电工培训讲义开关设备防雷接地PPT学习教案

1、会计学1电工培训讲义开关设备防雷接地电工培训讲义开关设备防雷接地第1页/共80页1.1.3 断路器的分类第2页/共80页第3页/共80页第4页/共80页NkdNNkdIUS3第5页/共80页NkdNkdNgIII55. 228 . 1NgINkdI第6页/共80页NkdrII 第7页/共80页NkdNgdwIII55. 2第8页/共80页hgfkdtttkdtgftht第9页/共80页第10页/共80页tt第11页/共80页第12页/共80页第13页/共80页第14页/共80页第15页/共80页第16页/共80页第17页/共80页第18页/共80页第19页/共80页第20页/共80页第21页/

2、共80页第22页/共80页第23页/共80页第24页/共80页第25页/共80页NLNUUNUNLU第26页/共80页jsNIINIjsI第27页/共80页第28页/共80页SMszdKIIszdIKSNI第29页/共80页jfszdKIIjfIKSMzszdKIISMzI第30页/共80页第31页/共80页jsgzdKIIgzdIKjsI第32页/共80页第33页/共80页第34页/共80页第35页/共80页1.1.10 断路器的选择和应用(总结)1、按线路预期短路电流的计算来选择断路器的分断能力 简捷计算方法： （1）对于10/0.4KV电压等级的变压器，可以考虑高压侧的短路容量为无穷大（

3、10KV侧的短路容量一般为200400MVA甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足10%）。 （2）GB50054-95低压配电设计规范的2.1.2条规定：“当短路点附近所接电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响”，若短路电流为30KA，取其1%，应是300A，电动机的总功率约在150KW，且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是6.5In。 （3）变压器的阻抗电压UK表示变压器副边短接（路），当副边达到其额定电第36页/共80页流时，原边电压为其额定电压的百分值。因此当原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。（4）变压器的副边额定电流Ite=Ste

4、/1.732U式中Ste为变压器的容量（KVA），Ue为副边额定电压（空载电压），在10/0.4KV时Ue=0.4KV因此简单计算变压器的副边额定电流应是变压器容量x1.441.50。（5）按（3）对Uk的定义，副边的短路电流（三相短路）为I(3)对Uk的定义，副边的短路电流（三相短路）为I(3)=Ite/Uk，此值为交流有效值。 （6）在相同的变压器容量下，若是两相之间短路，则 I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3) 。（7）以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路第37页/共80页事故。如果短路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻抗，因此短路电流将减小。例如

5、SL7系列变压器（配导线为三芯铝线电缆），容量为200KVA，变压器出线端短路时，三相短路电流I(3)为7210A。短路点离变压器的距离为100m时，短路电流I(3)降为4740A；当变压器容量为100KVA时其出线端的短路电流为3616A。离变压器的距离为100m处短路时，短路电流为2440A。远离100m时短路电流分别为0m的65.74%和67.47%。 计算安装处（线路）的额定电流和该处可能出现的最大短路电流。并按以下原则选择断路器： 断路器的额定电流In线路的额定电流IL 断路器的额定短路分断能力线路的预期短路电流第38页/共80页2、断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力 断路器

6、的额定极限短路分断能力（Icu)：按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力； 断路器的额定运行短路分断能力（Ics）：按规定的试验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。 万能式（框架式）断路器，绝大部分（不是所有规格）都具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动的三段保护功能，能实现选择性保护，因此大多数主干线（包括变压器的出线端）都采用它作主（保护）开关，而塑壳式断路器一般不具备短路短延时功能（仅有过载长延时和短路瞬动二段保护），不能作选择性保护，它们只能使用于支路。 3、断路器的电气间隙与爬电距离 确定电器产品的电气间隙，必须依据低压系统

7、的绝缘配合，而绝缘配合则是第39页/共80页建立在瞬时过电压被限制在规定的冲击耐受电压，而系统中的电器或设备产生的瞬时过电压也必须低于电源系统规定的冲击电压。因此： （1）电器的额定绝缘电压应电源系统的额定电压 （2）电器的额定冲击耐受电压应电源系统的额定冲击耐受电压 （3）电器产生的瞬态过电压应电源系统的额定冲击耐受电压。 第40页/共80页1.2.1 高压开关设备术语 1.高压开关额定电压1kV及以上主要用于开断和关合导电回路的电器。 2.高压开关设备高压开关与控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持件等部件及其电气和机械的联结组成的总称。 3.户内高压开关设备不具有防风、雨、雪、冰

8、和浓霜等性能，适于安装在建筑场所内使用的高压开关设备。 4.户外高压开关设备能承受风、雨、雪、污秽、凝露、冰和浓霜等作用，适于安装在露天使用的高压开关设备。 5.金属封闭开关设备；开关柜除进出线外，其余完全被接地金属外壳封闭的开关设备。 6.铠装式金属封闭开关设备主要组成部件(例如断路器、互感器、母线等)分别装在接地的金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。 第41页/共80页7.间隔或金属封闭开关设备与铠装式金属封闭开关设备一样，其某些元件也分装于单独的隔室内，但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。 8.箱式金属封闭开关设备除铠装式、间隔式金属封闭开关设备以外的金属封闭开关设备。 9

