導(dǎo)線截面及高低壓電器選擇

1、課題課題6 導(dǎo)線截面及高低壓電器選擇導(dǎo)線截面及高低壓電器選擇 6.1 高低壓電器設(shè)備高低壓電器設(shè)備 6.2 電氣設(shè)備的選擇及檢驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇及檢驗(yàn) 6.3 導(dǎo)線截面的選擇及檢驗(yàn)導(dǎo)線截面的選擇及檢驗(yàn) 6.1 高低壓電器設(shè)備高低壓電器設(shè)備 供配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電 路，稱(chēng)為一次回路。一次回路中所有的電氣設(shè)備 稱(chēng)為一次設(shè)備。常用的高、低壓一次設(shè)備是指斷 路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、熔斷器以 及由以上開(kāi)關(guān)電器及附屬裝置所組成的成套配電 裝置(高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏)等。下面分別介 紹它們的結(jié)構(gòu)與原理，以便正確、合理地選擇和 使用。 6.1.1 概述概述 熔斷器（外文符號(hào)為fu）是

2、一種通過(guò)的電流 超過(guò)規(guī)定值時(shí)使其熔體熔化而切斷電路的保護(hù)電 器，主要由金屬熔體(銅、鉛、鉛錫合金、鋅等 材料制成)、熔管及支持熔體的觸頭組成。熔斷 器的功能主要是進(jìn)行短路保護(hù)，但有的熔斷器也 具有過(guò)負(fù)荷保護(hù)的功能。 6.1.1.1 高低壓熔斷器高低壓熔斷器 按限流作用，熔斷器可分為限流式和非限流 式兩種。在短路電流未達(dá)到?jīng)_擊值之前就完全熄 滅電弧的屬限流式熔斷器；在熔體熔化后電弧電 流繼續(xù)存在，直到第一次過(guò)零或經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期后 電弧才熄滅的屬非限流式熔斷器。 按電壓可分為高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。 供配電系統(tǒng)中常用的高壓熔斷器有戶內(nèi)型(rn系 列)和戶外型（rw系列）。常用的低壓熔斷器有 rt

3、0系列、rl系列、rm系列以及nt系列等。 1.高壓熔斷器高壓熔斷器 高壓熔斷器是電網(wǎng)中廣泛使用的電器，它是 在電網(wǎng)中人為地設(shè)置的一個(gè)最薄弱的通流元件， 當(dāng)流過(guò)過(guò)電流時(shí)，元件本身發(fā)熱而熔斷，借滅弧 介質(zhì)的作用使電路斷開(kāi)，達(dá)到保護(hù)電網(wǎng)線路和電 氣設(shè)備的目的。高壓熔斷器一般可分為管式和跌 落式兩類(lèi)。戶內(nèi)廣泛采用管式，戶外采用跌落式。 由于管式熔斷器在開(kāi)斷電路時(shí)無(wú)游離氣體排出， 因此戶內(nèi)廣泛采用rn1、rn2型管式熔斷器，而 在戶外則廣泛采用rw4型跌落式熔斷器。 戶內(nèi)高壓熔斷器的全型號(hào)格式及含義如下： 注：對(duì)于自爆式熔斷器，其型號(hào)就是在rn 前加字母b，例如brn12-10型。 戶外高壓熔斷器的全

4、型號(hào)格式及含義如下： 注：對(duì)于自爆式熔斷器，也是在rw前加字 母b，例如brw-10型；有的熔斷器型號(hào)為rxw， 其中字母x表示“限流型”，例如rxw-35型 （上海電瓷廠產(chǎn)品）；也有的戶外限流型熔斷器 不加字母x，例如rw10-35型（撫順電瓷廠產(chǎn) 品）。 (1) rn12-10型戶內(nèi)管式高壓熔斷器 rn1、rn2型熔斷器的結(jié)構(gòu)基本相同，都是 瓷質(zhì)熔管內(nèi)填充石英砂的密閉管式熔斷器。其外 形如圖6.1所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6.2。rn1型熔斷 器常用于電力線路及變壓器的過(guò)載和短路保護(hù)， 其熔體要通過(guò)主電路的短路電流，因此其結(jié)構(gòu)尺 寸較大，額定電流可達(dá)100a。rn2型熔斷器則主 要用于電壓互感器一

5、次側(cè)的短路保護(hù)。 (2) rw4和rw10（f）等型戶外跌落式高壓熔斷 器 跌落式熔斷器廣泛用于戶外場(chǎng)所，既可作為 610 kv線路和變壓器的短路保護(hù)，又可在一定 的條件下直接通斷小容量的空載變壓器、空載線 路等，但不可直接通斷正常的負(fù)荷電流。但負(fù)荷 型跌落式熔斷器(如rw10-10（f）型)是在一般跌 落式熔斷器的靜觸頭上加裝簡(jiǎn)單的滅弧室，除了 作為610 kv線路和變壓器的短路保護(hù)外，還可 直接帶負(fù)荷操作。 一般跌落式熔斷器在線路上發(fā)生短路時(shí)，短 路電流使熔絲熔斷，產(chǎn)生的電弧使纖維質(zhì)滅弧管 內(nèi)壁燒灼而分解出大量氣體，導(dǎo)致管內(nèi)壓力劇增， 并沿管道形成強(qiáng)烈氣流縱吹電弧，使電弧熄滅。 熔絲熔斷后

6、，上動(dòng)觸頭因失去熔絲的張力而下翻， 使鎖緊機(jī)構(gòu)釋放，熔管在觸頭彈力和熔管自重作 用下回轉(zhuǎn)跌開(kāi)，形成明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙。rw4 10(g)改進(jìn)型戶外跌落式熔斷器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6.3。 大多數(shù)跌落式熔斷器的熔管設(shè)計(jì)為逐級(jí)排氣 結(jié)構(gòu)。在開(kāi)斷小短路電流時(shí)，由于上端被一薄膜 封閉，形成單端（下端）排氣，使管內(nèi)保持較大 的氣壓，以利于熄滅小電流短路電弧。在開(kāi)斷大 短路電流時(shí)，由于管內(nèi)分解的氣體很多，氣壓很 大，從而使上端薄膜被沖開(kāi)，形成上下兩端排氣， 以減小管內(nèi)壓力，防止熔管爆裂。 一般戶外跌落式熔斷器短路電流產(chǎn)生的電弧 僅靠滅弧管內(nèi)壁纖維物質(zhì)被燒灼分解產(chǎn)生的氣體 來(lái)縱吹滅弧，其滅弧能力不強(qiáng)，滅弧速度不快， 不

7、能在0.01 s內(nèi)滅弧，因而不能躲過(guò)短路沖擊電 流，所以戶外跌落式熔斷器屬于非限流式熔斷器。 負(fù)荷型跌落式熔斷器（如rw1010f 型） 的上觸頭上面裝有滅弧罩，在帶負(fù)荷斷開(kāi)熔管時(shí)， 在上部的弧動(dòng)觸頭與弧靜觸頭之間產(chǎn)生電弧，由 于回路電流的電動(dòng)力作用，將電弧吹入滅弧罩， 使之迅速熄滅，而無(wú)損于熔管內(nèi)的熔絲。 當(dāng)熔管合上后，有短路電流通過(guò)時(shí)，熔管內(nèi)的熔 絲熔斷，產(chǎn)生電弧，其滅弧過(guò)程與上述一般跌落 式熔斷器相同，而且具有逐級(jí)排氣結(jié)構(gòu)，解決了 同一熔斷器有效地開(kāi)斷大、小短路電流的矛盾。 負(fù)荷型跌落式熔斷器（rw1010f 型）的外形 結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6.4。 限流型戶外高壓熔斷器（如rw10-35型 ） 的

