價(jià)格較貴。目前這種機(jī)構(gòu)已逐漸被彈簧操作機(jī)構(gòu)取代。(c)彈簧操作機(jī)構(gòu)利用彈簧儲(chǔ)存的能量進(jìn)行合閘的機(jī)構(gòu)，稱為彈簧操作機(jī)構(gòu)。有手力儲(chǔ)能和電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能兩種。此種機(jī)構(gòu)成套性強(qiáng)，不需配附加設(shè)備，目前應(yīng)用最為廣泛。可作為少油斷路器、真空斷路器和SF6斷路器的操作機(jī)構(gòu)。2）高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，常用來(lái)分合負(fù)荷電流和較小的過(guò)負(fù)荷電流，但不能分?jǐn)喽搪冯娏?。?fù)荷開(kāi)關(guān)常與熔斷器一起使用，利用熔斷器切除故障電流，這種形式廣泛用于城網(wǎng)改造和農(nóng)村電網(wǎng)。目前，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)主要有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式和SF6等類型，主要用于10kV電網(wǎng)。負(fù)荷開(kāi)關(guān)也可分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)適用于無(wú)油化、不檢修、要求頻繁操作的場(chǎng)所。3）高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓隔離開(kāi)關(guān)的主要功能是隔離電源，以保證需隔離設(shè)備和線路的檢修安全及人身安全，隔離開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗪缶哂忻黠@的可見(jiàn)斷開(kāi)間隙，絕緣可靠，但隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，不能帶負(fù)荷分、合閘，不過(guò)可用來(lái)分合一定的小電流，如勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器、電容電流不超過(guò)5A的空載線路以及電壓互感器和避雷器等。高壓隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)分戶內(nèi)式和戶外式兩大類。按有無(wú)接地開(kāi)關(guān)可分為不接地、單接地、雙接地三類。4）高壓熔斷器高壓熔斷器通常與高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)配合使用，這種組合方式在城市環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)和用戶變電站的高壓側(cè)得到廣應(yīng)用。（1）高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)如圖1.2-1所示為高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)示意圖。（2）高壓熔斷器的滅弧高壓熔斷器的滅弧作用可用以下兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：a)用固體滅弧物質(zhì)制成滅弧室，當(dāng)其中出現(xiàn)電弧時(shí)，在電弧的熱作用下能產(chǎn)生氣體，使電弧被縱向氣流熄滅。b)在熔斷器中充滿石英砂填料，利用石英砂的冷卻作用來(lái)滅弧，這種熔斷器具有限流作用，而且在滅弧時(shí)不會(huì)有強(qiáng)大氣流沖出滅弧室外。圖1.2-1高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)示意圖1—瓷熔官2—金屬管帽3—彈性觸座4—熔斷指示器5—接線端子6—瓷絕緣子7—底座5）低壓斷路器低壓斷路器又叫低壓自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，是低壓系統(tǒng)中既能分合負(fù)荷電流也能分?jǐn)喽搪冯娏鏖_(kāi)關(guān)電器。