供电工程—电器、电线电缆及其选择

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1、第四章　电器、电线电缆及其选择第一节概述第二节开关电器的灭弧原理（难点）第三节高压电器（重点）第四节低压电器（重点）第五节互感器（重点）第六节电线电缆（重点）第七节低压保护电器的选择（重点/难点）第一节概述一、电器的作用通断：保护：变换：控制：调节：按供电系统工作要求来改变电压或电流；按供电系统工作要求来接通或断开一次电路；用来对供电系统进行过电流和过电压等的保护；调节供电系统的电压和功率因数等参数。控制电路和控制系统的通断；电器是指能够根据外界施加的信号和要求，自动或手动地接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对

2、电路或非电量对象的变换、检测、控制、保护、调节和传递信息用的电气器具。续上页二、供电系统对电器的共同性要求安全可靠的绝缘高可靠、高性能、小型化模块化和组合化电子化和智能化必要的载流能力较高的通断能力良好的机械性能必要的电气寿命完善的保护性能三、电器的发展趋势表征参数有额定电压、最高工作电压、工频试验电压和冲击试验电压等。表征参数有额定电流、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流等。表征参数有额定开断电流和额定关合电流等。表征参数有机械寿命等。表征参数有电气寿命等。满足选择性、可靠性、速动性、灵敏性等要求。第二节　开关电器的灭弧原理

3、一、电弧的产生和熄灭机理根本原因:触头本身及周围介质中含有大量可被游离的电子。游离方式：热电发射、高电场发射、碰撞游离、高温游离。熄灭机理：去游离率大于游离率。二、交流电弧的特性与熄灭交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次。电弧熄灭瞬间，弧隙温度骤降，热游离中止，去游离(主要为复合)大大增强。三、现代开关电器中的灭弧方法迅速拉长和冷却电弧、利用外力吹弧、将长弧分短、利用狭缝灭弧、采用真空灭弧或六氟化硫（SF6）气体灭弧等。去游离方式：复合、扩散功能：不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动

4、跳闸，切除故障。第三节　高压电器弹簧操动机构电磁操动机构永磁操动机构操动机构(按合闸所需能量分)类型(按灭弧介质分)油断路器SF6断路器真空断路器一、高压断路器QF符号结构：触头装置、灭弧室、基座框架、传动机构（配操动机构）以油作为灭弧介质已逐步淘汰以SF6气体作绝缘介质和灭弧介质，可频繁操作利用“真空”作绝缘和灭弧介质，可频繁操作交流或直流操作电源，合闸所需能量小直流操作电源，合闸所需能量大直流操作电源，合闸所需能量小高压断路器全型号的表示和含义功能：主要对高压线路及电气设备进行短路保护，有的也具有过负荷保护功能。二、其他高

5、压电器（一）高压熔断器FU符号保护特性：也称时间--电流特性结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料。限流特性：在短路电流尚未达到冲击值之前就切断电路熔断器时间电流特性具有反时限特点熔体熔断过程：（1）从熔体中出现短路(或过载)电流起到熔体熔断；（2）从熔体熔断到产生电弧；（3）从电弧产生到电弧熄灭。功能：主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修。它没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。但它可以用来通断一定的小电流电路等。续上页（二）高压隔离开关QS符号结构：触头装置、绝缘瓷瓶、底座及传动机构等。高压隔离开关一般采用

6、手力操动机构。功能：能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，因此它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路故障。QL符号（三）高压负荷开关结构：主要有产气式、压气式、真空式和SF6式等结构类型。操动机构有手动和电动储能弹簧机构等形式。续上页QFS符号（四）高压负荷开关－限流熔断器组合电器功能：兼有负荷开关与限流熔断器的双重功能。转移电流——当小于该值时，首相电流由熔断器开断，而后两相电流就由负荷开关开断。交接电流——小于这一电流时，熔断器把开断电流的任务交给带脱扣器触发的负荷开关承担。组合电器对负荷开关提出

7、了转移电流与交接电流的要求：封闭式组合电器（以下简称GIS）是将断路器、隔离开关、接地开关、电流和电压互感器、避雷器和连接母线等封闭在金属壳体内，充以具有优异灭弧和绝缘性能的SF6气体，作为相间和对地的绝缘。三、SF6封闭式组合电器占地面积小；占用空间少；不受外界环境条件的影响；不产生噪声和无线电干扰；运行安全可靠；维护工作量少。优点：开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。四、高压开关柜落地式：中置式：中压断路器的置放绝缘类型空气绝缘金属封闭开关柜SF6气体绝

8、缘金属封闭开关设备(充气柜)用户变配电所采用高压开关柜组合成高压配电系统。结构类型铠装式：间隔式：箱式：各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型。各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型。具有金属外壳，但间隔数目少，如XGN型。断路器手车本身落地，推入柜内；手车装于