常用電氣設(shè)備.ppt

1、第4章 供配電系統(tǒng)的常用電氣設(shè)備,4.1 概 述,4.2 電弧的產(chǎn)生及滅弧方法,4.3 電力變壓器,4.4 互感器,4.5 熔斷器,4.7 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,4.6 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,4.9 成套配電裝置,4.8 避雷器,小結(jié),4.1 概 述,4.1.1 電氣設(shè)備的定義 供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備是指用于發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的所有設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、變壓器、控制電器、保護(hù)設(shè)備、測(cè)量?jī)x表、線路器材和用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)、照明用具）等。,按設(shè)備所屬回路分 （1） 一次回路及一次設(shè)備 一次回路 供配電系統(tǒng)中用于傳輸、變換和分配電力電能的主電路 一次設(shè)備或一次電器 設(shè)置在一次回路中的電氣設(shè)備 （2） 二次回路及

2、二次設(shè)備 二次回路 指用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次回路運(yùn)行的電路 二次設(shè)備或二次電器 設(shè)置在二次回路中的電氣設(shè)備。,3按在一次電路中的功能分 （1）變換設(shè)備 用來(lái)按電力系統(tǒng)工作的要求變換電壓或電流的電氣設(shè)備，如變壓器、互感器等。 （2）控制設(shè)備 用于按電力系統(tǒng)的工作要求控制一次電路通、斷的電氣設(shè)備，如高低壓斷路器、開(kāi)關(guān)等。 （3）保護(hù)設(shè)備 用來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)電流和過(guò)電壓等的保護(hù)用電氣設(shè)備，如熔斷器、避雷器等。 （4）補(bǔ)償設(shè)備 用來(lái)補(bǔ)償電力系統(tǒng)中無(wú)功功率以提高功率因數(shù)的設(shè)備，如并聯(lián)電容器等。 （5）成套設(shè)備(裝置) 按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)的一次設(shè)備及其相關(guān)的二次設(shè)備組合為一體的電氣

3、裝置，如高低壓開(kāi)關(guān)柜、低壓配電屏、動(dòng)力和照明配電箱等。,4.1 概 述,4.2.1 電弧及其主要危害 電弧 一種高溫、強(qiáng)光的電游離現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)電器和線路中一種必然的物理現(xiàn)象，是電流的延續(xù)。 1電弧的主要特征 （1）能量集中，發(fā)出高溫、強(qiáng)光。 （2）自持放電，維持電弧穩(wěn)定燃燒所需電壓很低。 （3）游離的氣體，質(zhì)輕易變。 2電弧的危害 （1）延長(zhǎng)了電路的開(kāi)斷時(shí)間，從而使故障對(duì)供配電系統(tǒng)造成更大的損壞。 （2）高溫使開(kāi)關(guān)觸頭變形、熔化，從而導(dǎo)致接觸不良甚至損壞。 （3）高溫可能造成人員灼傷甚至直接或間接的死亡，強(qiáng)光可能損害人的視力。 （4）引起弧光短路，嚴(yán)重時(shí)造成爆炸事故。, 4.2 電弧的產(chǎn)生及滅弧

4、方法,4.2.2 電弧的產(chǎn)生,1產(chǎn)生電弧的根本原因 觸頭間很大電場(chǎng)強(qiáng)度和很高的溫度導(dǎo)致觸頭本身的電子及觸頭周?chē)橘|(zhì)中的電子被游離而形成電弧電流。 2產(chǎn)生電弧的游離方式 （1）高電場(chǎng)發(fā)射 強(qiáng)電場(chǎng)把觸頭表面的電子拉出，形成自由電子并發(fā)射到觸頭間隙中。 （2）熱電發(fā)射 觸頭表面的電子吸收足夠的熱能而發(fā)射到觸頭間隙中形成自由電子向間隙四周發(fā)射出去。 （3）碰撞游離 高速移動(dòng)的自由電子碰撞中性質(zhì)點(diǎn)，使中性質(zhì)點(diǎn)游離成帶正電的正離子和自由電子。不斷的碰撞使觸頭間隙中正離子和自由電子數(shù)越來(lái)越多，形成“雪崩”現(xiàn)象，當(dāng)離子濃度足夠大時(shí)，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧。 （4）高溫游離 電弧形成后的高溫，加強(qiáng)了正離子和自由電

5、子的游離。觸頭越分開(kāi)，電弧越大，高溫游離也越顯著。 注：高電場(chǎng)發(fā)射和熱電發(fā)射的游離方式在觸頭分開(kāi)之初占主導(dǎo)作用 碰撞游離和高溫游離使電弧持續(xù)和發(fā)展 它們是互相影響，互相作用的。,1電弧熄滅的條件 去游離率大于游離率，即其中離子消失的速率大于離子產(chǎn)生的速率。 2去游離方式 （1）復(fù)合 正、負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)重新結(jié)合為中性質(zhì)點(diǎn) 電弧中溫度越低，電場(chǎng)強(qiáng)度越弱，截面越小，介質(zhì)的性質(zhì)越穩(wěn)定，密度越高，復(fù)合愈快。 （2）擴(kuò)散 電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)向電弧周?chē)橘|(zhì)散發(fā)開(kāi)去，使弧區(qū)帶電質(zhì)點(diǎn)的濃度減少。 電弧與周?chē)橘|(zhì)的濃度差越大，電弧與周?chē)橘|(zhì)的溫度差越大，電弧截面越小，擴(kuò)散就越強(qiáng)烈。 3交流電弧的熄滅 電流過(guò)零時(shí)，電弧將

6、暫時(shí)熄滅，弧柱溫度急劇下降，高溫游離中止，去游離大大增強(qiáng)，陰極附近空間的絕緣強(qiáng)度迅速增高。由于交流電流每一個(gè)周期兩次過(guò)零值，在熄滅交流電弧時(shí)，就是充分利用這一特點(diǎn)來(lái)加速電弧的熄滅。,4.2.3 電弧的熄滅,1速拉滅弧法 是開(kāi)關(guān)電器中最基本的滅弧方法。高低壓斷路器中都裝有強(qiáng)力的斷路彈簧，目的就是加速觸頭的分?jǐn)嗨俣取?2冷卻滅弧法 利用介質(zhì)如油等來(lái)降低電弧的溫度從而增強(qiáng)去游離來(lái)加速電弧的熄滅。 3吹弧滅弧法 利用外力如氣流、油流或電磁力來(lái)吹動(dòng)電弧，使電弧拉長(zhǎng)，同時(shí)也使電弧冷卻，電弧中的電場(chǎng)強(qiáng)度降低，復(fù)合和擴(kuò)散增強(qiáng)，加速電弧熄滅。 （1）按吹弧的方向(相對(duì)電弧方向)分 縱吹和橫吹，如圖41a和圖41

7、b所示。,4.2.4 開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法,（2）按施加外力的性質(zhì)來(lái)分， 氣吹、油吹、磁力吹和電動(dòng)力吹等。 如圖42所示的低壓刀開(kāi)關(guān)迅速拉開(kāi)刀閘時(shí)電動(dòng)力吹弧使電弧加速拉長(zhǎng)。,如圖43所示采用專門(mén)的磁吹線圈來(lái)吹弧。,4.2.4 開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法,如圖44所示利用鐵磁物質(zhì)鋼片來(lái)吸動(dòng)電弧，這相當(dāng)于反向吹弧。,4.2.4 開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法,4長(zhǎng)弧切短滅弧法 如圖 45所示，利用金屬片（如鋼柵片）將長(zhǎng)弧切成若干短弧。當(dāng)外施電壓(觸頭間)小于電弧上的電壓降時(shí)，電弧不能維持而迅速熄滅。低壓斷路器和部分刀開(kāi)關(guān)的滅弧罩就是利用這個(gè)原理來(lái)滅弧的。,4.2.4 開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法,5粗弧分