低壓斷路器除了具有一般開(kāi)關(guān)通斷電路的功能外；同時(shí)還具有反映系統(tǒng)的故障狀態(tài)，判斷是否需要分?jǐn)嚯娐?，并?zhí)行分?jǐn)鄤?dòng)作的功能，即具有對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)功能。低壓斷路器通常是按其結(jié)構(gòu)型式分類的，可分為框架式、塑殼式和小型模塊式。其操作方；有人力操作、電動(dòng)操作和儲(chǔ)能操作。主觸頭極數(shù)有單極、2極、3極和4極。（1）低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖1.2-2所示為低壓斷路器的工作原理示意圖。低壓斷路器由三個(gè)基本部分組成。a)主觸頭和滅弧系統(tǒng)這一部分是執(zhí)行電路通斷的主要部件。低壓斷路器的主觸頭一般由耐弧合金（如銀鎢合金）制成，采用滅弧柵片滅弧。主觸頭是由操作機(jī)構(gòu)和脫扣器操縱其通斷的，操作機(jī)構(gòu)可用操作手柄操作，也可用電動(dòng)機(jī)構(gòu)操作。在正常情況下，觸頭可接通、分?jǐn)喙ぷ麟娏鳎?dāng)出現(xiàn)故時(shí)，能依靠自由脫扣機(jī)構(gòu)快速及時(shí)地切斷高達(dá)數(shù)十倍額定電流的故障電流，從而保護(hù)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路。低壓斷路器還可配置一些輔助觸頭以擴(kuò)展使用功能。如：一系列的動(dòng)合觸頭、動(dòng)斷觸頭的組合可完成開(kāi)關(guān)間的電氣連鎖功能。b)具有不同保護(hù)功能的各種脫扣器是實(shí)施保護(hù)功能的主要元件，由不同功能的脫扣器可以組合成不同性能的低壓斷路器。圖1.2-2低壓斷路器的工作原理示意圖1—主觸頭2—自由脫扣機(jī)構(gòu)3—過(guò)流脫扣機(jī)構(gòu)4—分勵(lì)脫扣器5—熱脫扣器6—欠電壓脫扣器7—起動(dòng)按鈕(a)按照脫扣器的工作原理可分為電磁型脫扣器、熱脫扣器和電子式脫扣器。常規(guī)脫扣器是利用熱、磁效應(yīng)工作的。利用電磁原理工作的脫扣器稱為電磁脫扣器，利用雙金屬片發(fā)熱原理工作的脫扣器稱為熱脫扣器。圖1.2-2中，脫扣器3、4、6都是電磁脫扣器，脫扣器5是熱脫扣器。電子式脫扣器除具有熱、磁型脫扣器的所有功能外，還具有一些擴(kuò)展功能，只是其實(shí)現(xiàn)手段是采用的電子器件。(b)按照脫扣器的作用可分為過(guò)電流脫扣器、欠電壓脫扣器和分勵(lì)脫扣器。脫扣器3的線圈和脫扣器5的熱元件與主電路串聯(lián)。當(dāng)回路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，脫扣器3的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而帶動(dòng)主觸頭斷開(kāi)主電路，具有瞬時(shí)動(dòng)作或定時(shí)（但延時(shí)較短）動(dòng)作的特性，即脫扣器3是一種反映電流過(guò)量的脫扣器，稱為過(guò)電流脫扣器。當(dāng)系統(tǒng)過(guò)負(fù)荷，但過(guò)負(fù)荷量不多，脫扣器3尚無(wú)反應(yīng)時(shí)，脫扣器5的熱元件發(fā)熱使雙金屬片向上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，具有電流過(guò)負(fù)荷越多，動(dòng)作時(shí)間越短的反時(shí)限特性，顯然脫扣器5也是一種過(guò)電流脫扣器，只是其主要作用是反映系統(tǒng)較小的過(guò)電流量。從保護(hù)動(dòng)作時(shí)間來(lái)看，過(guò)電流電磁脫扣器有瞬時(shí)動(dòng)作過(guò)電流脫扣器和短延時(shí)動(dòng)作過(guò)電流脫扣器之分；過(guò)電流熱脫扣器因?yàn)閯?dòng)作時(shí)間與通過(guò)電流有關(guān)，通常稱為長(zhǎng)延時(shí)脫扣器。