9、.充气式金属封闭开关设备金属封闭开关设备的隔室内具有下列压力系统之一用来保护气体压力的一种金属封闭开关设备。 a.可控压力系统；b.封闭压力系统；c.密封压力系统。 10.绝缘封闭开关设备除进出线外，其余完全被绝缘外壳封闭的开关设备。 11.组合电器将两种或两种以上的高压电器，按电力系统主接线要求组成一个有机的整体而名电器仍保持原规定功能的装置。第42页/共80页 12.气体绝缘金属封闭开关设备封闭式组合电器，至少有一部分采用高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备。 13.断路器能关合、承载、开断运行回路正常电流、也能在规定时间内关合、承载及开断规定的过载电流(包括短路电流)的开关设备

10、。 14.六氟化硫断路器触头在六氟化硫气体中关合、开断的断路器。 15.真空断路器触头在真空中关合、断的断路器。 16.隔离开关在分位置时，触头间符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及规定时间内异常条件(例如短路)下的电流开关设备。 17.接地开关用于将回路接地的一种机械式开关装置。在异常条件（如短路下，可在规定时间内承载规定的异常电流；在正常回路条件下，不要求承载电流。 第43页/共80页 18.负荷开关能在正常回路条件下关合、承载和开断电流以及在规定的异常回路条件（如短路条件）下，在规定的时间内承载电流的开关装置。 19.接触器手动操作除外，只有一

11、个休止位置，能关合、承载及开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。 20.熔断器当电流超规定值一定时间后，以它本身产生的热量使熔化而开断电路的开关装置。 21.限流式熔断器在规定电流范围内动作时，以它本身所具备的功能将电流限制到低于预期电流峰值的一种熔断器。 22.喷射式熔断器由电弧能量产生气体的喷射而熄灭电弧的熔断器。 23.跌落式熔断器动作后载熔件自动跌落，形成断口的熔断器。 24.避雷器一种限制过电压的保护电器，它用来保护设备的绝缘，免受过电压的危害。 第44页/共80页 25.无间隙金属氧化物避雷器由非线性金属氧化物电阻片串联和(或)并联组成且无 或串联放电间隙的避雷器。 26.

12、复合外套无间隙金属氧化物避雷器由非线性金属氧化物电阻片和相应的零部件组成且其外套为复合绝缘材料的无间隙避雷器。 1.2.2 特性参量术语 1.额定电压在规定的使用和性能的条件下能连续运行的最高电压，并以它确定高压开关设备的有关试验条件。 2.额定电流在规定的正常使用和性能条件下，高压开关设备主回路能够连续承载的电流数值。 3.额定频率在规定的正常使用和性能条件下能连续运行的电网频率数值，并以它和额定电压、额定电流确定高压开关设备的有关试验条件。 第45页/共80页4.额定电流开断电流在规定条件下，断路器能保证正常开断的最大短路电流。 5.额定短路关合电流在额定电压以及规定使用和性能条件下，开关

13、能保证正常开断的电大短路峰值电流。 6.额定短时耐受电流(额定热稳定电流)在规定的使用和性能条件下，在确定的短时间内，开关在闭合位置所能承载的规定电流有效值。 7.额定峰值耐受电流(额定热稳定电流)在规定的使用和性能条件下，开关在闭合位置所能耐受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。 8.额定短路持续时间(额定动稳定时间)开关在合位置所能承载额定短时耐受电流的时间间隔。 9.温升开关设备通过电流时各部位的温度与周围空气温度的差值。 第46页/共80页10.功率因数(回路的)开关设备开合试验回路的等效回路，在工频下的电阻与感抗之比，不包括负荷的阻抗。 11.额定短时工频耐受电压按规定的条件和

14、时间进行试验时，设备耐受的工频电压标准值（有效值）。 12.额定操作（雷电）冲击耐受电压在耐压试验时，设备绝缘能耐受的操作(雷电)冲击电压的标准值。1.2.3 操作术语 1.操作动触头从一个位置转换至另一个位置的动作过程。 2.分（闸）操作开关从台位置转换到分位置的操作。 3.合（闸）操作开关从分位置转换换到合位置的操作。 4.“合分”操作开关合后，无任何有意延时就立即进行分的操作。 5.操作循环从一个位置转换到另一个装置再返回到初始位置的连续操作；第47页/共80页如有多位置，则需通过所有的其他位置。 6.操作顺序具有规定时间间隔和顺序的一连串操作。 7.自动重合（闸）操作开关分后经预定时间