8、瓷質(zhì)熔管內(nèi)充有石英砂，其熔絲結(jié)構(gòu)也與戶內(nèi) 高壓限流熔斷器（如rn1等型）相似，因此它在 過(guò)負(fù)荷和短路時(shí)的滅弧原理與戶內(nèi)高壓限流熔斷 器相同，這種熔斷器的熔管是用抱箍固定在棒形 支柱絕緣子上，所以熔絲熔斷后不能自動(dòng)跌開(kāi)， 更無(wú)可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，因此無(wú)隔離開(kāi)關(guān)的作用。 戶外高壓限流熔斷器(rw10-35 型）的外形結(jié)構(gòu) 見(jiàn)圖6.5。 2.低壓熔斷器低壓熔斷器 低壓熔斷器是常用的一種簡(jiǎn)單的保護(hù)電器， 與高壓熔斷器一樣，主要用于短路保護(hù)，在一定 條件下也可以起過(guò)負(fù)荷保護(hù)的作用。其工作原理 同高壓熔斷器一樣，當(dāng)線路中出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò) 的電流大于規(guī)定值，熔體產(chǎn)生過(guò)量的熱而被熔斷， 電路由此被分?jǐn)唷?低壓熔斷

9、器的種類(lèi)很多，按結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分， 有rm系列無(wú)填料密封管式熔斷器、rt系列有填 料密封管式熔斷器、rc系列瓷插式熔斷器和rl 系列螺旋式熔斷器，此外還有引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的有 填料管式gf系列、m系列以及高分?jǐn)嗄芰Φ膎t 系列等。 按保護(hù)性能可分為限流型和非限流型兩大類(lèi)。 限流型熔斷器的滅弧能力強(qiáng)，能在短路電流達(dá)到 沖擊值之前0.01 s內(nèi)熄滅電弧，因此有限流作用。 限流熔斷器熔管內(nèi)都充填有石英砂，如rt型、 rl型和nt型等。非限流型熔斷器的滅弧能力不 強(qiáng)，不能躲過(guò)短路沖擊電流，即其滅弧時(shí)間大于 0.01 s，因此無(wú)限流作用。非限流熔斷器熔管內(nèi) 未充填石英砂，如rm型和rc型等，但這類(lèi)熔斷 器在熔

10、體熔斷后便于更換，比較經(jīng)濟(jì)。 瓷插式滅弧能力差，只是在故障電流較小的 線路末端使用。其他幾種類(lèi)型的熔斷器均有滅弧 措施，分?jǐn)嚯娏髂芰Ρ容^強(qiáng)，密閉管式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 螺旋式更換熔管時(shí)比較安全，填充料式的斷流能 力更強(qiáng)。 低壓熔斷器全型號(hào)表示及含義如下： 下面主要介紹供電系統(tǒng)中常用的國(guó)產(chǎn)低壓熔 斷器的結(jié)構(gòu)和原理。 (1) 瓷插式熔斷器 瓷插式熔斷器又稱(chēng)瓷插保險(xiǎn)，是常見(jiàn)的一種 低壓熔斷器。瓷質(zhì)底座內(nèi)裝有靜觸頭，和底座觸 頭相連接的導(dǎo)線用螺絲固定在觸頭的螺絲孔內(nèi)； 瓷橋上的熔體（保險(xiǎn)絲）用螺絲固定在觸頭上。 瓷橋插入底座后觸頭相互接觸，線路接通。瓷插 式熔斷器滅弧能力差，只適用于故障電流較小的 三相380

11、 v或單相220 v的線路末端，作為導(dǎo)線及 電氣設(shè)備的短路保護(hù)之用。常用的rc1a系列瓷 插式熔斷器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6.6，主要參數(shù)見(jiàn)表6.1。 (2) 密閉管式熔斷器 密閉管式熔斷器的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，主要由 變截面的熔片或熔絲與套在外面的耐高溫密閉保 護(hù)管組成，適用于交流50 hz、額定電壓到380 v、 660 v或直流到440 v的電路中，作為企業(yè)配電設(shè) 備的過(guò)載和短路保護(hù)之用。此種熔斷器采用的變 截面熔片在通過(guò)短路大電流時(shí)，熔片狹窄部分溫 度很快升高，熔片在狹窄部分熔斷。熔片在幾個(gè) 狹窄部分同時(shí)熔斷后全部下落，會(huì)造成較大的弧 隙，這更有利于滅弧。 常見(jiàn)的密閉管式熔斷器的熔管與熔片結(jié)構(gòu)見(jiàn) 圖6

12、.7，rm10系列密閉管式熔斷器的技術(shù)參數(shù)見(jiàn) 表6.2。 (3) 螺旋式熔斷器 螺旋式熔斷器由瓷質(zhì)螺帽、熔斷管和底座組 成。熔斷管由熔體和瓷質(zhì)的外套管組成。熔斷管 內(nèi)充有石英砂，可以增加滅弧能力；熔斷管上還 有一個(gè)與內(nèi)部熔絲相連的色片作為熔體熔斷的指 示。底座裝有上、下兩個(gè)接線觸頭，分別與底座 螺紋殼和底座觸頭相連。瓷質(zhì)螺帽上有一個(gè)玻璃 窗口，放入熔斷管后可以透過(guò)玻璃窗口看到熔斷 指示的色片。放有熔斷管的瓷質(zhì)螺帽旋入底座螺 紋殼后熔斷器接通。 螺旋式熔斷器的特點(diǎn)是在帶電的情況下不用 特殊工具就可換掉熔管，同時(shí)不會(huì)接觸到帶電部 分。rl7系列螺旋式熔斷器的外形見(jiàn)圖6.8，技術(shù) 參數(shù)見(jiàn)表6.3，熔

13、管參數(shù)見(jiàn)表6.4。 螺旋式熔斷器有快速熔斷式的，如rls1系列、 rls2系列等，可作為硅整流元件、晶閘管的保護(hù) 之用。 (4) 填充料式熔斷器 填充料式熔斷器由熔斷管、熔體和底座組成。 熔斷管是封閉的，里面充有石英砂。當(dāng)熔斷管內(nèi) 的熔體熔斷產(chǎn)生電弧后，周?chē)氖⑸拔针娀?的熱量，而使電弧很快熄滅。所以，填充料式熔 斷器有較大的斷流能力。常見(jiàn)的填充料式熔斷器 有rt0系列、rt12系列、rt14系列、rt15系列、 rt16系列、rt17系列、rt20系列等。rt20系列 為填充料封閉管式刀形觸頭的熔斷器，熔斷管和 底座的外形見(jiàn)圖6.9，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表6.5。 (5) m系列熔斷器 m系列熔

14、斷器是引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的具有限流 作用的熔斷器，主要由底座和熔管組成。圓形的 熔管中裝有銅熔體和石英砂填料，除了有限流作 用外，還有熔斷指示作用。 (6) 自復(fù)式熔斷器 傳統(tǒng)的熔斷器在熔體熔斷后必須更換熔體才 能繼續(xù)供電,這會(huì)增加熔斷器的運(yùn)行代價(jià)，而且給 使用帶來(lái)不便；更換熔體造成的停電時(shí)間也較長(zhǎng)， 將給用戶帶來(lái)一定的損失。自復(fù)式熔斷器克服了 這個(gè)缺點(diǎn)，它既能切斷短路電流，又能在故障排 除后自動(dòng)恢復(fù)供電。雖然叫做熔斷器，但其工作 原理和傳統(tǒng)的熔斷器并不相同，自復(fù)式熔斷器實(shí) 際上屬于熱敏性的非線性電阻。 自復(fù)式熔斷器串聯(lián)于電路當(dāng)中，一般情況下 電阻很小，電路正常供電。當(dāng)通過(guò)故障的大電流 時(shí)，自復(fù)式熔