當(dāng)?shù)蛪簲嗦菲饔捎谳^小的過(guò)電流而斷開(kāi)后，一般應(yīng)等待2～3min才能重新合閘，以使熱脫扣器恢復(fù)原位，這也是低壓斷路器不能連續(xù)頻繁地進(jìn)行通斷操作的原因之一。脫扣器3和脫扣器5互相配合，脫扣器5承擔(dān)主電路的一般的過(guò)負(fù)荷保護(hù)功能，過(guò)電流脫扣器承擔(dān)短路和嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷故障保護(hù)功能。脫扣器6的線圈和電源并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)欠電壓（電壓過(guò)低）時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，這種脫扣器稱為欠電壓脫扣器。欠電壓脫扣器用來(lái)監(jiān)視工作電壓波動(dòng)、完成電氣連鎖和進(jìn)行遠(yuǎn)距離分?jǐn)?。欠電壓脫扣器也有瞬時(shí)和延時(shí)兩種。當(dāng)要求電網(wǎng)電壓降至70％～35％UN或出現(xiàn)電網(wǎng)故障停電時(shí)斷路器能立即分?jǐn)鄷r(shí)，使用瞬時(shí)動(dòng)作型欠電壓脫扣器；有時(shí)為防止電網(wǎng)因短時(shí)電壓降低造成脫扣器誤動(dòng)作使斷路器不恰當(dāng)?shù)靥l，使用延時(shí)動(dòng)作型欠電壓脫扣器，延時(shí)時(shí)間一般為1s、3s和5s三檔。脫扣器4用于遠(yuǎn)距離控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制斷路器切斷電路。正常情況下，其線圈是斷電的，當(dāng)需要遠(yuǎn)距離控制時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫如機(jī)構(gòu)動(dòng)作，主觸頭斷開(kāi)，這種脫扣器稱為分勵(lì)脫扣器。分勵(lì)脫扣器的工作電壓范圍按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為70％～110％UN，有些產(chǎn)品可達(dá)50％～110％UN。還有一種作電網(wǎng)保護(hù)用的特殊分勵(lì)脫扣器，其工作電壓范圍為10％～110％UN，它由一個(gè)普通脫扣器和一個(gè)電容器延時(shí)單元組成。電容器的電容量應(yīng)保證延時(shí)單元能儲(chǔ)備足夠的能量，使這種脫扣器能在電源出現(xiàn)故障后仍能動(dòng)作。電容器充足電以后，在無(wú)電源條件下約可維持4～5min。欠電壓和分勵(lì)脫扣器的特性，主要是額定電壓、額定電流和額定頻率，有時(shí)有延時(shí)指標(biāo)，除延時(shí)外，其他參數(shù)都是固定的。b)自由脫扣機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)這一部分是聯(lián)系以上（1）、（2）兩部分的中間傳遞部件。自由脫扣機(jī)構(gòu)是一套連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)主觸頭閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸頭鎖在合閘位置上。如果系統(tǒng)中發(fā)生故障，自由脫扣機(jī)構(gòu)就在有關(guān)脫扣器的操動(dòng)下動(dòng)作，使鎖扣脫開(kāi)。（2）常用低壓斷路器a)萬(wàn)能式斷路器萬(wàn)能式斷路器一般具有一個(gè)有絕緣襯墊的鋼制框架，所有部件均安裝在這個(gè)框架內(nèi)，所以又稱為框架式斷路器。萬(wàn)能式斷路器有一般式、多功能式、高性能式和智能式等幾種功能層次；有固定式、插入式兩種安裝方式，有手動(dòng)和電動(dòng)兩種操作方式。