8、細(xì)滅弧法 將粗弧分成若干平行的細(xì)小電弧，增大了接觸面，降低電弧的溫度，從而使帶電質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合和擴(kuò)散得到加強(qiáng)，使電弧加速熄滅。 6狹溝滅弧法 如圖4-6所示，陶瓷制成的絕緣滅弧柵使電弧在固體介質(zhì)所形成的狹溝中燃燒，冷卻條件改善，電弧與介質(zhì)表面接觸使帶電質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合增強(qiáng)，從而加速電弧的熄滅。如有的熔斷器在熔管中充填石英砂，就是利用狹溝滅弧原理。,4.2.4 開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法,7真空滅弧法 將開(kāi)關(guān)觸頭裝在真空容器內(nèi)，產(chǎn)生的電?。ㄕ婵针娀。┹^小，且在電流第一次過(guò)零時(shí)就能將電弧熄滅。真空斷路器就是利用這種原理來(lái)熄滅電弧的。 8六氟化硫（SF6）滅弧法 SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，絕緣強(qiáng)度

9、約為空氣的3倍，而絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)速度約比空氣快100倍，可極大的提高開(kāi)關(guān)的斷流容量和減少滅弧所需時(shí)間。 注：電氣設(shè)備的滅弧性能往往是衡量其運(yùn)行可靠性和安全性的重要指標(biāo)之一。,4.2.4 開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法,4.2.5 對(duì)電氣觸頭的基本要求,1滿足正常負(fù)荷的發(fā)熱要求 觸頭必須接觸緊密良好，盡量減少或避免觸頭表面產(chǎn)生氧化層，以降低接觸電阻。 2具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 能夠經(jīng)受規(guī)定的通斷次數(shù)而不致發(fā)生機(jī)械故障或損壞。 3具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度 具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定度指在可能發(fā)生的最大短路沖擊電流通過(guò)時(shí)，觸頭不至于因最大電動(dòng)力作用而損壞 具有足夠的熱穩(wěn)定度指在可能最長(zhǎng)的短路時(shí)間內(nèi)通過(guò)最大短路電流時(shí)

10、所產(chǎn)生的熱量不致使觸頭燒損或熔焊。 4具有足夠的斷流能力 在開(kāi)斷規(guī)定的最大負(fù)荷電流或最大短路電流時(shí)，觸頭不應(yīng)被電弧過(guò)度燒損，更不應(yīng)發(fā)生熔焊現(xiàn)象。,4.4 互感器,1互感器電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱，又稱儀用變壓器或測(cè)量互感器。 2作用：根據(jù)變壓器的變壓、變流原理將一次電量（電壓、電流）轉(zhuǎn)變?yōu)橥?lèi)型的二次電量，該二次電量可作為二次回路中測(cè)量?jī)x表、保護(hù)繼電器等設(shè)備的電源或信號(hào)源 3主要功能： （1）變換功能 將一次回路的大電壓和大電流變換成適合儀表、繼電器工作的小電壓和小電流。 （2）隔離和保護(hù)功能 作為一、二次電路之間的中間元件，不僅使儀表、繼電器等二次設(shè)備與一次主電路隔離，提高了電路工作的安

11、全性和可靠性，而且有利于人身安全。 （3）擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍 通過(guò)改變互感器的變比，可以反應(yīng)任意大小的主回路電壓和電流值，便于二次設(shè)備制造規(guī)格統(tǒng)一和批量生產(chǎn)。互感器的二次側(cè)的電流或電壓額定值統(tǒng)一規(guī)定為5A（1A）及 100V。,4.4.1 電流互感器,簡(jiǎn)稱CT，文字符號(hào)TA，是變換電流的設(shè)備。 1基本原理 電流互感器的基本結(jié)構(gòu)和原理如圖4-13所示，,（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1.一次繞組匝數(shù)少，二次繞組匝數(shù)多 2.一次繞組導(dǎo)體較粗，二次繞組導(dǎo)體細(xì) 3.一次繞組串接在一次電路中，二次繞組與儀表、繼電器電流線圈串聯(lián)，形成閉合回路。由于這些電流線圈阻抗很小，工作時(shí)電流互感器的二次回路接近

12、短路狀態(tài)。 （3）電流互感器的變流比用Ki表示,4.4.1 電流互感器,（1）組成：一次繞組、鐵心、二次繞組,（4-1）,式中，I1N 一次側(cè)額定電流值；I2N 二次側(cè)額定電流值；N1 一次繞組匝數(shù)；N2 二次繞組匝數(shù)；變流比Ki一般表示成如1005A的形式。,3電流互感器類(lèi)型和型號(hào) （1） 電流互感器的類(lèi)型 1）按一次電壓分 高壓 低壓 2）按一次繞組匝數(shù)分 單匝 (包括母線式、芯柱式、套管式) 多匝式(包括線圈式、線環(huán)式、串級(jí)式)。 3）按用途分 測(cè)量用 保護(hù)用 4）按準(zhǔn)確度級(jí)分 測(cè)量用電流互感器有0.1，0.2，0.5，1，3，5等級(jí)， 保護(hù)用電流互感器一般為5P和10P兩級(jí)。 5）按絕

13、緣介質(zhì)類(lèi)型分 油浸式、環(huán)氧樹(shù)脂澆注式、干式、SF6氣體絕緣等； 6）按鐵心分 同一鐵心和分開(kāi)（兩個(gè)）鐵心兩種。 說(shuō)明 高壓電流互感器通常有兩個(gè)不同準(zhǔn)確度級(jí)的鐵心和二次繞組，分別接測(cè)量?jī)x表和繼電器。測(cè)量用的電流互感器鐵心在一次電路短路時(shí)易于飽和，以限制二次電流的增長(zhǎng)倍數(shù)，保護(hù)儀表。保護(hù)用的電流互感器鐵心在一次電路短路時(shí)不應(yīng)飽和，二次電流與一次電流成比例增長(zhǎng)，以保證保護(hù)靈敏度的要求。,4.4.1 電流互感器,LMZJl-0.5型電流互感器的外形圖（圖4-18）戶內(nèi)母線式環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣加大容量的電流互感器 LMZJl-0.5用于低壓配電屏和其他低壓電路中，本身無(wú)一次繞組，穿過(guò)其鐵心的母線就是其一次

14、繞組。,4.4.1 電流互感器,圖4-18 LMZJ1-0.5型電流互感器 1銘牌 2二次母線穿孔 3鐵心 4安裝板 5二次接線端,4電流互感器的使用注意事項(xiàng) （1）電流互感器在工作時(shí)二次側(cè)不得開(kāi)路。 安裝時(shí)，二次結(jié)線必須可靠、牢固，決不允許在二次回路中接入開(kāi)關(guān)或熔斷器。 原因 如果開(kāi)路，二次側(cè)可能會(huì)感應(yīng)出危險(xiǎn)的高電壓，危及人身和設(shè)備安全。 互感器鐵心會(huì)由于磁通劇增而過(guò)熱，產(chǎn)生剩磁，導(dǎo)致互感器準(zhǔn)確度的降低。 （2）電流互感器二次側(cè)有一端必須接地。 原因 為了防止一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)高電壓竄人二次側(cè)，危及設(shè)備和人身安全。 （3）電流互感器在結(jié)線時(shí)，要注意其端子的極性。 電流互感器的一

15、、二次側(cè)繞組端子分別用P1、P2和S1、S2表示，對(duì)應(yīng) 的P1和S1，P2和S2 為用“減極性”法規(guī)定的“同名端”，又稱“同極性端”。（因其在同一瞬間，同名端同為高電平或低電平）。 原因 如果接錯(cuò)端子，二次側(cè)的儀表和繼電器流過(guò)的電流不是要求的電流，甚至?xí)?dǎo)致事故的發(fā)生。,4.4.1 電流互感器,4.4.2 電壓互感器,簡(jiǎn)稱PT，文字符號(hào)TV。是變換電壓的設(shè)備。 1基本原理和結(jié)構(gòu) 電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理如圖4-19所示,圖4-19 電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和接線 1鐵心 2一次繞組 3二次繞組,（1）組成 1)一次繞組 2)二次繞組 3)鐵心 （2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1） 一次繞組并聯(lián)在主回路中，二次繞組

