第十二章 高压电器及成套配电装置

1、第一节第一节 高压电器基础知识高压电器基础知识一、高压电器的分类一、高压电器的分类 1、开关电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关等。、开关电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关等。 2、保护电器：熔断器、避雷器。、保护电器：熔断器、避雷器。 3、测量电器：电压互感器、电流互感器。、测量电器：电压互感器、电流互感器。 4、限流电器：电抗器、电阻器。、限流电器：电抗器、电阻器。 5、成套电器与组合电器。、成套电器与组合电器。 6、电力电容器。、电力电容器。二、对高压电器的要求二、对高压电器的要求1、绝缘安全可靠。、绝缘安全可靠。2、温升合乎要求。、温升合乎要求。3、能承受短路电流的热效应

2、和电动力效应。、能承受短路电流的热效应和电动力效应。4、开关电器可靠断合。、开关电器可靠断合。5、高压电器能承受一定的自然条件。、高压电器能承受一定的自然条件。6、选用的高压电器性能应满足使用场所的要求。、选用的高压电器性能应满足使用场所的要求。 额定电压、最高工作电压、额定电流、额定电压、最高工作电压、额定电流、 额定短路断开电流、短时耐受电流、额定短路断开电流、短时耐受电流、 峰值耐受电流、关合电流。峰值耐受电流、关合电流。三、高压电器基本理论三、高压电器基本理论1、电弧理论及灭弧、电弧理论及灭弧 （1）气体放电现象：电晕放电、火花放电、电弧放电。）气体放电现象：电晕放电、火花放电、电弧放

3、电。 （2）电弧的形成过程：）电弧的形成过程： 电弧电压电弧电压 电弧的去游离及影响去游离的因素电弧的去游离及影响去游离的因素 +阴极区阴极区阴极区阴极区弧柱弧柱UYiUYoUh(3)交流电弧的特性交流电弧的特性uo i uf1 i uhuxhtuf1 发弧电压发弧电压u h 电弧电压电弧电压uxh 熄弧电压熄弧电压 i 电弧电流电弧电流2、高压电器中熄灭电弧的基本方法、高压电器中熄灭电弧的基本方法（1）迅速拉长电弧以利于灭弧；）迅速拉长电弧以利于灭弧； 加快触头的分离速度。加快触头的分离速度。 采用多口。采用多口。（2）将长弧分成几个短弧。）将长弧分成几个短弧。（3）使电弧在周围介质中移动。

4、）使电弧在周围介质中移动。（4）吹弧。）吹弧。3、电气绝缘、电气绝缘（1）绝缘分类）绝缘分类（2）绝缘特点）绝缘特点4、电器触头、电器触头 （1）（5）第二节第二节 高压电器高压电器一、高压断路器一、高压断路器 1、高压断路器型号的含义、高压断路器型号的含义 2、高压断路器的额定参数、高压断路器的额定参数 （1）额定电压：正常工作的线电压。）额定电压：正常工作的线电压。 （2）额定电流：长期工作的最大电流。）额定电流：长期工作的最大电流。 （3）额定开断电流：在额定电压下，能可靠切断的最大电流。）额定开断电流：在额定电压下，能可靠切断的最大电流。 （4）额定遮断容量：表明熔断器的分断能力。）额

5、定遮断容量：表明熔断器的分断能力。 （5）动稳定电流：断路器闭合状态时，允许通过的最大短）动稳定电流：断路器闭合状态时，允许通过的最大短 路电流。路电流。 （6）热稳定电流：断路器触头熔焊时，某一段时间允许通过）热稳定电流：断路器触头熔焊时，某一段时间允许通过 的最大电流。（国标规定的时间为的最大电流。（国标规定的时间为2s.） （7）合闸时间（）合闸时间（s）：一般为）：一般为0.2s。 （8）合闸时间（）合闸时间（s）：一般为）：一般为0.06s 0.12s。（二）高压断路器（二）高压断路器1 1、断路器的用途和、断路器的用途和种种类类（1）用途）用途 闭合与断开高压电路的空载电流和负荷电

6、流，闭合与断开高压电路的空载电流和负荷电流， 并并 在系统发生故障时，与保护装置、自动装置配合，迅速在系统发生故障时，与保护装置、自动装置配合，迅速 切断故障电流。切断故障电流。（2）种类）种类 按使用场所分为户内式和户外式。按使用场所分为户内式和户外式。 按灭弧介质分为油断路器、真空断路器、六氟化按灭弧介质分为油断路器、真空断路器、六氟化 硫断路器、固体产气断路器。硫断路器、固体产气断路器。3 3、六氟化硫断路器、六氟化硫断路器 （1）结构：）结构： 由支持绝缘子和灭弧室构成由支持绝缘子和灭弧室构成 六氟化硫气体作用：绝缘六氟化硫气体作用：绝缘 灭弧灭弧 （2）灭弧原理：灭弧是依靠压气活塞产

7、生气流完成的。）灭弧原理：灭弧是依靠压气活塞产生气流完成的。 断路器正常运行时，静触头和灭弧室中的压气活塞断路器正常运行时，静触头和灭弧室中的压气活塞 是相对固定不动的。当断路器跳闸时，装有静触头是相对固定不动的。当断路器跳闸时，装有静触头 和绝缘喷嘴的气缸由断路器操动结构通过连杆带动，和绝缘喷嘴的气缸由断路器操动结构通过连杆带动， 离开静触头，造成气缸与活塞的相对运动，压缩离开静触头，造成气缸与活塞的相对运动，压缩SF6 并通过喷嘴吹弧，从而使电弧迅速熄灭。并通过喷嘴吹弧，从而使电弧迅速熄灭。 （3）特点：）特点： 断口耐压高、断路次数多断口耐压高、断路次数多 、断路性能好。、断路性能好。