15、斷器的電阻突然變得很大，限制故 障電流至很小的數(shù)值從而保護(hù)設(shè)備的安全。在故 障消除且電流回落后，自復(fù)式熔斷器的電阻會(huì)恢 復(fù)到初始值，電路又會(huì)正常供電，無(wú)需更換熔體， 其結(jié)構(gòu)如圖6.10所示。如我國(guó)生產(chǎn)的rz1型自復(fù)式 熔斷器采用金屬鈉作為熔體。在常溫下金屬鈉的 電阻很小，可以順暢地流過(guò)工作電流；在通過(guò)故 障的巨大電流時(shí)，鈉迅速氣化，電阻變得很大， 故障電流被限制；限制電流的任務(wù)完成后，鈉蒸 氣冷卻，又恢復(fù)到固體鈉。 自復(fù)式熔斷器可與低壓斷路器配合使用組合 為一種電器，我國(guó)生產(chǎn)的dz10-100r型低壓斷路 器就是dz10-100型低壓斷路器與rz1-100型自復(fù) 式熔斷器的組合，利用自復(fù)式熔斷

16、器來(lái)限制并切 除短路電流，利用低壓斷路器來(lái)通、斷電路和實(shí) 現(xiàn)過(guò)負(fù)荷保護(hù)?？梢灶A(yù)計(jì)，這種組合電器將會(huì)有 廣闊的應(yīng)用前景。 圖6.1rn1、rn2型高壓熔斷器安裝圖 1磁熔管；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底座 圖6.2rn1、rn2型熔斷器的熔管剖面示意圖 1管帽；2瓷管；3工作熔體； 4指示熔體；5錫球；6石英砂填料；7熔斷指示器( 圖6.3rw4-10（g）型戶外跌落式熔斷器 圖6.4負(fù)荷型跌落式熔斷器（rw1010f型）的外形結(jié)構(gòu) 圖6.5戶外高壓限流熔斷器(rw10-35型）的外形結(jié)構(gòu) 圖6.6瓷插式熔斷器 1動(dòng)觸點(diǎn);2熔體;3瓷插件; 4靜觸點(diǎn);5瓷

17、座 圖6.7 rm10型低壓熔斷器 （a） 熔管；（b） 熔片 圖6.8rl7系列螺旋式熔斷器及熔斷管的外形 圖6.9rt20系列填充料式熔斷器的三極底座和熔斷管 圖6.10 rz1型低壓自復(fù)式熔斷器 (1) 高壓斷路器 高壓斷路器（外文符號(hào)為qf）是高壓供電系統(tǒng) 中重要的電氣設(shè)備之一。它能在有負(fù)荷的情況下接 通和斷開(kāi)電路，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生短路故障時(shí)，能迅速切 斷短路電流。它不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能 通斷一定的短路電流，還能在保護(hù)裝置的作用下自 動(dòng)跳閘切除短路故障，恢復(fù)正常運(yùn)行。高壓斷路器 按其采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、六氟化硫 （sf6）斷路器、真空斷路器等類(lèi)型。我國(guó)中小型 工廠供電系統(tǒng)

18、中目前主要采用油斷路器和真空斷路 器。 6.1.1.2 高低壓開(kāi)關(guān)電器高低壓開(kāi)關(guān)電器 高壓斷路器全型號(hào)表示及含義如下： 真空斷路器 以真空作為滅弧和弧絕緣介質(zhì)的斷路器稱(chēng)為真 空斷路器。所謂真空是相對(duì)而言的，是指氣體壓力 在1.310-2 pa以下的空間。由于真空中幾乎沒(méi)有氣 體分子可供游離導(dǎo)電，且弧隙中少量導(dǎo)電粒子很容 易向周?chē)婵諗U(kuò)散，所以真空的絕緣強(qiáng)度比變壓器 油及一個(gè)大氣壓下的sf6或空氣的絕緣強(qiáng)度高得多。 真空斷路器的結(jié)構(gòu)主要由真空滅弧室和觸頭構(gòu)成， 其類(lèi)型有戶內(nèi)型（zn型）和戶外型（zw型）。圖 6.11為戶內(nèi)型分離式真空斷路器外形圖。圖6.12為 真空斷路器的真空滅弧室結(jié)構(gòu)。 真空

19、斷路器的特點(diǎn)有： n開(kāi)斷能力強(qiáng)，可達(dá)50 ka，開(kāi)斷后斷口間介質(zhì)恢 復(fù)速度快，介質(zhì)不需要更換。 n 觸頭開(kāi)距小，10 kv級(jí)真空斷路器的觸頭開(kāi)距 只有10 mm左右，所需的操作功率小，動(dòng)作快， 操作機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)化，壽命延長(zhǎng)，一般可達(dá)20年 左右不需檢修。 n 熄弧時(shí)間短，弧壓低，電弧能量小，觸頭損耗 小，開(kāi)斷次數(shù)多。 n 動(dòng)導(dǎo)桿的慣性小，適于頻繁操作。 n 開(kāi)關(guān)操作時(shí)動(dòng)作噪音小，適合城區(qū)使用。 n 滅弧介質(zhì)或絕緣介質(zhì)不用油，沒(méi)有火災(zāi)和爆炸 的危險(xiǎn)。 n 觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)因潮氣、灰塵、 有害氣體等影響而降低其性能。工作可靠，通 斷性能穩(wěn)定。滅弧室作為獨(dú)立的元件，安裝調(diào) 試簡(jiǎn)單方便。 n

20、在真空斷路器的使用年限內(nèi)，觸頭部分不需要 維修、檢查。即使維修檢查，所需時(shí)間也很短。 n 在密封的容器中熄弧，電弧和熾熱氣體不外露。 n 具有多次重合閘功能，適合配電網(wǎng)中應(yīng)用要求。 所以，真空斷路器適用于頻繁操作和要求高 速開(kāi)斷的場(chǎng)合。 sf6斷路器 以sf6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器稱(chēng) 為sf6斷路器。sf6是一種惰性氣體，無(wú)色、無(wú)味、 無(wú)毒，不燃燒，比密度是空氣的5.1倍。sf6的特 性是能在電弧間隙的游離氣體中強(qiáng)烈地吸附自由 電子，在分子直徑很大的sf6氣體中，電子運(yùn)動(dòng) 的自由行程不大，在同樣的電場(chǎng)強(qiáng)度下產(chǎn)生碰撞 游離的機(jī)會(huì)減少，這就使得sf6有極好的絕緣和 滅弧能力。與空氣相比較，

21、sf6的絕緣能力約高3 倍，滅弧能力約高百倍。因此，sf6斷路器可 采用簡(jiǎn)單的滅弧結(jié)構(gòu)以縮小斷路器的外形尺寸， 且具有較強(qiáng)的開(kāi)斷能力。此外，電弧在sf6氣體 中燃燒時(shí)電弧電壓特別低，燃弧時(shí)間短，所以斷 路器開(kāi)斷后觸頭燒損很輕微，不僅可以頻繁操作， 同時(shí)也延長(zhǎng)了檢修周期。 sf6氣體是目前最理想的絕緣和滅弧介質(zhì)， 它比現(xiàn)在使用的變壓器油、壓縮空氣乃至真空都 具有無(wú)可比擬的優(yōu)良特性。正因?yàn)槿绱?，其?yīng)用 越來(lái)越廣，發(fā)展相當(dāng)迅速，在中壓、高壓領(lǐng)域中 廣泛應(yīng)用，特別在高壓、超高壓領(lǐng)域里更顯示出 其不可取代的地位。 sf6斷路器根據(jù)其滅弧原理可分為雙壓式、 單壓式和旋弧式結(jié)構(gòu)。圖6.13為ln2-10型高