16、并聯(lián)二次回路中的儀表、繼電器等的電壓線圈，由于這些二次繞組的電壓線圈阻抗很大，電壓互感器工作時(shí)二次繞組接近于開(kāi)路狀態(tài)。 2） 一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組的匝數(shù)較少，相當(dāng)于降壓變壓器。 3） 一次繞組的導(dǎo)線較細(xì)，二次繞組的導(dǎo)線較粗。 二次側(cè)額定電壓一般為100V，用于接地保護(hù)的電壓互感器二次側(cè)額定電壓為（100/）V，輔助二次繞組則為（100/3）V。 （3）電壓互感器的變壓比用Ku表示：,4.4.2 電壓互感器,（4-2）,式中，U1N 電壓互感器一次繞組額定電壓; U2N 電壓互感器二次繞組額定電壓; N1 一次繞組的匝數(shù); N2 二次繞組的匝數(shù); 變壓比Ku通常表示成如100.1kV的形式

17、。 注：電壓互感器有單相和三相兩類(lèi)，在成套裝置內(nèi)，采用單相電壓互感器較為常見(jiàn)。,4.4.2 電壓互感器,圖4-20 電壓互感器的結(jié)線方案 一個(gè)單相電壓互感器 b) 兩個(gè)單相電壓互感器接成V/V c) 三個(gè)單相電壓互感器接成Y0/Y0形 d) 三個(gè)單相三繞組電壓互感器或一個(gè)三相五心柱式三繞組電壓互感器接成 Y0/Y0/,（3）JDZJ-3、6、10型電壓互感器的外形結(jié)構(gòu)如圖4-21所示,4.4.2 電壓互感器,圖4-21 JDZJ10型 1一次接線端子 2高壓絕緣套管 3一、二次繞組 4鐵心 5二次接線端,特點(diǎn) 單相雙繞組環(huán)氧樹(shù)脂澆注的戶內(nèi)型電壓互感器，準(zhǔn)確度級(jí)有0.5、1、3級(jí)； 應(yīng)用 適用于

18、10KV及以下的線路中供測(cè)量電壓、電能、功率和繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置用，采用三臺(tái)可接成圖4-20 d的Y0/Y0/ 結(jié)線。,4. 電壓互感器使用注意事項(xiàng) （1）電壓互感器在工作時(shí)，其一、二次側(cè)不得短路。 因此電壓互感器一、二次側(cè)都必須裝設(shè)熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。 原因 由于電壓互感器二次回路中的負(fù)載阻抗較大，其運(yùn)行狀態(tài)近于開(kāi)路，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，將產(chǎn)生很大的短路電流，有可能造成電壓互感器燒毀 其一次側(cè)并聯(lián)在主回路中，若發(fā)生短路會(huì)影響主電路的安全運(yùn)行。 （2）電壓互感器二次側(cè)有一端必須接地。 通常將公共端接地。 目的 為了防止一、二次繞組間的絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高壓竄入二次側(cè)，危及設(shè)備及人身安全。 （3）電

19、壓互感器在結(jié)線時(shí)，必須注意其端子的極性 三相電壓互感器一次繞組兩端標(biāo)成A、B、C、N，對(duì)應(yīng)的二次繞組同名端標(biāo)為a、b、c、n；單相電壓互感器的對(duì)應(yīng)同名端分別標(biāo)為A、N和a、n。 在結(jié)線時(shí)，若將其中的一相繞組接反，二次回路中的線電壓將發(fā)生變化，會(huì)造成測(cè)量誤差和保護(hù)誤動(dòng)作(或誤信號(hào))，甚至可能對(duì)儀表造成損害。因此，必須注意其一、二次極性的一致性。,4.4.2 電壓互感器,4.5 熔斷器,1種類(lèi) （1）高壓熔斷器 （2）低壓熔斷器 2熔斷器 文字符號(hào)FU 定義： 用于過(guò)電流保護(hù)的最為簡(jiǎn)單和常用的電器。 功能： 當(dāng)通過(guò)的電流超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后熔體（熔絲或熔片）熔化而分?jǐn)嚯娏?，斷開(kāi)電路來(lái)完成短

20、路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)功能。熔斷器的體積很小，但卻能分?jǐn)嗪芨叩亩搪冯娏鳌?3過(guò)電流的概念 是短路和過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)稱，是輸配電線路中時(shí)常出現(xiàn)的一種故障。當(dāng)電路通過(guò)的實(shí)際電流超過(guò)其規(guī)定條件下的額定值，即是過(guò)電流，簡(jiǎn)稱過(guò)流。 （1）過(guò)負(fù)荷電流 超過(guò)額定值相對(duì)不多的一種電流。因此，過(guò)負(fù)荷只要不是過(guò)大，持續(xù)時(shí)間不是過(guò)長(zhǎng)，或過(guò)于頻繁，一般對(duì)系統(tǒng)的影響不大。 （2）短路電流 可達(dá)額定電流的十多倍甚至幾十、上百倍從而產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的后果，須設(shè)法避免和防護(hù)。,4.5.1 高壓熔斷器,作用 在輸配電系統(tǒng)中，對(duì)容量小且不太重要的負(fù)荷，廣泛采用高壓熔斷器作為高壓輸配電線路、電力變壓器、電壓互感器和電力電容器等電氣設(shè)備的短路和過(guò)

21、負(fù)荷保護(hù)。,工作原理 錫球的作用 使熔斷器能在過(guò)負(fù)荷電流或較小短路電流時(shí)能動(dòng)作，提高熔斷器保護(hù)的靈敏度。 當(dāng)過(guò)負(fù)荷電流通過(guò)時(shí)，銅熔絲能在較低的溫度下熔斷“冶金效應(yīng)” 銅熔絲的作用 使熔斷器在短路電流時(shí)動(dòng)作，斷開(kāi)電路，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。 “限流”式熔斷器 能在短路后不到半個(gè)周期即短路電流未達(dá)到?jīng)_擊電流值(ish)時(shí)就能完全熄滅電弧、切斷短路電流的特性稱“限流”式。 滅弧能力 具有“粗弧分細(xì)、長(zhǎng)弧切短和狹溝滅弧”等滅弧方法，因此，該熔斷器的滅弧能力很強(qiáng)，具有“限流”式特性，因此RN系列熔斷器為“限流”式熔斷器。,圖4-24 熔管內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖 1金屬管帽 2瓷熔管 3工作熔體 4指示熔體 5錫球 6石

22、英砂填料 7熔斷指示器(熔斷后彈出狀態(tài)),4.5.1 高壓熔斷器,圖4-23 RN1及RN2型熔斷器外形 1瓷熔管 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鑄鐵底座,4.5.2 低壓熔斷器,1. 功能 主要是具有低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù)功能，有的也能實(shí)現(xiàn)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 2. 主要缺點(diǎn) 熔體熔斷后須更換，引起短時(shí)停電，保護(hù)特性和可靠性相對(duì)較差，在一般情況下，須與其他電器配合使用。 3. 種類(lèi) 插入式（RC型）、螺旋式（RL型）、無(wú)填料密閉管式（RM型）、有填料封閉管式（RT型）、引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的有填料管式gF、aM系列、高分?jǐn)嗄芰Φ腘T型等。 4. 國(guó)產(chǎn)低壓熔斷器的全型號(hào)的表示和