8、要求加工精度高、密封性能好。要求加工精度高、密封性能好。4 4、真空断路器、真空断路器1、上接线端、上接线端2、真空灭弧室、真空灭弧室4、操动机构箱、操动机构箱3、下接线端、下接线端6、分闸电磁铁、分闸电磁铁5、合闸电磁铁、合闸电磁铁8、底座、底座7、分闸弹簧、分闸弹簧ZN10ZN10真空断路器真空断路器（1）结构）结构： 由支持绝缘子和真空灭弧室构成，利用真空由支持绝缘子和真空灭弧室构成，利用真空 绝缘绝缘 灭弧。灭弧。（2）灭弧原理：）灭弧原理： 真空断路器是利用真空灭弧的。其触头装在真空灭弧真空断路器是利用真空灭弧的。其触头装在真空灭弧 室内，在无机械外力作用时，其动静触头始终保持闭合室

9、内，在无机械外力作用时，其动静触头始终保持闭合 状态，当动导电杆在外力作用下向外运动时，触头才分状态，当动导电杆在外力作用下向外运动时，触头才分 开。由于真空灭弧室内不存在空气游离问题，所以触头开。由于真空灭弧室内不存在空气游离问题，所以触头 断开时很难产生电弧。断开时很难产生电弧。（3）特点：）特点： 熄弧能力强，开断时间短，开断电流大。熄弧能力强，开断时间短，开断电流大。 开断断口开距小，所需能量小，磨损小，使用寿命长。开断断口开距小，所需能量小，磨损小，使用寿命长。 结构简单，不需检修，维护量小结构简单，不需检修，维护量小 。 体积小，质量轻。体积小，质量轻。 操作噪音小，分、合闸无排放

10、物操作噪音小，分、合闸无排放物 ，环境污染极小。环境污染极小。 接触电阻小，触头磨损小，频繁操作和快速分断能力。接触电阻小，触头磨损小，频繁操作和快速分断能力。 导电部分导电部分灭弧部分灭弧部分绝缘部分绝缘部分操作机构操作机构（2）按灭弧介质分为：）按灭弧介质分为： 多油断路器多油断路器 少油断路器少油断路器 空气断路器空气断路器 六氟化硫断路器六氟化硫断路器 真空断路器真空断路器4 4、断路器的主要技术特性、断路器的主要技术特性额定电压：额定电压： 断路器能承受的正常工作电压。断路器能承受的正常工作电压。额定电流：额定电流： 断路器可以长期通过的工作电流。断路器可以长期通过的工作电流。额定开

11、断电流：额定开断电流： 在额定电压下，断路器能可靠切断在额定电压下，断路器能可靠切断的最大电流。的最大电流。4 4、多油断路器、多油断路器结构：结构： 触头及灭弧室安装在油箱中 油用作 绝缘 灭弧 特点：特点：结构简单 容易制造 笨重 用油多5 5、少油断路器、少油断路器结构：结构： 触头及灭弧室安装在绝缘筒或不接地的金属筒中 油用作 灭弧及触头间绝缘 特点：特点：用油少 重量轻 结构简单 造价低 占地面积小6 6、空气断路器、空气断路器 结构：结构： 由支持绝缘子和灭弧室构成 压缩空气用作 绝缘 灭弧 特点：特点： 断流能力大 动作快 重量轻 结构复杂 造价高 需压缩空气设备 9 9、六氟化

12、硫全封闭组合电器、六氟化硫全封闭组合电器 结构：结构： 由分别装在各自密封间中的母线、开关、刀闸、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等共同组成的整体外壳，充有六氟化硫气体作绝缘。 特点：特点： 结构紧凑 体积小 重量轻 检修间隔期长 安全可靠 占地面积小10、操作机构、操作机构操作机构的用途和种类操作机构的用途和种类用途：用途： 合闸合闸 维持在合闸状态维持在合闸状态 分闸分闸种类种类电磁机构电磁机构气动机构气动机构弹簧机构弹簧机构液压机构液压机构手动机构手动机构动力机构动力机构（三）隔离开关（三）隔离开关1、作用、作用 造成可见的空气绝缘间隙，在检修设备或线路时与带电部分隔离以确保安全。（四）互感器（四）互感器电压电压互感器：互感器： 一次侧电压与安装处系统电压一致 二次电压通常为100v电流电流互感器：互感器： 一次侧电流与安装处系统电流一致 二次电流为5A或1A互感器的种类：互感器的种类：（五）母线及绝缘子（五）母线及绝缘子母线的母线的作用：作用： 汇集、分配、传输电能汇集、分配、传输电能母线母线材料：材料： 铜铜 铝铝 钢钢母线的母线的形状：形状： 矩形矩形 管形管形 圆形圆形 绞线绞线 绝缘子的绝缘子的作用：作用： 支持和固定载流导线，使裸导线与地绝缘绝缘子的绝缘子的种类：种类： 支柱绝缘子 套管