萬(wàn)能式斷路器同時(shí)具有瞬時(shí)、短延時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)特性，主要用于低壓配電網(wǎng)主干線的開(kāi)關(guān)和保護(hù)。萬(wàn)能式斷路器容量較大（1000～4000A），并可裝設(shè)較多的脫扣器，輔助觸頭的數(shù)量也較多。并且不同的脫扣器組合可產(chǎn)生不同的保護(hù)特性。萬(wàn)能式斷路器大多采用電動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。極限通斷能力較高的萬(wàn)能式斷路器還采用儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)以提高通斷速度。萬(wàn)能式斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖1.2-3所示。b)塑料外殼式斷路器塑料外殼式斷路器的主要特征是有一個(gè)采用聚酯絕緣材料模壓而成的外殼，所有部件都裝在這個(gè)封閉型外殼中。塑料外殼式斷路器也有固定式、插入式兩種安裝方式。大容量塑料外殼式斷路器的操作機(jī)構(gòu)采用儲(chǔ)能式，小容量（50A以下）斷路器常采用手柄扳動(dòng)式。塑料外殼式斷路器一般只有瞬時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)的保護(hù)特性。主要用于低壓配電開(kāi)關(guān)柜（箱）中，作配電線路、電動(dòng)機(jī)、照明電路及電熱器等設(shè)備的電源控制開(kāi)關(guān)及保護(hù)。在正常情況下，斷路器可分別作為線路的不頻繁投切及電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)之用。塑料外殼式斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖1.2-4所示。c)模數(shù)化小型斷路器模數(shù)化小型斷路器屬于配電網(wǎng)的終端電器，是組成終端組合電器的主要部件之一。終端電器是指裝于線路末端的電器，對(duì)有關(guān)系統(tǒng)和用電設(shè)備進(jìn)行分合控制和保護(hù)。模數(shù)化小型斷路器所有部件都置于一絕緣外殼中。有的產(chǎn)品備有報(bào)警開(kāi)關(guān)、輔助觸頭組、分勵(lì)脫扣器、欠電壓脫扣器和漏電脫扣器等附件，供需要時(shí)選用。模數(shù)化小型斷路器在結(jié)構(gòu)上具有外形尺寸模數(shù)化（9mm的倍數(shù)）和安裝導(dǎo)軌化的特點(diǎn)，單極斷路器的模數(shù)寬度一般為18mm，凸頸高度為45mm，它安裝在標(biāo)準(zhǔn)的35mm×15mm電器安裝軌上，利用斷路器后面的安裝槽及帶彈簧的夾緊卡子定位，拆卸方便。模數(shù)化小型斷路器一般也只有瞬時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)特性。主要用于線路和交流電動(dòng)機(jī)等的電源控制開(kāi)關(guān)及過(guò)載、短路等保護(hù)之用，廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、建筑及家庭等場(chǎng)所。模數(shù)化小型斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖1.2-5所示。圖1.2-3萬(wàn)能式斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖1.2-4塑料外殼式斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖1.2-5模數(shù)化小型斷路器的外形結(jié)構(gòu)a）正面b）側(cè)面（3）智能化低壓斷路器目前的智能化斷路器有萬(wàn)能式和塑料外殼式兩種。萬(wàn)能式智能化斷路器主要作為智能化配電系統(tǒng)中的主斷路器，塑料外殼式智能化斷路器主要用于配電網(wǎng)絡(luò)中分配電能和作為線路及電源設(shè)備的控制與保護(hù)，也可用作三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制。