22、壓六 氟化硫斷路器外形圖，圖6.14為sf6斷路器滅弧 室結(jié)構(gòu)示意圖。 sf6氣體所具有的多方面的優(yōu)點(diǎn)使得sf6斷路 器設(shè)計(jì)得更加精巧、可靠，使用方便，適用于頻 繁操作及要求高速開(kāi)斷的場(chǎng)合，但不適用于高寒 地區(qū)，其主要優(yōu)點(diǎn)為：其主要優(yōu)點(diǎn)為： n絕緣性能好，使斷路器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為緊湊，節(jié) 省空間，而且操作功率小，噪音小。 n 由于帶電及斷口均被密封在金屬容器內(nèi)，金屬 外部接地，更好地防止意外接觸帶電部位和防 止外部物體侵入設(shè)備內(nèi)部，設(shè)備可靠。 n 無(wú)可燃性物質(zhì)，避免了爆炸和燃燒，使變配電 所的安全可靠性提高。 nsf6氣體在低氣壓下使用能夠保證電流在過(guò)零 附近切斷，電流截?cái)嘹厔?shì)減至最小，避免截流

23、而產(chǎn)生的操作過(guò)電壓，降低了設(shè)備絕緣水平的 要求，并在開(kāi)斷電容電流時(shí)不產(chǎn)生重燃。 n sf6氣體密封條件好，能夠保持裝置內(nèi)部干燥， 不受外界潮氣的影響。 n sf6氣體良好的滅弧特性使得燃弧時(shí)間短，電 流開(kāi)斷能力大，觸頭的燒損腐蝕小，觸頭可以 在較高的溫度下運(yùn)行而不損壞。 n 燃弧后裝置內(nèi)沒(méi)有碳的沉淀物，所以可以消除 電磁痕，不發(fā)生絕緣的擊穿。 n 由于sf6氣體具有良好的絕緣性能，故可以大 大減少裝置的電氣距離。 n 由于sf6開(kāi)關(guān)裝置是全封閉的，可以適用于戶 內(nèi)、居民區(qū)、煤礦或其他有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。 sf6斷路器加工精度要求很高，對(duì)其密封性 能要求更嚴(yán)，因此價(jià)格比較昂貴。 sf6斷路器（按滅

24、弧方式分為單壓式和雙壓 式，按總體結(jié)構(gòu)分為落地箱式和支柱瓷瓶式）用 sf6氣體作絕緣和滅弧介質(zhì)，具有良好的絕緣和 電氣性能，屬免維護(hù)產(chǎn)品。但sf6氣體一旦泄漏， 與周?chē)橘|(zhì)生成有劇毒的氟化物，故須進(jìn)行漏氣 監(jiān)視和報(bào)警。 少油斷路器 油斷路器按其油量多少和油的作用分為多油 式和少油式兩大類(lèi)。多油斷路器油量多，既作滅 弧介質(zhì)，又作絕緣介質(zhì)。少油斷路器是在多油斷 路器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它的用油量很少，油 主要起滅弧作用，不承擔(dān)觸頭與油箱間的絕緣， 相對(duì)多油斷路器而言，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料， 使用維護(hù)方便，因此得到廣泛應(yīng)用。但相對(duì)真空 斷路器及sf6斷路器而言，少油斷路器將會(huì)逐漸 被取代。sn10-

25、10型高壓少油斷路器外形結(jié)構(gòu)見(jiàn) 圖6.15，其油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖見(jiàn)圖6.16。 (2) 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān) 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（外文符號(hào)為ql）主要用于配 電系統(tǒng)中關(guān)合、承載、開(kāi)斷正常條件下的電流， 并能通過(guò)規(guī)定的異常（如短路）電流的關(guān)合,也就 是說(shuō),負(fù)荷開(kāi)關(guān)可以合、分正常的負(fù)荷電流以及關(guān) 合短路電流。因此,負(fù)荷開(kāi)關(guān)受到使用條件的限制， 不能作為電路中的保護(hù)開(kāi)關(guān)，通常負(fù)荷開(kāi)關(guān)必須 與具有開(kāi)斷短路電流能力的開(kāi)關(guān)設(shè)備相配合使用， 最常用的方式是負(fù)荷開(kāi)關(guān)與高壓熔斷器相配合， 正常的合、分負(fù)荷電流由負(fù)荷開(kāi)關(guān)完成，故障電 流由熔斷器來(lái)完成開(kāi)斷。 由于負(fù)荷開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)，一般不作為直接的保 護(hù)開(kāi)關(guān)，主要用于較為頻繁操作的

26、場(chǎng)所和非重要 的場(chǎng)合，尤其在小容量變壓器保護(hù)中采用高壓熔 斷器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)相配合，能體現(xiàn)出較為顯著的優(yōu) 點(diǎn)。當(dāng)變壓器發(fā)生大電流故障時(shí)，由熔斷器動(dòng)作， 切斷電流，其動(dòng)作時(shí)間在20 ms左右，這遠(yuǎn)比采 用斷路器保護(hù)要快得多，正常操作由負(fù)荷開(kāi)關(guān)完 成，提高了靈活性。在10 kv線路中采用負(fù)荷開(kāi) 關(guān)，以三相聯(lián)動(dòng)為主，當(dāng)熔斷器發(fā)生故障時(shí)，無(wú) 論是三相或是單相故障，當(dāng)有一相熔絲熔斷后， 能迅速脫扣三相聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使三相負(fù)荷開(kāi)關(guān)快速 分?jǐn)啵苊庠斐扇嗖黄胶夂头侨噙\(yùn)行。 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)在配電網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)得到了供 電部門(mén)的認(rèn)可，據(jù)有關(guān)資料介紹，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān) 在國(guó)外使用數(shù)量已達(dá)到斷路器的5倍，并有繼續(xù) 增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

27、近幾年來(lái)，隨著城市電網(wǎng)的改造， 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的使用量越來(lái)越大，如環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜，負(fù) 荷開(kāi)關(guān)配用熔斷器作為高壓設(shè)備保護(hù)已經(jīng)越來(lái)越 受到重視，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，且價(jià)格比 較便宜，得到用戶的認(rèn)可。 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)全型號(hào)表示及含義如下： 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的種類(lèi)較多，按結(jié)構(gòu)可分為油浸式、 真空式、sf6產(chǎn)氣式和壓氣式；按操作方式可分為 手動(dòng)型和電動(dòng)型等。目前負(fù)荷開(kāi)關(guān)的應(yīng)用主要以產(chǎn) 氣式及壓氣式居多，這些產(chǎn)品以戶內(nèi)型為主，且使 用范圍廣泛，集中在配電網(wǎng)中。隨著真空開(kāi)關(guān)技術(shù) 及sf6應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，近幾年真空式、sf6型負(fù) 荷開(kāi)關(guān)也得到了一定的應(yīng)用。產(chǎn)氣式和壓氣式負(fù)荷 開(kāi)關(guān)與真空式和sf6負(fù)荷開(kāi)關(guān)相比較，主要特征是 采