23、含義如下：,注：上述型號(hào)不適用于引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的熔斷器，如NT、gF、aM等。,1） 結(jié)構(gòu) 如圖4-28所示為RC1A型的結(jié)構(gòu) 2) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，使用方便，斷流容量小，動(dòng)作誤差大， 3) 應(yīng)用：在500V以下的線路末端，作不重要負(fù)荷的電力線路、照明設(shè)備和小容量的電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)用。如居民區(qū)、辦公樓、農(nóng)用負(fù)荷等要求不高的供配電線路末端的負(fù)荷。,4.5.2 低壓熔斷器,圖4-28 RC1系列瓷插式熔斷器,5. RC1系列瓷插式熔斷器,圖4-29 RL系列熔斷器,4.5.2 低壓熔斷器,6. RL1系列螺旋式熔斷器 1)結(jié)構(gòu)如圖4-29所示 瓷質(zhì)熔體裝在瓷帽和瓷底座間，內(nèi)裝熔絲和熔斷指示器

24、（紅色色點(diǎn)），并充填石英砂。,2）特點(diǎn)：滅弧能力強(qiáng)，屬“限流”式熔斷器；體積小，重量輕，價(jià)格低，使用方便，熔斷指示明顯，具有較高的分?jǐn)嗄芰头€(wěn)定的電流特性。 3）應(yīng)用： 用于500V以下的低壓動(dòng)力干線和支線上作短路保護(hù)用。,2）特點(diǎn)： 可根據(jù)熔片熔斷的部位來(lái)判斷過(guò)電流的性質(zhì)： 當(dāng)短路電流通過(guò)時(shí)，熔片窄部由于截面小電阻大而首先熔斷；在過(guò)負(fù)荷電流通過(guò)時(shí)，往往在寬窄之間的斜部熔斷。 “非限流”式熔斷器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，更換熔體方便,4.5.2 低壓熔斷器,RM10型無(wú)填料密閉管式熔斷器 1）結(jié)構(gòu) 如圖4-30所示，,4.5.2 低壓熔斷器,2）結(jié)構(gòu)及作用 瓷熔管 熔管內(nèi)裝有石英砂 銅熔體(柵狀)

25、 熔體有變截面小孔、引燃柵、錫橋。 “變截面小孔”使熔體在短路電流通過(guò)時(shí)熔斷，將長(zhǎng)弧分割為多段短??；“引燃柵”具有等電位作用，使粗弧分細(xì)，電弧電流在石英砂中燃燒，形成狹溝滅弧；“錫橋”利用“冶金效應(yīng)”可使熔體在較小的短路電流和過(guò)負(fù)荷時(shí)熔斷。 熔斷指示器 熔體熔斷后，其熔斷指示器(紅色)彈出，以方便工作人員識(shí)別故障線路和進(jìn)行處理。 底座 3）特點(diǎn)：具有較強(qiáng)的滅弧能力，屬“限流”熔斷器。但熔斷后的熔體不能再用，須重新更換，更換時(shí)采用絕緣操作手柄進(jìn)行操作；保護(hù)性能好，斷流能力大。 4）應(yīng)用：被廣泛應(yīng)用于短路電流較大的低壓網(wǎng)絡(luò)和配電裝置中，作輸配電線路和電氣設(shè)備的短路保護(hù)，特別適用于重要的供電線路（或

26、斷流能力要求高的場(chǎng)所，如電力變壓器的低壓側(cè)主回路及靠近變壓器場(chǎng)所出線端的供電線路。,4.6 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,4.6.1 高壓隔離開(kāi)關(guān) 高壓隔離開(kāi)關(guān)文字符號(hào)QS 1. 主要功能 隔離高壓電源，以保證對(duì)其他電器設(shè)備及線路的安全檢修及人身安全。因此其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是斷開(kāi)后具有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，且斷開(kāi)間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的。 2. 使用特點(diǎn) 隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，所以不容許帶負(fù)荷操作。但可容許通斷一定的小電流，如勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的35KV、1000KVA及以下的空載變壓器電路、電容電流不超過(guò)5A的10KV及以下、長(zhǎng)5Km的空載輸電線路以及電壓互感器和避雷器回路等。 3. 類(lèi)型 1) 按安裝地點(diǎn)

27、分 戶內(nèi)式和戶外式； 2) 按有無(wú)接地開(kāi)關(guān)分 不接地、單接地、雙接地； 4. 高壓隔離開(kāi)關(guān)的全型號(hào)的表示和含義,圖4-32 GN8-10型高壓隔離開(kāi)關(guān)外形 1上接線端子 2靜觸頭 3閘刀 4套管絕緣子5下接線端子 6框架 7轉(zhuǎn)軸 8拐臂 9升降絕緣子 10支柱絕緣子,4.6.1 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,圖4-35 3D型接地隔離開(kāi)關(guān),4.6.1 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,4.6.3 高壓斷路器,高壓斷路器文字符號(hào)QF 是高壓輸配電線路中最為重要的電氣設(shè)備，它的選用和性能直接關(guān)系到線路運(yùn)行的安全性和可靠性。 1作用 （1）通斷正常的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流； （2）通斷一定的短路電流； （3）在保護(hù)裝置作用下，自動(dòng)跳閘，

28、切斷短路電流。 2類(lèi)型 （1）高壓斷路器按采用的滅弧介質(zhì)分 1）油斷路器 按油量大小分為少油和多油兩類(lèi)。多油斷路器的油量多，兼有滅弧和絕緣的雙重功能；少油斷路器的油量少，只作滅弧介質(zhì)用。 2）六氟化硫(SF6)斷路器 3）真空斷路器 4）壓縮空氣斷路器 5）磁吹斷路器,（2）高壓斷路器按使用場(chǎng)合分 1）戶內(nèi)型 2）戶外型 （3）按分?jǐn)嗨俣确?有高速（0.01s）、中速（0.10.2s）、低速（0.2s）三種。（現(xiàn)采用高速斷路器比較多。） 注：SF6斷路器和真空斷路器目前應(yīng)用較廣，少油斷路器因其成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，依然被廣泛應(yīng)用于不需要頻繁操作及要求不高的各級(jí)高壓電網(wǎng)中，但壓縮空氣斷路器和多油斷路

29、器已基本淘汰。 3. 高壓斷路器的全型號(hào)表示和含義如下：,4.6.3 高壓斷路器,圖4-39 少油斷路器內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu) 1鋁帽 2油氣分離器 3上接線端子 4油標(biāo) 5靜觸頭 6滅弧室 7動(dòng)觸頭 8中間滾動(dòng)觸頭9下接線端子 10轉(zhuǎn)軸 11拐臂 12基座13下支柱瓷瓶 14上支柱瓷瓶 15斷路彈簧16緣筒 17逆止閥 18絕緣油,4.6.3 高壓斷路器,圖4-38 SN10-10型少油斷路器 外形結(jié)構(gòu) 1鋁帽 2上接線端子 3油標(biāo)4絕緣筒 5下接線端子 6基座7主軸 8框架 9斷路彈簧,(1) 組成結(jié)構(gòu) 1）油箱 斷路器的核心部分 油箱的上部為“鋁帽”， 鋁帽的上部為“油汽分離室”，其作用是將滅弧過(guò)

30、程中產(chǎn)生的油汽混合物旋轉(zhuǎn)分離，氣體從頂部排氣孔排出，而油則沿內(nèi)壁流回滅弧室。 鋁帽的下部裝有“插座式靜觸頭”，有34片弧觸片。斷路器在合閘或分閘時(shí)，電弧總在弧觸片和“動(dòng)觸頭(導(dǎo)電桿)”端部的弧觸頭之間產(chǎn)生，從而保護(hù)了靜觸頭的工作觸片。 油箱的中部為“滅弧室”，外面套的是高強(qiáng)度的絕緣筒，滅弧室的結(jié)構(gòu)如圖4-40所示。,4.6.3 高壓斷路器,圖4-40 滅弧室結(jié)構(gòu) 1第一道滅弧溝 2第二道滅弧溝 3第三道滅弧溝 4吸弧鋼片,2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 為高強(qiáng)度鑄鐵制成的基座，基座內(nèi)有操作斷路器動(dòng)觸頭（導(dǎo)電桿）的轉(zhuǎn)軸和拐臂等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，導(dǎo)電桿通過(guò)中間滾動(dòng)觸頭與下接線柱相連。 3）框架 用來(lái)固定斷路器 （2）斷路器