傳統(tǒng)的斷路器保護(hù)功能是利用熱磁效應(yīng)原理，通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。智能化斷路器的特征是采用以微處理器或單片機(jī)為核心的智能控制器（智能脫扣器），它不僅具備普通斷路器的各種保護(hù)功能，同時(shí)還具備實(shí)時(shí)顯示電路中的各種電氣參數(shù)（電流、電壓、功率、功率因數(shù)等），對(duì)電路進(jìn)行在線監(jiān)視、自選調(diào)節(jié)、測(cè)量、試驗(yàn)、自診斷、可通信等功能；能夠?qū)Ω鞣N保護(hù)功能的動(dòng)作參數(shù)進(jìn)行顯示、設(shè)定和修改；保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)的故障參數(shù)能夠存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器中。智能化斷路器原理框圖如圖1.2-6所示。智能控制器的主要功能如下：①四段保護(hù)功能包括過(guò)負(fù)荷長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬時(shí)和短路短延時(shí)、單相接地等四段保護(hù)功能。②電流表功能顯示各種運(yùn)行電流及接地故障電流。顯示正常運(yùn)行最大相電流及整定、試驗(yàn)的電流值或時(shí)間值。③電壓表功能顯示各線電壓。④遠(yuǎn)端監(jiān)控或診斷功能脫扣器具有本機(jī)故障診斷功能，當(dāng)本機(jī)發(fā)生故障時(shí)能發(fā)出出錯(cuò)顯示或報(bào)警，同時(shí)重新起動(dòng)。當(dāng)局部環(huán)境溫度過(guò)高、過(guò)負(fù)荷、接地、短路時(shí)，負(fù)荷監(jiān)控、預(yù)報(bào)警、脫扣指示等信號(hào)通過(guò)觸頭或光耦輸出發(fā)出報(bào)警。⑤整定功能可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)脫扣器各種參數(shù)進(jìn)行整定，整定時(shí)能顯示被整定區(qū)域（段）的電流、時(shí)間和區(qū)段類別。⑥試驗(yàn)功能可對(duì)脫扣器各種保護(hù)特性進(jìn)行檢查。試驗(yàn)功能分“脫扣”“不脫扣”兩種。斷路器主回路正常工作時(shí)，可使用“不脫扣”功能進(jìn)行試驗(yàn)，以保證主回路不斷電，此時(shí)脫扣器按保護(hù)特性整定值正常工作并顯示。⑦負(fù)載監(jiān)控功能可設(shè)置兩種整定值，第一種為反時(shí)限特性，第二種為定時(shí)限特征。用于當(dāng)電流接近過(guò)載整定值時(shí)分?jǐn)嘞录?jí)不重要負(fù)載；或當(dāng)電流超過(guò)某一整定值時(shí)，延時(shí)分?jǐn)嘞录?jí)不重要負(fù)載，限制電流，保證主回路和重要負(fù)荷回路供電，當(dāng)電流下降到某一整定值時(shí)，經(jīng)一定延時(shí)后發(fā)出指令再次接通下級(jí)已切除過(guò)的電路，恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)的供電。⑧通信接口功能斷路器具有串行通信接口，通過(guò)專用接口與計(jì)算機(jī)、可編程序控制器、CRT、打印機(jī)、語(yǔ)言系統(tǒng)等連接，可把斷路器編號(hào)、分合狀態(tài)、脫扣器多種設(shè)定值、運(yùn)行電流、電壓、故障電流、動(dòng)作時(shí)間及故障狀態(tài)等多種多樣的參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)所要求的遙測(cè)、遙控、遙訊等功能。通信速率在10kB左右。接口一般為RS－485。圖1.2-6智能化斷路器原理框圖6）低壓隔離器、隔離開(kāi)關(guān)及組合電器（1）低壓隔離器在斷開(kāi)位置能符合規(guī)定的隔離功能要求的開(kāi)關(guān)電器稱為低壓隔離器。