28、用了相應(yīng)的產(chǎn)氣型絕緣材料，在電路分?jǐn)嚯娀〉?作用下，產(chǎn)氣材料產(chǎn)生氣壓，氣壓按一定方向吹動(dòng) 改變電弧方向，使電弧拉長(zhǎng)而熄滅，起到滅弧開(kāi)斷 電流的作用。圖6.17為壓氣式sf6負(fù)荷開(kāi)關(guān)示意圖。 (3) 高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓隔離開(kāi)關(guān) 高壓隔離開(kāi)關(guān)也稱(chēng)刀閘，是建筑供配電系統(tǒng) 中使用最多的一種高壓開(kāi)關(guān)電器。隔離開(kāi)關(guān)是一 種沒(méi)有滅弧裝置的控制電器，因此嚴(yán)禁帶負(fù)荷進(jìn) 行分、合閘操作。由于它在分閘后具有明顯的斷 開(kāi)點(diǎn)，因此在操作斷路器停電后，將它拉開(kāi)可以 保證被檢修的設(shè)備與帶電部分可靠隔離，產(chǎn)生一 個(gè)明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)點(diǎn)，借以縮小停電范圍，又可 保證人身安全。 高壓隔離開(kāi)關(guān)全型號(hào)表示及含義如下： 隔離開(kāi)關(guān)的功能 隔離

29、電源將需要檢修的線路或電氣設(shè)備與電 源隔離，以保證檢修人員的安全。隔離開(kāi)關(guān)的斷 口在任何狀態(tài)下都不能發(fā)生火花放電，因此它的 斷口耐壓一般比其對(duì)地絕緣的耐壓高出10% 15%。必要時(shí)應(yīng)在隔離開(kāi)關(guān)上附設(shè)接地刀閘，供 檢修時(shí)接地用。 倒閘操作根據(jù)運(yùn)行需要換接線路，在斷口兩 端有并聯(lián)支路的情況下可進(jìn)行分、合閘操作，變 換母線接線方式等。 投、切小電流電路可用隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)斷和關(guān)合 某些小電流電路。例如電壓互感器、避雷器回路； 勵(lì)磁電流不超過(guò)2 a的空載變壓器和電容電流不 超過(guò)5 a的空載線路；變壓器中性點(diǎn)的接地線 （當(dāng)中性點(diǎn)上接有消弧線圈時(shí)，只有在系統(tǒng)沒(méi)有 接地故障時(shí)才可進(jìn)行）等。 隔離開(kāi)關(guān)的種類(lèi)與結(jié)構(gòu)

30、隔離開(kāi)關(guān)種類(lèi)很多，根據(jù)開(kāi)關(guān)閘刀的運(yùn)動(dòng)方 式可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插 入式等。 高壓隔離開(kāi)關(guān)是由一動(dòng)觸頭（活動(dòng)刀片）和 一靜觸頭（固定觸頭或刀嘴）所組成，動(dòng)、靜觸 頭均由高壓支撐絕緣子固定于底板上，底板用螺 絲固定在構(gòu)架或墻體上。 三相隔離開(kāi)關(guān)是三相聯(lián)動(dòng)操作的，拉桿絕緣 子的底部與傳動(dòng)桿相連，其上部與動(dòng)觸頭相連， 由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)拉桿絕緣子，再由拉桿絕緣子推 動(dòng)動(dòng)觸頭的開(kāi)、合動(dòng)作。圖6.18所示為建筑供配 電系統(tǒng)中常見(jiàn)的隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)及外形圖。 部分高壓隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)附錄3，以 供學(xué)習(xí)時(shí)參考。 2.低壓開(kāi)關(guān)電器低壓開(kāi)關(guān)電器 (1) 刀開(kāi)關(guān) 刀開(kāi)關(guān)是一種簡(jiǎn)單的手動(dòng)操作電器，用于非

31、 頻繁接通和切斷容量不大的低壓供電線路，并兼 作電源隔離開(kāi)關(guān)。刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)一般以h字母開(kāi) 頭，種類(lèi)規(guī)格繁多，并有多種衍生產(chǎn)品。按工作 原理和結(jié)構(gòu)，刀開(kāi)關(guān)可分為低壓刀開(kāi)關(guān)、膠蓋閘 刀開(kāi)關(guān)、刀形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、鐵殼開(kāi)關(guān)、熔斷式刀開(kāi) 關(guān)、組合開(kāi)關(guān)等。 低壓刀開(kāi)關(guān)的最大特點(diǎn)是有一個(gè)刀形動(dòng)觸頭， 基本組成部分是閘刀（動(dòng)觸頭）、刀座（靜觸頭） 和底板，結(jié)構(gòu)如圖6.19所示。 低壓刀開(kāi)關(guān)按操作方式可分為單投和雙投開(kāi) 關(guān)；按極數(shù)可分為單極、雙極和三極開(kāi)關(guān)；按滅 弧結(jié)構(gòu)可分為帶滅弧罩的和不帶滅弧罩的等。 低壓刀開(kāi)關(guān)全型號(hào)表示及含義如下： 低壓刀開(kāi)關(guān)常用于不頻繁地接通、切斷交流 和直流電路，刀開(kāi)關(guān)裝有滅弧罩時(shí)可以切斷負(fù)

32、荷 電流。常用型號(hào)有hd和hs系列。低壓刀開(kāi)關(guān)的 技術(shù)參數(shù)如表6.6（見(jiàn)見(jiàn)p139）所示。 膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)是使用最廣泛的一種刀開(kāi)關(guān)， 又稱(chēng)開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。閘刀裝在瓷質(zhì)底板上，每 相附有保險(xiǎn)絲、接線柱，用膠木罩殼蓋住閘刀， 以防止切斷電源時(shí)電弧燒傷操作者。膠蓋閘刀開(kāi) 關(guān)價(jià)格便宜、使用方便，在建筑中廣泛使用。三 相膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)在小電流配電系統(tǒng)中用來(lái)接通和 切斷電路，也可用于小容量三相異步電動(dòng)機(jī)的全 壓起動(dòng)操作；單相雙極刀開(kāi)關(guān)用在照明電路或其 他單相電路上，其中熔絲提供短路保護(hù)。膠蓋閘 刀開(kāi)關(guān)外形如圖6.20所示。常用的有hk1、hk2 兩種型號(hào)，技術(shù)資料見(jiàn)表6.7。 低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)全型號(hào)的表示及含義如

33、下： 鐵殼開(kāi)關(guān)又稱(chēng)封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)，因其早期的 產(chǎn)品都帶有一個(gè)鑄鐵外殼，所以稱(chēng)鐵殼開(kāi)關(guān)，目 前鑄鐵外殼早已被結(jié)構(gòu)輕巧、強(qiáng)度又高的薄鋼板 沖壓外殼所取代。 鐵殼開(kāi)關(guān)主要由觸頭及滅弧系統(tǒng)，熔斷器以 及操作機(jī)構(gòu)三部分組成。其操作機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)特 點(diǎn)：一是采用貯能合閘方式，即利用一根彈簧的 貯能作用，在切斷操作的初始階段，動(dòng)、靜觸頭 并不離開(kāi)，只是與動(dòng)觸頭相連的彈簧被拉伸到一 定限度時(shí)才借其彈力迅速拉開(kāi)動(dòng)觸頭，使得開(kāi)關(guān) 的閉合與分?jǐn)嗨俣榷寂c操作速度無(wú)關(guān)，既有助于 開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰?，又使電弧的持續(xù)時(shí)間大為縮短。 二是設(shè)有連鎖機(jī)構(gòu)，它可以保證開(kāi)關(guān)合閘時(shí)不能 打開(kāi)箱蓋，而當(dāng)箱蓋未關(guān)閉時(shí)也不能使開(kāi)關(guān)合閘， 這樣既保