31、的導(dǎo)電回路 上接線端子靜觸頭導(dǎo)電桿(動(dòng)觸頭) 中間滾動(dòng)觸頭下接線端子。 (3) 工作及滅弧原理 1）合閘時(shí)，經(jīng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將導(dǎo)電桿插入靜觸頭來(lái)接通電路。 2）分閘或自動(dòng)跳閘時(shí)，導(dǎo)電桿向下運(yùn)動(dòng)并離開(kāi)靜觸頭，產(chǎn)生電??；電弧的高溫使油分解形成氣泡，使靜觸頭周?chē)挠蛪后E增，壓力使逆止閥上升堵住中心孔，致使電孤在封閉的空間內(nèi)燃燒，滅弧室內(nèi)的壓力迅速增大。同時(shí)，導(dǎo)電桿迅速向下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的油氣混合物在滅弧室內(nèi)的一、二、三道滅弧溝和下面的縱吹油囊中對(duì)電弧進(jìn)行強(qiáng)烈地橫、縱吹；下部的絕緣油與被電弧燃燒的油迅速對(duì)流，對(duì)電弧起到油吹弧和冷卻的作用。由于上述滅弧方法的綜合作用，使電弧迅速熄滅。,4.6.3 高壓斷

32、路器,圖4-42 ZN3-10型真空斷路器外形 1上接線端子（后出線） 2真空滅弧室 3下接線端子（后出線） 4操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱 5合閘電磁鐵 6分閘電磁鐵 7斷路彈簧 8底座,4.6.3 高壓斷路器,圖4-43 真空斷路器滅弧室結(jié)構(gòu) 1一靜觸頭 2一動(dòng)觸頭 3一屏蔽罩 4一波紋管 5一與外殼封接的金屬法蘭盤(pán) 6一波紋管屏蔽罩 7一絕緣外殼,1）組成 真空滅弧室 真空滅弧室由圓盤(pán)狀的動(dòng)靜觸頭、屏蔽罩、波紋管屏蔽罩、絕緣外殼(陶瓷或玻璃制成外殼)等組成。 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 可配用CD系列電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或CT系列彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 絕緣體傳動(dòng)件 底座 2）工作原理 在觸頭剛分離時(shí)，觸頭間只產(chǎn)生真空電弧。電弧的溫度很高

33、，使金屬觸頭表面產(chǎn)生金屬蒸氣，由于觸頭的圓盤(pán)狀設(shè)計(jì)使真空電弧在主觸頭表面快速移動(dòng)，其金屬離子在屏蔽罩內(nèi)壁上凝聚，以致電弧在自然過(guò)零后極短的時(shí)間內(nèi)，觸頭間隙又恢復(fù)了原有的高真空度。因此，電弧暫時(shí)熄滅，觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度迅速恢復(fù)；電流過(guò)零后，外加電壓雖然很快恢復(fù)，但觸頭間隙不會(huì)再被擊穿，真空電弧在電流第一次過(guò)零時(shí)就能完全熄滅。,4.6.3 高壓斷路器,4.7 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,供配電系統(tǒng)中的低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備種類(lèi)繁多，本節(jié)重點(diǎn)介紹常用的刀開(kāi)關(guān)、刀熔開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、低壓斷路器等的基本結(jié)構(gòu)、用途和特性。,4.7.1 低壓刀開(kāi)關(guān) 文字符號(hào)QK 1. 作用 一種最普通的低壓開(kāi)關(guān)電器，適用于交流50Hz、額定電壓380

34、，直流440V，額定電流1500A及以下的配電系統(tǒng)中，作不頻繁手動(dòng)接通和分?jǐn)嚯娐坊蜃鞲綦x電源以保證安全檢修之用。 2. 類(lèi)型： (1) 按滅弧結(jié)構(gòu)分 不帶滅弧罩 不帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)只能無(wú)負(fù)荷操作，起“隔離開(kāi)關(guān)”的作用。 帶滅弧罩 帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)能通斷一定的負(fù)荷電流，同時(shí)也具有“隔離開(kāi)關(guān)”的作用。 （2）按極數(shù)分 單極、雙極和三極刀開(kāi)關(guān)。 （3）按操作方式分 手柄直接操作式和杠桿傳動(dòng)操作式。 （4）按用途分 單頭刀開(kāi)關(guān) 單頭刀開(kāi)關(guān)的刀閘是單向通斷； 雙頭刀開(kāi)關(guān) 雙頭刀開(kāi)關(guān)的刀閘為雙向通斷，可用于切換操作，既用于兩種以上電源或負(fù)載的轉(zhuǎn)換和通斷。, 4.7.1 低壓刀開(kāi)關(guān),3. 低壓刀開(kāi)關(guān)全型號(hào)的

35、表示和含義如下：,圖4-49 HD13型低壓刀開(kāi)關(guān) 1上接線端子 2鋼柵片滅弧罩 3閘刀 4底座 5下接線端子 6主軸 7靜觸頭 8連桿 9操作手柄（中央杠桿操作）, 4.7.1 低壓刀開(kāi)關(guān),3. HD13帶滅弧罩的單頭刀開(kāi)關(guān) 是一種常用的低壓刀開(kāi)關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)如圖4-49所示,圖4-50 刀熔開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖 1RT0型熔斷器的熔體 2彈性觸座 3連桿 4操作手柄 5配電屏面板, 4.7.2 刀熔開(kāi)關(guān),文字符號(hào)QKF或FU-QK 1特點(diǎn) 是一種由低壓刀開(kāi)關(guān)和低壓熔斷器組合而成的低壓電器，通常是把刀開(kāi)關(guān)的閘刀換成熔斷器的熔管。 2. 作用 具有刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能，因此又稱熔斷器式刀開(kāi)關(guān)。

36、因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的緊湊簡(jiǎn)化，又能對(duì)線路實(shí)行控制和保護(hù)的雙重功能，被廣泛地應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)絡(luò)中。 3. HR3刀熔開(kāi)關(guān) 是最常見(jiàn)的刀熔開(kāi)關(guān)之一。其結(jié)構(gòu)如圖4-50所示。它是將HD型刀開(kāi)關(guān)的閘刀換成RT0型熔斷器的具有刀形觸頭的熔管。, 4.7.2 刀熔開(kāi)關(guān),4. HR5型新式刀熔開(kāi)關(guān) 與HR3型的主要區(qū)別是用NT型低壓高分?jǐn)嗳蹟嗥魅〈薘T0型熔斷器作短路保護(hù)用。 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)緊湊、使用維護(hù)方便、操作安全可靠；能進(jìn)行單相熔斷的監(jiān)測(cè)，有效防止因熔斷器的單相熔斷所造成的電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行故障。是目前被越來(lái)越多采用的一種新式刀熔開(kāi)關(guān)， 5. 低壓刀熔開(kāi)關(guān)全型號(hào)的表示和含義如下：,4.7.3 低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān),文字符號(hào)

37、為QL 1. 特點(diǎn) 由帶滅弧裝置的刀開(kāi)關(guān)與熔斷器串聯(lián)而成，外裝封閉式鐵殼或開(kāi)啟式膠蓋的開(kāi)關(guān)電器，又稱“開(kāi)關(guān)熔斷器組”。 2. 作用 具有帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能，既可帶負(fù)荷操作，也能進(jìn)行短路保護(hù)，但一般不能頻繁操作，短路熔斷后需重新更換熔體才能恢復(fù)正常供電。 3. 類(lèi)型： （1）封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（HH系列）將刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的串聯(lián)組合安裝在金屬盒（過(guò)去常用鑄鐵，現(xiàn)用鋼板）內(nèi)，因此又稱“鐵殼開(kāi)關(guān)”。一般用于粉塵多，不需要頻繁操作的場(chǎng)合，作為電源開(kāi)關(guān)和小型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的開(kāi)關(guān)，兼作短路保護(hù)用。 圖4-51為一個(gè)HH系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。,（2）開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（HK系列） 開(kāi)啟式負(fù)荷