在對(duì)電氣設(shè)備的帶電部分進(jìn)行維修時(shí)，必須一直保持這些部分處于無(wú)電狀態(tài)，所以必須將電氣設(shè)備從電網(wǎng)斷開(kāi)并隔離。隔離器分?jǐn)鄷r(shí)能將電路中所有電流通路切斷，并保持有效的隔離距離。隔離器的電源隔離作用不僅要求各極動(dòng)、靜觸頭之間處于分?jǐn)酄顟B(tài)時(shí)，保持規(guī)定的電氣距離，而且各電流通路之間、電流通路和鄰近接地零部件之間也應(yīng)保持規(guī)定的電氣距離要求。隔離器一般屬于無(wú)載通、斷電器，只能接通或分?jǐn)唷翱珊雎缘碾娏鳌保ㄖ柑坠堋⒛妇€、聯(lián)接線和電纜等的分布電容電流和電壓互感器或分壓器的電流），但能承受正常電路條件下的電流以及短時(shí)非正常電路條件下（如短路）的電流。（2）低壓隔離開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置能滿足隔離器要求的開(kāi)關(guān)稱為低壓隔離開(kāi)關(guān)。低壓隔離開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用十分廣泛的手動(dòng)電器，主要供無(wú)載通斷電路用，即在不分?jǐn)嘭?fù)載電流或分?jǐn)鄷r(shí)各極兩觸頭間不會(huì)出現(xiàn)明顯電壓差的條件下接通或分?jǐn)嚯娐酚?。有時(shí)也可用來(lái)通斷較小工作電流、作為照明設(shè)備和小型電動(dòng)機(jī)作不頻繁操作的電源開(kāi)關(guān)用。（3）低壓組合電器熔斷體或帶有熔斷體的載熔件作為動(dòng)觸頭的隔離器稱為熔斷器式隔離器。隔離器和熔斷器串聯(lián)組合而成的組合電器稱為隔離器熔斷器組。組合電器一般能進(jìn)行有載通斷，并有一定的短路保護(hù)功能。7）剩余電流保護(hù)裝置及開(kāi)關(guān)（1）剩余電流保護(hù)裝置又稱為漏電保護(hù)裝置，是對(duì)電氣回路的不平衡電流進(jìn)行檢測(cè)而發(fā)出信號(hào)的裝置，當(dāng)回路中有電流泄漏且達(dá)到一定值時(shí)，剩余電流保護(hù)裝置可向斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)，切斷電路，以避免觸電事故的發(fā)生或因泄漏電流造成火災(zāi)事故的發(fā)生。動(dòng)作原理如圖1.2-7所示。圖1.2-7剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置原理圖1—試驗(yàn)電阻2—試驗(yàn)按鈕3—斷路器4—漏電脫扣器5—零序電流互感器6—電動(dòng)機(jī)7—電燈負(fù)載剩余電流保護(hù)裝置主要由零序電流互感器、漏電脫扣器、試驗(yàn)裝置等組成。其關(guān)鍵部件是零序電流互感器，用于測(cè)出電氣回路的不平衡電流。剩余電流保護(hù)裝置必須與斷路器或負(fù)荷開(kāi)關(guān)配合使用。若將剩余電流保護(hù)裝置與斷路器合成為一個(gè)電器，則稱為剩余電流斷路器；若將剩余電流保護(hù)裝置與負(fù)荷開(kāi)關(guān)合成為一個(gè)電器，則稱為剩余電流開(kāi)關(guān)。剩余電流保護(hù)裝置的脫扣器分為電磁式和電子式。電磁式剩余電流保護(hù)裝置能直接通過(guò)脫扣器操作斷路器；而電子式則需經(jīng)過(guò)電子放大器將信號(hào)放大后才能使脫扣器動(dòng)作操作斷路器，它需要專門的電源才能工作。因此前者動(dòng)作可靠性更高，但價(jià)格較高。（2）剩余電流保護(hù)器的選擇剩余電流保護(hù)器用作接地故障保護(hù)具有很高的靈敏度，它的應(yīng)用大大提高了用電安全水平。剩余電流保護(hù)器的選用與安裝應(yīng)注意下述幾個(gè)問(wèn)題：①在TN和TT系統(tǒng)中，剩余電流保護(hù)器所保護(hù)的部分，電氣裝置的泄漏電流應(yīng)不大于其額定動(dòng)作電流的30％，以避免保護(hù)的誤動(dòng)作。