34、證了外殼防護(hù)作用的發(fā)揮，又保證了更 換熔絲等操作的安全。 鐵殼開(kāi)關(guān)一般用于電氣照明、電熱器、電力 排灌等線路的配電設(shè)備中，供不頻繁手動(dòng)接通和 分?jǐn)嘭?fù)荷電路之用，包括用做感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的不頻 繁起動(dòng)和分?jǐn)唷ｈF殼開(kāi)關(guān)的型號(hào)主要有hh3、 hh4、hh12等系列，其結(jié)構(gòu)如圖6.21所示，規(guī)格 如表6.8所示。 熔斷式刀開(kāi)關(guān)也稱(chēng)刀熔開(kāi)關(guān)，熔斷器裝于刀 開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸片中間。它的結(jié)構(gòu)緊湊，可代替分列 的刀開(kāi)關(guān)和熔斷器，通常裝于開(kāi)關(guān)柜及電力配電 箱內(nèi)，主要型號(hào)有hr3、hr5、hr6和hr11系列。 如圖6.22所示。 面板低壓刀熔開(kāi)關(guān)全型號(hào)的表示及含義如下： 組合開(kāi)關(guān)是一種多功能開(kāi)關(guān)，可用來(lái)接通或 分?jǐn)嚯娐?，?/p>

35、換電源或負(fù)載，測(cè)量三相電壓，控 制小容量電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)等，但不能用做頻繁操 作的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，主要型號(hào)有hz10系列等。 除上述所介紹的各種形式的手動(dòng)開(kāi)關(guān)外，近 幾年來(lái)國(guó)內(nèi)已有廠家從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)出較 為先進(jìn)的新型隔離開(kāi)關(guān)，如pk系列可拼裝式隔離 開(kāi)關(guān)和pg系列熔斷器式多極開(kāi)關(guān)，它們的外殼采 用陶瓷等材料制成，耐高溫、抗老化、絕緣性能 好。該產(chǎn)品體積小、質(zhì)量輕，可采用導(dǎo)軌進(jìn)行拼 裝，電壽命和機(jī)械壽命都較長(zhǎng)，可代替前述的小 型刀開(kāi)關(guān)，廣泛用于工礦企業(yè)、民用建筑等場(chǎng)所 的低壓配電電路和控制電路中。 pg型熔斷器式隔離器是一種帶熔斷器的隔離 開(kāi)關(guān)，也分為單極和多極兩種，可用導(dǎo)軌進(jìn)行拼 裝。pk與pg

36、系列隔離開(kāi)關(guān)主要技術(shù)資料如表6.9 所示。 (2) 低壓斷路器 低壓斷路器又稱(chēng)低壓空氣開(kāi)關(guān)或自動(dòng)空氣開(kāi) 關(guān)，它具有良好的滅弧性能，能帶負(fù)荷通斷電路， 可以用于電路的不頻繁操作，同時(shí)又能提供短路、 過(guò)負(fù)荷和失壓保護(hù)，是低壓供配電線路中重要的 開(kāi)關(guān)設(shè)備。斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、 脫扣器和操作機(jī)構(gòu)等部分組成，它的操作機(jī)構(gòu)比 較復(fù)雜，主觸頭的通斷可以手動(dòng)，也可以電動(dòng)。 斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線如圖6.23所示。 當(dāng)手動(dòng)合閘后，跳鉤2和鎖扣3扣住，開(kāi)關(guān)的 觸頭閉合，當(dāng)電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，過(guò)電流脫扣 器10中線圈的電流會(huì)增加許多倍，其上部的銜鐵 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)鎖扣向上，使其跳鉤2脫鉤， 在彈簧彈

37、力的作用下，開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，斷開(kāi)線路； 當(dāng)線路過(guò)負(fù)荷時(shí)，熱元件8的發(fā)熱量會(huì)增加，使 雙金屬片向上彎曲程度加大，托起鎖扣3，最終 使開(kāi)關(guān)跳閘；當(dāng)線路電壓不足時(shí)，失壓脫扣器5 中線圈的電流會(huì)下降，鐵心的電磁力下降，不能 克服銜鐵上彈簧的彈力，使銜鐵上跳， 鎖扣3上跳，與跳鉤2脫離，致使開(kāi)關(guān)打開(kāi)。按鈕7 起分勵(lì)脫扣作用，當(dāng)按下按鈕時(shí)，開(kāi)關(guān)的動(dòng)作過(guò)程 與線路失壓時(shí)是相同的；按下按鈕6時(shí)，使分勵(lì)脫 扣器線圈通電，最終使開(kāi)關(guān)打開(kāi)。 低壓空氣斷路器有許多新的種類(lèi)，結(jié)構(gòu)和動(dòng)作 原理也不完全相同，前面所述的只是其中的一種。 低壓斷路器按滅弧介質(zhì)可分為空氣斷路器和真 空斷路器等；按用途可分為配電用斷路器、電動(dòng)機(jī) 用

38、斷路器、照明用斷路器和漏電保護(hù)斷路器等。 配電用低壓斷路器按保護(hù)性能可分為非選擇 型和選擇型兩類(lèi)。非選擇型斷路器一般為瞬時(shí)動(dòng) 作，只作短路保護(hù)用；也有的為長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作，只 作過(guò)負(fù)荷保護(hù)用。選擇型斷路器有兩段保護(hù)、三 段保護(hù)和智能化保護(hù)等。兩段保護(hù)為瞬時(shí)或短延 時(shí)與長(zhǎng)延時(shí)特性兩段。三段保護(hù)為瞬時(shí)、短延時(shí) 與長(zhǎng)延時(shí)特性三段，其中瞬時(shí)和短延時(shí)特性適用 于短路保護(hù)，而長(zhǎng)延時(shí)特性適用于過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 圖6.24所示為低壓斷路器的三種保護(hù)特性曲線。 而智能化保護(hù)的脫扣器為微機(jī)控制，保護(hù)功能更 多，選擇性更好，這種斷路器通稱(chēng)智能型斷路器。 一般低壓空氣斷路器在使用時(shí)要垂直安裝， 不能傾斜，以避免其內(nèi)部機(jī)械部件運(yùn)

39、動(dòng)遲緩。接 線時(shí)要上端接電源線，下端接負(fù)載線。有些空氣 開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘后需將手柄向下扳，然后再向上推 才能合閘，若直接向上推則不能合閘。 國(guó)產(chǎn)低壓空氣斷路器全型號(hào)的表示和含義如下： 萬(wàn)能式空氣斷路器又稱(chēng)框架式自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)， 它可以帶多種脫扣器和輔助觸頭，操作方式多樣， 裝設(shè)地點(diǎn)靈活,故名“萬(wàn)能式”或“框架式”。目前 常用的型號(hào)有ae（日本三菱）、dw12、dw15、 me（德國(guó)aeg）等系列。圖6.25是一種dw型萬(wàn)能 式低壓斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖。 dw型斷路器的合閘操作方式較多，除手柄 操作外，還有杠桿操作、電磁操作和電動(dòng)機(jī)操作 等。 塑料外殼式斷路器又稱(chēng)裝置式自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)， 它的全部元件都封裝