38、開(kāi)關(guān)是采用瓷質(zhì)膠蓋，可用于照明和電熱電路中作不頻繁通斷電路和短路保護(hù)用。,圖4-51 HH系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān),4.7.4 低壓斷路器,文字符號(hào)QF，俗稱“低壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)”、“自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)”或“空氣開(kāi)關(guān)”等。 1. 作用 是低壓供配電系統(tǒng)中最主要的電器元件，不僅能帶負(fù)荷通斷電路，而且能在短路、過(guò)負(fù)荷、欠壓或失壓的情況下自動(dòng)跳閘，斷開(kāi)故障電路。 2. 原理結(jié)構(gòu) 其示意圖如圖 4-52所示。,圖4-52 低壓斷路器工作原理示意圖 1主觸頭 2跳鉤 3鎖扣 4分勵(lì)脫扣器 5失壓脫扣器 6、7脫扣按鈕 8電阻 9熱脫扣器 10過(guò)電流脫扣器,（1）主觸頭 用于通斷主電路 （2）跳鉤 它帶有彈簧，用來(lái)控制主觸

39、頭的通斷動(dòng)作 （3）鎖扣 用來(lái)鎖住或釋放跳鉤 （4）過(guò)電流脫扣器 當(dāng)線路出現(xiàn)短路故障時(shí)，過(guò)電流脫扣器動(dòng)作，將鎖扣頂開(kāi)，從而釋放跳鉤使主觸頭斷開(kāi)。 （5）熱脫扣器 如果線路出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷或失壓情況，通過(guò)熱脫扣器的動(dòng)作，也使主觸頭以上述的同樣原理斷開(kāi)。 （6）失壓脫扣器 如果線路出現(xiàn)失壓情況，通過(guò)失壓脫扣器的動(dòng)作，以同樣原理使主觸頭斷開(kāi)。 （7）如果按下按鈕6或7，使失壓脫扣器或者分勵(lì)脫扣器動(dòng)作，則可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)距離跳閘。 3. 低壓斷路器的種類(lèi) （1）按用途分 配電用斷路器 電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器 照明用斷路器 漏電保護(hù)斷路器,4.7.4 低壓斷路器,（2）按滅弧介質(zhì)分 1) 空氣斷路器 2) 真空斷

40、路器 (3) 按極數(shù)分 單極斷路器 雙極斷路器 三極斷路器 四極斷路器 注：小型斷路器可經(jīng)拼裝由幾個(gè)單極的組合成多極的。 （3）配電用斷路器按結(jié)構(gòu)分 塑料外殼式（裝置式）斷路器 框架式（萬(wàn)能式）斷路器 (4) 配電用斷路器按保護(hù)性能分 非選擇型斷路器 瞬時(shí)動(dòng)作型，只作短路保護(hù)用；長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作型，只作過(guò)負(fù)荷保護(hù)用；兩段保護(hù)為瞬時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)的組合。 選擇型斷路器 兩段保護(hù)特性，瞬時(shí)和短延時(shí)兩段組合；三段保護(hù)特性，瞬時(shí)、短延時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)三段組合。,4.7.4 低壓斷路器,圖4-53 低壓斷路器的保護(hù)特性曲線 a) 瞬時(shí)動(dòng)作特性 b) 兩段保護(hù)特性 c) 三段保護(hù)特性,4.7.4 低壓斷路器,圖4-53所示

41、為低壓斷路器的三種保護(hù)特性曲線。,智能型斷路器 脫扣器動(dòng)作由微機(jī)控制，保護(hù)功能更多，選擇性更好。 （5）按斷路器中安裝的脫扣器種類(lèi)分 1）分勵(lì)脫扣器 用于遠(yuǎn)距離跳閘（遠(yuǎn)距離合閘操作可采用電磁鐵或電動(dòng)儲(chǔ)能合閘）。 2）欠壓或失壓脫扣器 用于欠壓或失壓(零壓)保護(hù)，當(dāng)電源電壓低于定值時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)斷路器。,4.7.4 低壓斷路器,3）熱脫扣器 用于線路或設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)線路電流出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載時(shí)，金屬片受熱變形，使斷路器跳閘。 4）過(guò)電流脫扣器 用于短路、過(guò)負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)電流大于動(dòng)作電流時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)斷路器。分瞬時(shí)短路脫扣器和過(guò)電流脫扣器(又分長(zhǎng)延時(shí)和短延時(shí)兩種)。 5）復(fù)式脫扣器 既有過(guò)電流脫扣器

42、又有熱脫扣器的功能。 4. 國(guó)產(chǎn)低壓斷路器全型號(hào)表示和含義如下：,4.7.4 低壓斷路器,5. 塑料外殼式低壓斷路器(裝置式自動(dòng)開(kāi)關(guān))介紹 (1) 結(jié)構(gòu) 封閉式結(jié)構(gòu)，即所有機(jī)構(gòu)及導(dǎo)電部分都裝在塑料殼內(nèi)，只在塑殼正面中央有外露的操作手柄供手動(dòng)操作用。 目前常用的塑料外殼式低壓斷路器主要有DZ20、DZl5、DZXl0系列及引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)的H系列、S系列、3VL系列、TO和TG系列等。 （2）特點(diǎn) 1）保護(hù)方案少 主要保護(hù)方案有熱脫扣器保護(hù)和過(guò)電流脫扣器保護(hù)兩種； 2）操作方法少 有手柄操作和電動(dòng)操作（較大容量用）； 3）電流容量和斷流容量都較小，但分?jǐn)嗨俣容^快（斷路時(shí)間一般不大于0.02s）

43、（3）應(yīng)用 塑料外殼式低壓斷路器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，操作簡(jiǎn)便，封閉式外殼的安全性好，因此，被廣泛用作容量較小的配電支線的負(fù)荷端開(kāi)關(guān)、不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)、照明控制開(kāi)關(guān)和漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)等。 （4） DZ20系列塑料外殼式低壓斷路器介紹,圖4-54 DZ20型塑料外殼式低壓斷路器 1引入線接線端 2主觸頭 3滅弧室 4操作手柄 5跳鉤 6鎖扣 7過(guò)電流脫扣器 8塑料殼蓋 9引出線接線端 10塑料底座,4.7.4 低壓斷路器,圖4-54為DZ20系列塑料外殼式低壓斷路器的結(jié)構(gòu)圖。DZ20型屬我國(guó)生產(chǎn)的第二代產(chǎn)品，目前的應(yīng)用較為廣泛。它具有較高的分?jǐn)嗄芰?，外殼的機(jī)械強(qiáng)度和電氣絕緣性能也較好，而且

44、所帶的附件較多。,4.7.4 低壓斷路器,（2）漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 1）定義 漏電保護(hù)器是在漏電電流達(dá)到或超過(guò)其規(guī)定的動(dòng)作電流值時(shí)能自動(dòng)斷開(kāi)電路的一種開(kāi)關(guān)電器。 2）結(jié)構(gòu) 可分為三個(gè)功能組： 故障檢測(cè)用的零序電流互感器； 將測(cè)得的電參量變換機(jī)械脫扣的漏電脫扣器； 包括觸頭的操作機(jī)構(gòu)。 3）工作原理 當(dāng)電氣線路正常工作時(shí)，通過(guò)零序電流互感器一次側(cè)的三相電流相量和或瞬時(shí)值的代數(shù)和為零，因此其二次側(cè)無(wú)電流； 在出現(xiàn)絕緣故障時(shí)，漏電電流或觸電電流通過(guò)大地與電源中性點(diǎn)形成回路，這時(shí)，零序電流互感器一次側(cè)的三相電流之和不再是零，從而在二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流并通過(guò)漏電脫扣器和操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來(lái)斷開(kāi)帶有