②在TN系統(tǒng)中，剩余電流保護(hù)器的接線方式有兩種：一種方式是被保護(hù)的外露導(dǎo)電部分與PE線或與剩余電流保護(hù)器電源側(cè)的PEN線相連接，如圖1.2-8a所示；另一種方式是將剩余電流保護(hù)器所保護(hù)的外露電部分接至專用的接地板上，它被稱作局部TT系統(tǒng)，如圖1.2-8采用方式a時(shí)，應(yīng)滿足下式要求：式中——接地故障回路阻抗。采用方式b時(shí)，應(yīng)滿足下式要求：式中——局部TT系統(tǒng)專設(shè)的接地極接地電阻。③在TN系統(tǒng)建筑物電氣裝置中，如某一部分位于建筑物外（總等電位作用區(qū)外），其防電擊要求將提高。若不采取電氣隔離措施或采用Ⅱ類電氣設(shè)備，則對(duì)手握式或移動(dòng)式設(shè)備或插座回路應(yīng)裝設(shè)的剩余電流保護(hù)器，其接線應(yīng)采用圖1.2-8b的局部TT系統(tǒng)方式，以防沿TN系統(tǒng)PE（PEN）線引來(lái)的故障電壓。圖1.2-8剩余電流保護(hù)器的接線方式a）方式ab）方式b④在一個(gè)電氣裝置內(nèi)一般可裝設(shè)兩級(jí)剩余電流保護(hù)器，即在供電給手握式或移動(dòng)式電氣設(shè)備末端回路和插座回路上裝設(shè)一級(jí)為30mA瞬時(shí)動(dòng)作的剩余電流保護(hù)器；在電源進(jìn)線上裝設(shè)延時(shí)不大于1s的剩余電流保護(hù)器，其值不應(yīng)小于末端回路剩余電流保護(hù)器值的3倍，一般可取為100～500mA。⑤在IT系統(tǒng)中，用于切斷第二次接地故障的剩余電流保護(hù)器，其額定不動(dòng)作電流應(yīng)大于第一次接地故障時(shí)相線內(nèi)流過(guò)的接地故障電流，以避免第一次接地故障時(shí)的誤動(dòng)作。⑥剩余電流保護(hù)器所保護(hù)的電氣裝置的外露導(dǎo)電部分應(yīng)經(jīng)保護(hù)線接地，構(gòu)成TN系統(tǒng)。⑦不允許保護(hù)線穿過(guò)剩余電流保護(hù)器中電流互感器的磁場(chǎng)回路，否則，剩余電流保護(hù)器將不能測(cè)出故障電流，保護(hù)無(wú)效。⑧不允許剩余電流保護(hù)器負(fù)荷側(cè)的中性線與地連接。⑨剩余電流保護(hù)器應(yīng)斷開(kāi)保護(hù)回路的相線和中性線，但TN－S系統(tǒng)中如中性線具有可靠的地電位，則此中性線不需要斷開(kāi)。8）低壓熔斷器低壓熔斷器是低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛的保護(hù)器件，它與其他開(kāi)關(guān)電器組合可構(gòu)成各種熔斷器組合電器。目前，在供配電系統(tǒng)中常用的低壓熔斷器有如下幾種：（1）瓷插式熔斷器如圖1.2-9所示，這種熔斷器一般用于民用交流50HZ，額定電壓380V或220V，額定電流小于200A的低壓照明線路或分支回路中，作短路或過(guò)電流保護(hù)用。圖1.2-9瓷插式熔斷器1—瓷底座2—?jiǎng)佑|頭3—熔體4—瓷插件5—靜觸頭（2）螺旋式熔斷器如圖1.2-10所示，一般用于電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中作短路和過(guò)電流保護(hù)。其熔體支持部分是一個(gè)瓷管，內(nèi)有石英砂和熔體，熔體兩端焊在瓷管兩端的導(dǎo)電金屬端蓋上，其上端蓋中有一個(gè)染有紅漆的熔斷指示器。當(dāng)熔體熔斷時(shí)，熔斷指示器彈出脫落。（3）有填料高分?jǐn)嗳蹟嗥魅鐖D1.2-11所示，有填料高分?jǐn)嗄芰θ蹟嗥鲝V泛應(yīng)用于各種低壓電氣線路和設(shè)備中作為短路和過(guò)電流保護(hù)。它具有較高的分?jǐn)嚯娏鳎?20kA）的能力，額定電流也可達(dá)1250A。其熔體是采用紫銅箔沖制的網(wǎng)狀多根并聯(lián)形式的熔片，中間部位有錫橋，裝配時(shí)將熔片圍成籠狀，以充分發(fā)揮填料與熔體接觸的作用，這樣既可均勻分布電弧能量而提高分?jǐn)嗄芰Γ挚墒构荏w受熱比較均勻而不易使其斷裂。圖1.2-10螺旋式熔斷器1—瓷座2—熔體