40、在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，在殼蓋 中央露出操作手柄，用于手動(dòng)操作，在民用低壓 配電中用量很大。常見(jiàn)的型號(hào)有dz13、dz15、 dz20、c45、c65等系列，其種類(lèi)繁多。 圖6.26是一種dz型塑料外殼式低壓斷路器的 斷面圖，圖6.27是該斷路器操作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理 示意圖。 低壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)一般采用四連桿機(jī)構(gòu)， 可自由脫扣。按操作方式分為手動(dòng)和電動(dòng)兩種， 手動(dòng)操作是利用操作手柄或杠桿操作，電動(dòng)操作 是利用專(zhuān)門(mén)的電磁線圈或控制電動(dòng)機(jī)操作。 低壓斷路器的操作手柄有三個(gè)位置： 合閘位置如圖6.27（a）所示，手柄扳 向上邊，跳鉤被鎖扣扣住，觸頭維持在閉合狀態(tài)。 自由脫扣位置如圖6.27（b）所示，跳

41、鉤被釋放(脫扣)，手柄移至中間位置，觸頭斷開(kāi)。 分閘和再扣位置如圖6.27（c）所示， 手柄扳向下邊，跳鉤又被鎖扣扣住，從而完成 “再扣”操作，為下次合閘做好準(zhǔn)備。 dz型斷路器可根據(jù)工作要求裝設(shè)以下脫扣器： 復(fù)式脫扣器，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)負(fù)荷保護(hù)和短路保 護(hù)； 電磁脫扣器，只做短路保護(hù)； 熱脫扣器，為雙金屬片，只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 漏電斷路器是在斷路器上加裝漏電保護(hù)器件， 當(dāng)?shù)蛪壕€路或電氣設(shè)備上發(fā)生人身觸電、漏電和單 相接地故障時(shí)，漏電斷路器便快速自動(dòng)切斷電源， 保護(hù)人身和電氣設(shè)備的安全，避免事故擴(kuò)大。 漏電保護(hù)型的空氣斷路器在原有代號(hào)上再加 上字母l，表示是漏電保護(hù)型的，如dz47l63 系列漏電斷

42、路器。 附錄10列出了部分低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù) 據(jù)，供學(xué)習(xí)時(shí)參考。 圖6.11zn3-10型高壓真空斷路器外形 圖6.12真空斷路器的真空滅弧室結(jié)構(gòu) 圖6.13 ln2-10型高壓六氟化硫斷路器 圖6.14 sf6斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)示意圖 圖6.15sn10-10型高壓少油斷路器 圖6.16sn10-10型高壓少油斷路器油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖6.17壓氣式sf6負(fù)荷開(kāi)關(guān)示意圖 圖6.18 gn8-10600型高壓隔離開(kāi)4關(guān) 圖6.19hd13型低壓刀開(kāi)關(guān) 圖6.20開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān) 圖6.21鐵殼開(kāi)關(guān)外形圖 圖6.22hr型刀熔開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖 圖6.23斷路器原理結(jié)構(gòu)和接線圖 圖6.24保護(hù)特性曲線

43、（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 圖6.25dw型萬(wàn)能式低壓斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖 圖6.26dz型塑料外殼式低壓斷路器 圖6.27dz型斷路器操作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理示意圖 (a) 合閘位置；(b) 自由脫扣位置；(c) 分閘和再扣位置 圖6.27dz型斷路器操作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理示意圖 (a) 合閘位置；(b) 自由脫扣位置；(c) 分閘和再扣位置 互感器是一種特殊變壓器，可分為電流互感 器（外文符號(hào)為ta）和電壓互感器（外文符號(hào)為 tv）兩類(lèi)?；ジ衅鞯墓δ苡袃蓚€(gè)： （1） 安全絕緣 采用互感器作一次電路與二次電路之間的中 間元件，既可避免一次電路的高電壓直接引入儀 表、繼電

44、器等二次設(shè)備，又可避免二次電路故障 影響一次電路，提高了兩方面工作的安全性和可 靠性，特別是保障了人身安全。 6.1.2 電流互感器與電壓互感器電流互感器與電壓互感器 （2） 擴(kuò)大測(cè)量范圍 采用互感器，就相當(dāng)于擴(kuò)大了儀表、繼電器 的使用范圍。例如用一只5 a的電流表，通過(guò)不 同變流比的電流互感器就可測(cè)量任意大的電流。 同樣，用一只100 v的電壓表，通過(guò)不同變壓比 的電壓互感器就可測(cè)量任意高的電壓。 由于采用互感器可使二次電路的儀表、繼電 器等的電流、電壓規(guī)格統(tǒng)一，有利于大規(guī)模生產(chǎn)。 另外，采用互感器還可以獲得多種形式的接線方 案。 1.基本結(jié)構(gòu)和原理基本結(jié)構(gòu)和原理 電流互感器的基本結(jié)構(gòu)原理如

45、圖 6.28所示。 它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組的匝數(shù)很少，導(dǎo)體相 當(dāng)粗，串聯(lián)接入一次電路中；而其二次繞組匝數(shù) 多，導(dǎo)線細(xì)，與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)， 形成一個(gè)閉合回路。由于二次儀表、繼電器等的 電流線圈阻抗很小，所以電流互感器工作時(shí)二次 回路接近于短路狀態(tài)。二次繞組的額定電流一般 為5 a 。 6.1.2.1 電流互感器電流互感器 電流互感器的一次電流i1與其二次電流i2之間 有下列關(guān)系： i1n2/n1i2=kii2 2.常用接線方案常用接線方案 電流互感器在三相電路中常用的接線方案有： （1） 一相式接線圖 6.29（a）電流線圈通 過(guò)的電流反映一次電路對(duì)應(yīng)相的電流，通常用在負(fù) 荷平衡

46、的三相電路中測(cè)量電流，或在繼電保護(hù)中作 為過(guò)負(fù)荷保護(hù)接線。 （2） 兩相v形接線圖6.29（b）也稱(chēng)為兩相 不完全y形接線，這種接線的三個(gè)電流線圈分別反映 三相電流，其中最右邊的電流線圈是接在互感器二 次側(cè)的公共線上，反映的是兩個(gè)互感器二次電流的 相量和，正好是未接互感器那一相的二次電流。 （3） 兩相電流差接線圖6.29(c）也稱(chēng)為 兩相交叉接線。其二次側(cè)公共線流過(guò)的電流為相 電流的3倍。這種接線也廣泛用于繼電保護(hù)裝置 中，稱(chēng)為兩相一繼電器接線。 （4） 三相 y 形接線圖 6.29(d）這種接 線的三個(gè)電流線圈正好反映各相電流，因此廣泛 用于中性點(diǎn)直接接地的三相三線制特別是三相四 線制電路

47、中，用于測(cè)量或繼電保護(hù)。 3.電流互感器的類(lèi)型電流互感器的類(lèi)型 電流互感器的類(lèi)型很多，按一次繞組的匝數(shù) 分，有單匝式（包括母線式、心柱式、套管式） 和多匝式（包括線圈式、線環(huán)式、串級(jí)式）；按 一次電壓高低分，有高壓和低壓兩大類(lèi)；按用途 分，有測(cè)量用和保護(hù)用兩大類(lèi)；按準(zhǔn)確度等級(jí)分， 測(cè)量用電流互感器有 0.1、0.2、0.5 、1、3、5六 個(gè)等級(jí)，保護(hù)用電流互感器有5p和10p兩級(jí)。 電流互感器全型號(hào)的表示及含義： 高壓電流互感器一般制成兩個(gè)鐵芯和兩個(gè)二 次繞組，其中準(zhǔn)確度等級(jí)高的二次繞組接測(cè)量?jī)x 表，準(zhǔn)確度等級(jí)低的二次繞組接繼電器。 圖6.30為戶內(nèi)低壓 500v 的 lmzj1-0.5 型