45、絕緣故障的回路。,4）漏電保護(hù)器根據(jù)其脫扣器的不同有電磁式和電子式兩類(lèi)。 電磁式漏電保護(hù)器 由零序電流互感器檢測(cè)到的信號(hào)直接作用于釋放式漏電脫扣器，使漏電保護(hù)器動(dòng)作，其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖4-57所示。,4.7.4 低壓斷路器,圖4-57 電磁式漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)和保護(hù)原理示意圖 a) 電磁式漏電保護(hù)斷路器的保護(hù)原理示意圖 b) 電磁式漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu),圖 4-58 電子式漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)和保護(hù)原理示意圖 YR漏電脫扣器 AD電子放大器 TAN零序電流互感器 R電阻 SB試驗(yàn)按鈕 M電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)荷,4.7.4 低壓斷路器, 電子式漏電保護(hù)器 利用零序電流互感器檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)電子放大

46、線路放大后，觸發(fā)晶閘管或晶體管開(kāi)關(guān)電路來(lái)接通漏電脫扣器線圈，使漏電保護(hù)器動(dòng)作，其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖4-58所示。,4.7.4 低壓斷路器,1） 漏電開(kāi)關(guān) 由零序電流互感器、漏電脫扣器和主回路開(kāi)關(guān)組裝在一起，同時(shí)具有漏電保護(hù)和通斷電路的功能。其特點(diǎn)是在檢測(cè)到觸電或漏電故障時(shí)，能直接斷開(kāi)主回路。 2）漏電斷路器 由塑料外殼斷路器和帶零序電流互感器的漏電脫扣器組成，除了具有一般斷路器的功能外，還能在線路或設(shè)備出現(xiàn)漏電故障或人身觸電事故時(shí)，迅速自動(dòng)斷開(kāi)電路，以保護(hù)人身和設(shè)備的安全。 漏電斷路器又分為單相小電流家用型和工業(yè)用型兩類(lèi)。常見(jiàn)的型號(hào)有DZ15L、DZ47L、DZL29和LDB型等系列，適用于低

47、壓線路中，作線路和設(shè)備的漏電和觸電保護(hù)用。 3）漏電繼電器 由零序電流互感器和繼電器組成，只有檢測(cè)和判斷漏電電流的功能，但不能直接斷開(kāi)主回路。 4）漏電保護(hù)插座 由漏電斷路器和插座組成，這種插座具有漏電保護(hù)功能，但電流容量和動(dòng)作電流都較小，一般用于可攜帶式用電設(shè)備和家用電器等的電源插座。,4.8 避雷器,避雷器文字符號(hào)F,作用 是用于保護(hù)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線路傳來(lái)的,雷電過(guò)電壓的損害、或避免由操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓損害的保護(hù)設(shè)備，,是電力系統(tǒng)中重要的保護(hù)設(shè)備之一。,2. 基本使用原理,避雷器必須與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)連接，而且須安裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)，如圖4-59所示。當(dāng)線路上出現(xiàn)危險(xiǎn)的

48、過(guò)電壓時(shí)，避雷器的火花間隙會(huì)被擊穿，或者由高阻變?yōu)榈妥瑁ㄟ^(guò)避雷器的接地線使過(guò)電壓對(duì)大地放電，以保護(hù)線路上的設(shè)備免受過(guò)電壓的危害。,3. 類(lèi)型介紹(國(guó)內(nèi)普遍使用的避雷器),（1） 閥式避雷器(包括普通閥式避雷器FS、FZ型和磁吹閥式避雷器),（2） 金屬氧化物避雷器（氧化鋅避雷器） 是一種新型避雷器，是傳統(tǒng)碳化硅閥式避雷器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，在電站及變電所中已得到了廣泛的應(yīng)用。, 4.8 避雷器,（3） 排氣式避雷器（管型避雷器） 主要用于室外架空線路上，在工廠變配電所中使用較少。,（4） 保護(hù)間隙 一般用于室外不重要的架空線路上，在工廠變配電所中使用較少。,閥式避雷器,結(jié)構(gòu)用途代號(hào),額定電壓（K

49、V）,設(shè)計(jì)序號(hào), 4.8.1 閥式避雷器,(2) 閥片電阻 通常是碳化硅顆粒制成，如圖4-60b所示。這種閥片具有非線性特性，在正常工作電壓下，閥片電阻值較高，起到絕緣作用；出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，電阻值變得很小，如圖4-60c所示。,（3）工作原理 當(dāng)火花間隙被擊穿后，閥片能使雷電流向大地泄放到。當(dāng)雷電過(guò)電壓消失后，閥片的電阻值又變得很大，使火花間隙電弧熄滅，絕緣恢復(fù)，切斷工頻續(xù)流，從而恢復(fù)和保證線路的正常運(yùn)行。雷電流流過(guò)閥片時(shí)要形成電壓降(稱為殘壓)，加在被保護(hù)電氣設(shè)備上。殘壓不能過(guò)高，否則會(huì)使設(shè)備絕緣擊穿。,圖4-60 閥式避雷器的結(jié)構(gòu)組成及閥片電阻特性 a) 單元火花間隙 b) 閥片 c) 閥片

50、電阻特性曲線,注：閥式避雷器的火花間隙和閥片的數(shù)量與工作電壓的高低成比例,圖4-61a是FS4-10型高壓閥式避雷器的結(jié)構(gòu)圖。, 4.8.1 閥式避雷器,高壓閥式避雷器串聯(lián)多個(gè)單元的火花間隙，目的是可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)弧切短滅弧法，來(lái)提高熄滅電弧的能力。閥片電阻的限流作用是加速電弧熄滅的主要因素。,圖 4-61 高低壓普通閥式避雷器結(jié)構(gòu) FS4-10型 1上接線端子 2火花間隙 3云母墊圈 4瓷套管 5閥片 6下接線端子, 4.8.1 閥式避雷器, 4.8.2 金屬氧化物避雷器, 4.8.2 金屬氧化物避雷器,上述兩種金屬氧化物避雷器的工作原理和外形均與采用炭化硅閥片的閥式避雷器基本相似,3. 產(chǎn)品介紹

51、,氧化鋅避雷器主要有普通型(基本型) 氧化鋅避雷器、有機(jī)外套氧化鋅避雷器、整體式合成絕緣氧化鋅避雷器、壓敏電阻氧化鋅避雷器等類(lèi)型。,圖4-62a所示是基本型(Y5W-1027)型的外形圖, 4.8.2 金屬氧化物避雷器,圖4-62b所示是有機(jī)外套型 (HY5WS(2) 的外形圖, 4.8.2 金屬氧化物避雷器,圖4-62c所示是整體式合成絕緣氧化鋅避雷器(ZHY5W)的外形圖, 4.8.2 金屬氧化物避雷器, 4.9 成套配電裝置,結(jié)構(gòu)特性代號(hào),應(yīng)用場(chǎng)合代號(hào),額定電壓（KV）,設(shè)計(jì)序號(hào),應(yīng)用場(chǎng)合代號(hào), 4.9 成套配電裝置,(2) 配電裝置還可分為,1) 裝配式配電裝置 電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝的配

52、電裝置稱為裝配式配電裝置；,2) 成套配電裝置 是制造廠成套供應(yīng)的設(shè)備，在制造廠按照一定的線路接線方案預(yù)先把電器組裝成柜再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。,注：一般企業(yè)的中小型變配電所多采用成套配電裝置。制造廠可生產(chǎn)各種不同的一次線路方案的成套配電裝置供用戶選用。, 高壓成套配電裝置(高壓開(kāi)關(guān)柜) 高壓開(kāi)關(guān)柜則有戶內(nèi)式和戶外式兩種。, 低壓成套配電裝置(低壓配電屏和配電箱) 低壓成套配電裝置通常只有戶內(nèi)式一種。,另外還有一些成套配電裝置，如高、低壓無(wú)功功率補(bǔ)償成套裝置，高壓綜合啟動(dòng)柜等也常使用。,4.9.1 高壓成套配電裝置(高壓開(kāi)關(guān)柜),1. 高壓成套配電裝置定義 是按不同用途和使用場(chǎng)合將所需一、二次設(shè)備按一