15、自动再次合的操作顺序。 8.关合（接通）用于建立回路通电状态的合操作。 9.开断（分断）在通电状态下，用于回路的分操作。 10.自动重关合在带电状态下的自动重合（闸）操作。 11.开合开断和关合的总称。 12.短路开断对短路故障电流的开断。 13.短路关合对短路故障电流的关合。 14.近区故障开断对近区故障短路电流的开断。 15.触头开距分位置时，开关的一极各触头之间或具连接的任何导电部分之间的总间隙。 第48页/共80页16.行程触头的分、合操作中，开关动触头起始位置到任一位置的距离。 17.超行程合闸操作中，开关触头接触后动触头继续运动的距离。 18.分闸速度开关分（闸）过程中，动触头的运

16、行速度。 19.触头刚分速度开关合（闸）运程中，动触头与静触头的分离瞬间运动速度。 20.合闸速度开关合（闸）过程中，动触头的运动速度。 21.触头刚合速度开关合（闸）过程中，动触头与静触头的接触瞬间运动速度。 22.开断速度开关在开断过程中，动触头的运动的速度。 23.关合速度开关在关合过程中，动触头的运动的速度。 第49页/共80页1.3.1 防雷器的主要技术参数 1标称电压Un 与被保护系统的额定电压相符，在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型，它标出交流或直流电压的有效值。 2额定电压Uc 能长久施加在保护器的指定端，而不引起保护器特性变化和激活保护元件的最大电压有效值。

17、3额定放电电流Isn 给保护器施加波形为8/20s的标准雷电波冲击10次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。 4最大放电电流Imax 给保护器施加波形为8/20s的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。 第50页/共80页5电压保护级别Up 保护器在下列测试中的最大值：1KV/s斜率的跳火电压；额定放电电流的残压。6响应时间tA 主要反应在保护器里的特殊保护元件的动作灵敏度、击穿时间，在一定时间内变化取决于du/dt或di/dt的斜率。 7数据传输速率Vs 表示在一秒内传输多少比特值，单位：bps；是数据传输系统中正确选用防雷器的参考值，防雷保护器的数据传输速率取决于系统的传输

18、方式。8插入损耗Ae 在给定频率下保护器插入前和插入后的电压比率。 9回波损耗Ar 表示前沿波在保护设备（反射点）被反射的比例，是直接衡量保护设备同系统阻抗是否兼容的参 第51页/共80页 第52页/共80页第53页/共80页第54页/共80页第55页/共80页第56页/共80页 hhx hah/21.5h hx 水平面上保护 范围的截面当 hxh/2 rx=(h-hx)P hxh/2 rx=(1.5h-2hx)Ph避雷器的高度P高度修正系数当h 30m时 P=1 300mh 120m,hhP5 . 530第57页/共80页R0 D/7P O hah hx rx h0 h/2 O D 1.5h

19、 h0 hx bx 1.5h0OO截面bx bx 两支等高避雷针的联合保护范围第58页/共80页)(5.1070 xxPDhhbhh第59页/共80页第60页/共80页 hhx ha h/2h hrxrxrx 单根避雷线的保护范围(当h30m时, =25o)当hxh/2 rx=0.47(h-hx)P当hxh/2 rx=(h-1.53hx)P第61页/共80页 hhx ha h/ 2 h0 D/ 2 R0 1 2 Orx h D 两根等高避雷线的联合保护范围第62页/共80页第63页/共80页第64页/共80页第65页/共80页第66页/共80页第67页/共80页第68页/共80页第69页/共8

20、0页第70页/共80页第71页/共80页第72页/共80页第73页/共80页)18(ln2dllRe)(ln22AdhllRe)1(nlLSBRe第74页/共80页eiiRR第75页/共80页电气接地1概述 电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气联接称为接地。与大地土壤直接接触的金属导体或金属导体组称为接地体：联接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线；接地体和接地线统称为接地装置。 电气设备接地的目的主要是保护人身和设备的安全，所有电气设备应按规定进行可靠接地。 2接地的分类 按接地的作用分有保护接地和工作接地两种。 （1）为了保证人身安全，避免发生人体触电事故，将电气设备的金属外

21、壳与接地装置联接的方式称为保护接地。当人体触及到外壳已带电的电气设备时，由于接地体的接触电阻远小于人体电阻，绝大部分电流经接地体进入大地，只有很小部分流过人体，不致对人的生命造成危害。 （2）为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠的工作而进行的接地称为工作接地，如中性点直接接地和间接接地以及零线的重复接地、防雷接地等都是工作接地。第76页/共80页电气接地 3接地电阻 接地的电气设备通过接地装置和大地之间的电阻称为接地电阻，包含五个部分： （1）电气设备和接地线的接触电阻。 （2）接地线本身的电阻。 （3）接地体本身的电阻。 （4）接地体和大地的接触电阻。 （5）大地的电阻。 不同的电气设备对接地电阻有不同的要求： （1）大接地短路电流系统R0.5 （2）容量在100kVA以上的变压器或发电机R4 （3）阀型避雷器