53、定的線路方案組裝而成的一種成套配電設(shè)備，用于供配電系統(tǒng)中的饋電、受電及配電的控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)，主要安裝有高壓開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)設(shè)備、監(jiān)測(cè)儀表和母線、絕緣子等。,2. 高壓成套配電裝置的分類(lèi),(1) 按主要設(shè)備的安裝方式分,固定式和移開(kāi)式（手車(chē)式）, 4.9 成套配電裝置, 4.9 成套配電裝置, 4.9 成套配電裝置,1）組成 高壓環(huán)網(wǎng)柜主要采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器的組合方式，正常電路通斷操作由負(fù)荷開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，而短路保護(hù)由具有高分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鱽?lái)完成。 2）特點(diǎn) 這種負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器的組合柜與采用斷路器的高壓開(kāi)關(guān)柜相比，體積和重量都明顯減少，價(jià)格也便宜很多。（而一般610KV的變配電所，負(fù)荷的通斷操作較

54、頻繁，短路故障的發(fā)生卻是個(gè)別的，因此，采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)熔斷器的環(huán)網(wǎng)柜更為經(jīng)濟(jì)合理。） 3）應(yīng)用 主要適用于環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)、雙電源輻射供電系統(tǒng)或單電源配電系統(tǒng)，可作為變壓器、電容器、電纜、架空線等電器設(shè)備的控制和保護(hù)裝置，亦適用箱式變電站，作為高壓電器設(shè)備。 4）HXGN1-10高壓環(huán)網(wǎng)柜的外形圖和內(nèi)部剖面圖如圖4-63所示。, 4.9 成套配電裝置,圖4-63 HXGN1-10型高壓環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜 a) 外形圖 b) 剖面圖 1下門(mén) 2模擬電路 3顯示器 4觀察孔 5上門(mén) 6銘牌 7組合開(kāi)關(guān) 8母線 9絕緣子 10、14隔板 11照明燈 12端子板 13旋鈕 15負(fù)荷開(kāi)關(guān) 16、24連桿 17負(fù)荷開(kāi)關(guān)操

55、動(dòng)機(jī)構(gòu) 18、22支架 19電纜（自備） 20固定電纜支架 21電流互感器 23高壓熔斷器, 4.9 成套配電裝置, 由三個(gè)間隔組成：電纜進(jìn)線間隔、電纜出線間隔、變壓器回路間隔。 主要電氣設(shè)備： 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓熔斷器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等。 特點(diǎn)： 具有可靠的防誤操作設(shè)施，有“五防”功能。在我國(guó)城市電網(wǎng)改造和建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。 （4）XGN系列的箱型固定式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜 金屬封閉開(kāi)關(guān)柜是指開(kāi)關(guān)柜內(nèi)除進(jìn)出線外，其余完全被接地金屬外殼封閉的成套開(kāi)關(guān)設(shè)備。 XGN系列箱型固定式金屬封閉開(kāi)關(guān)柜是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的新一代產(chǎn)品 1）主要電氣設(shè)備 采用ZN28、ZN

56、28E、ZN12等多種型號(hào)的真空斷路器，也可以采用少油斷路器；隔離開(kāi)關(guān)采用先進(jìn)的GN30-10型旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)； 2）特點(diǎn) 技術(shù)性能高，設(shè)計(jì)新穎；柜內(nèi)儀表室、母線室、斷路器室、電纜室用鋼板分隔封閉，使之結(jié)構(gòu)更加合理、安全，可靠性高，運(yùn)行操作及檢修維護(hù)方便；在柜與柜之間加裝了母線隔離套管，避免一個(gè)柜子故障時(shí)波及鄰柜。, 4.9 成套配電裝置,3）XGN210系列開(kāi)關(guān)柜外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4-64所示。,圖4-64 XGN21007D型金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜 A)外形圖 B) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 1母線室 2壓力釋放通道 3儀表室 4二次小母線室 5組合開(kāi)關(guān)室 6手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)及聯(lián)鎖機(jī)構(gòu) 7主開(kāi)關(guān)室 8電磁操動(dòng)

57、機(jī)構(gòu) 9接地母線 10電纜室, 4.9 成套配電裝置, 4.9 成套配電裝置,是將成套高壓配電裝置中的某些主要電器設(shè)備（如高壓斷路器、電壓互感器和避雷器等）固定在可移動(dòng)的手車(chē)上，另一部分電器設(shè)備則裝置在固定的臺(tái)架上。當(dāng)手車(chē)上安裝的電器部件發(fā)生故障或需檢修、更換時(shí)，可以隨同手車(chē)一起移出柜外，再把同類(lèi)備用手車(chē)（與原來(lái)的手車(chē)同設(shè)備、同型號(hào)）推入，就可立即恢復(fù)供電。因?yàn)榭梢园咽周?chē)從柜內(nèi)移開(kāi)，又稱之為移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜。 （2）使用特點(diǎn) 相對(duì)于固定式開(kāi)關(guān)柜，手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜的停電時(shí)間大大縮短；檢修方便安全，恢復(fù)供電快，供電可靠性高，但價(jià)格較高。主要用于大中型變配電所和負(fù)荷較重要、供電可靠性要求較高的場(chǎng)所。

58、 注：手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜的主要新產(chǎn)品有JYN系列、KYN等系列等。 （3）KYN系列金屬鎧裝移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜 1）應(yīng)用特點(diǎn) 是消化吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)國(guó)內(nèi)特點(diǎn)設(shè)計(jì)研制的新一代開(kāi)關(guān)設(shè)備。用于接受和分配高壓、三相交流50Hz單母線及母線分段系統(tǒng)的電能并對(duì)電路實(shí)行控制、保護(hù)和監(jiān)測(cè)的戶內(nèi)成套配電裝置。主要用于發(fā)電廠，中小型發(fā)電機(jī)送電，工礦企業(yè)配電以及電業(yè)系統(tǒng)的二次變電所的受電，送電及大型高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)及保護(hù)等。, 4.9 成套配電裝置,2）KYN28A-12型開(kāi)關(guān)柜 其外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部剖面圖如圖4-65所示。 該類(lèi)型可分為靠墻安裝的單面維護(hù)型和不靠墻安裝的雙面維護(hù)型。由固定的柜體和可抽出部件（手車(chē)）兩

59、大部分組成。 開(kāi)關(guān)柜完全金屬鎧裝，由金屬板分隔成手車(chē)室、母線室、電纜式和繼電器儀表室，每一單元的金屬外殼均獨(dú)立接地。 在手車(chē)室、母線室、電纜室的上方均設(shè)有壓力釋放裝置，當(dāng)斷路器或母線發(fā)生內(nèi)部故障電弧時(shí)，伴隨電弧的出現(xiàn)，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部氣壓上升達(dá)到一定值后，壓力釋放裝置釋放壓力并排泄氣體，以確保操作人員和開(kāi)關(guān)柜的安全。 配用真空斷路器手車(chē)，性能可靠、安全，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)年免維修。該開(kāi)關(guān)柜也具有“五防”功能。, 4.9 成套配電裝置,圖4-65 KYN28A-12型金屬鎧裝移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜 a) 不靠墻安裝的結(jié)構(gòu)圖 b)外形圖 c) 靠墻安裝的結(jié)構(gòu)圖 A母線室 B斷路器手車(chē)室 C電纜室 D繼電器儀表室1泄壓裝置 2外殼 3分支母線 4母線套管 5主母線 6靜觸頭裝置7靜觸頭盒 8電流互感器 9接地開(kāi)關(guān) 10電纜 11避雷器 12接地母線13裝卸式隔板 14隔板（活門(mén)） 15二次插頭 16斷路器手車(chē) 17加熱去濕器18可抽出式隔板 19接地開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu) 20控制小線槽 21底板, 4.9 成套配電裝置,（4） J