48、 （500-800/5）母線式電流互感器的外形圖。它本 身沒(méi)有一次繞組，母線從中孔穿過(guò)，母線就是其 一次繞組（1 匝）。 圖6.31為戶內(nèi)高壓10kv 的 lqj-10 型線圈式 電流互感器的外形圖，其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表6.10。 它的一次繞組繞在兩個(gè)鐵芯上，每個(gè)鐵芯都有一 個(gè)二次繞組，分別為 0.5 級(jí)和 3 級(jí)，0.5 級(jí)接測(cè)量 儀表，3 級(jí)接繼電保護(hù)。低壓的線圈式電流互感 器lqg-0.5 型（g為改進(jìn)型）則只有一個(gè)鐵芯和 一個(gè)二次繞組，其一、二次繞組均繞在同一鐵芯 上。 4.電流互感器使用注意事項(xiàng)電流互感器使用注意事項(xiàng) （1） 電流互感器工作時(shí)其二次側(cè)不得開(kāi)路 根據(jù)電磁平衡方程i1n1-

49、i2n2=i0n1知（電流方 向參看圖6.28），當(dāng)i2=0時(shí)，i1n1-i2n2 =i0n1，即 i0=i1，由于i1是一次電路負(fù)荷電流，只決定于一 次側(cè)負(fù)荷，不因互感器二次側(cè)負(fù)荷變化而變化， 有可能會(huì)使鐵芯過(guò)熱，燒毀互感器，因?yàn)槎卫@ 組匝數(shù)遠(yuǎn)比一次繞組匝數(shù)多，還會(huì)在二次側(cè)感應(yīng) 出危險(xiǎn)高電壓。 （2） 電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地 為了防止其一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)一次 側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)而危及人身和設(shè)備安全， 電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地。 （3） 電流互感器在連接時(shí)要注意其端子的極性 在安裝和使用電流互感器時(shí)，一定要注意端 子的極性，否則其二次側(cè)所接儀表、繼電器中流 過(guò)的電流

50、就不是預(yù)想的電流，從而影響正確測(cè)量， 甚至引起事故。 圖6.28電流互感器的基本結(jié)構(gòu)原理圖 圖6.28電流互感器的基本結(jié)構(gòu)原理圖 圖6.29電流互感器的接線方案 （a） 一相式；（b） 兩相v形；（c） 兩相電流差；（d） 三相y形 圖6.29電流互感器的接線方案 （a） 一相式；（b） 兩相v形；（c） 兩相電流差；（d） 三相y形 圖6.30 lmzj1-0.5 型電流互感器 圖6.31lqj-10 型電流互感器 1.基本結(jié)構(gòu)原理基本結(jié)構(gòu)原理 電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理如圖6.32所示。 它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)很多，而二次繞 組匝數(shù)較少，相當(dāng)于降壓變壓器。它接入電路的 方式是：其一次繞

51、組并聯(lián)在一次電路中；而其二 次繞組則并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。由于二 次儀表、繼電器等的電壓線圈阻抗很大，所以電 壓互感器工作時(shí)二次回路接近于空載狀態(tài)。二次 繞組的額定電壓一般為 100 v。 6.1.2.2 電壓互感器電壓互感器 電壓互感器的一次電壓u1與其二次電壓u2之 間有下列關(guān)系： u1n1/n2u2kuu2 2.常用接線方案常用接線方案 電壓互感器在三相電路中常用的接線方案有： (1) 一個(gè)單相電壓互感器的接線如圖6.33 （a）所示，供儀表、繼電器接于一個(gè)線電壓。 (2) 兩個(gè)單相電壓互感器接成v/v形如圖 6.33（b）所示，適用于變配電所的610 kv高壓 配電裝置中，供儀表

52、、繼電器測(cè)量和監(jiān)視三相三 線制系統(tǒng)中的各個(gè)線電壓。 (3) 三個(gè)單相電壓互感器接成y0/y0形如圖 6.33（c）所示，供儀表、繼電器測(cè)量和監(jiān)視三相 三線制系統(tǒng)中的線電壓和相電壓。由于小電流接 地系統(tǒng)在一次側(cè)發(fā)生單相接地時(shí)另兩相電壓要升 高到線電壓，所以絕緣監(jiān)察電壓表應(yīng)按線電壓選 擇，否則在發(fā)生單相接地時(shí)電壓表可能被燒毀。 (4) 三相單相三繞組電壓互感器或一個(gè)三相 五芯柱三繞組電壓互感器y0/y0/形如圖6.33(d) 所示，其接成y0的二次繞組與圖6.33（c）相同， 輔助二次繞組接成開(kāi)口三角形。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)， 由于三個(gè)相電壓對(duì)稱(chēng)，因此開(kāi)口三角形兩端的電 壓接近于零。當(dāng)某一相接地時(shí)，開(kāi)口

53、三角形兩端 將出現(xiàn)近100 v的零序電壓，使電壓繼電器kv動(dòng) 作，發(fā)出單相接地信號(hào)。 3.電壓互感器的分類(lèi)及型號(hào)電壓互感器的分類(lèi)及型號(hào) 電壓互感器按相數(shù)分，有單相、三相三芯柱 和三相五芯柱式；按繞組分，有雙繞組式和三繞 組式；按絕緣與其冷卻方式分，有干式（含環(huán)氧 樹(shù)脂澆注式）、油浸式和充氣式（sf6）；按安 裝地點(diǎn)分，有戶內(nèi)式和戶外式。 電壓互感器全型號(hào)的表示及含義如下： 圖6.34為應(yīng)用廣泛的單相三繞組、戶內(nèi)jdzj- 10型電壓互感器外形圖。三個(gè)jdzj-10型電壓互 感器接成圖6.33(d)所示y0/y0/的接線形式，供小 電流接地系統(tǒng)中作電壓、電能測(cè)量及絕緣監(jiān)測(cè)之 用。 4.電壓互感器

54、使用注意事項(xiàng)電壓互感器使用注意事項(xiàng) （1） 電壓互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得短路 由于電壓互感器一、二次側(cè)都是在并聯(lián)狀態(tài) 下工作的，發(fā)生短路時(shí)將產(chǎn)生很大的短路電流， 有可能燒毀互感器，甚至影響一次電路的安全運(yùn) 行，因此電壓互感器的一、二次側(cè)都必須裝設(shè)熔 斷器進(jìn)行短路保護(hù)，熔斷器的額定電流一般為0.5 a。 （2） 電壓互感器的二次側(cè)有一端必須接地 這與電流互感器二次側(cè)接地的目的相同，也 是為了防止一、二次繞組絕緣擊穿時(shí)一次側(cè)的高 電壓竄入二次側(cè)而危及人身和設(shè)備的安全。 （3） 電壓互感器在連接時(shí)要注意其端子的極性 電壓互感器在連接時(shí)一定要注意端子的極性， 否則其二次側(cè)所接儀表、繼電器中的電壓就不

55、是 預(yù)想的電壓而影響正確測(cè)量，乃至引起保護(hù)裝置 的誤動(dòng)作。 圖6.33電壓互感器的接線方案 （a） 一個(gè)單相電壓互感器；（b） 兩個(gè)單相接成v/v形； （c） 三個(gè)單相接成y0/y0形； （d） 三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱 三繞組電壓互感器接成y0/y0/（開(kāi)口三角）形 圖6.33電壓互感器的接線方案 （a） 一個(gè)單相電壓互感器；（b） 兩個(gè)單相接成v/v形； （c） 三個(gè)單相接成y0/y0形； （d） 三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱 三繞組電壓互感器接成y0/y0/（開(kāi)口三角）形 圖6.33電壓互感器的接線方案 （a） 一個(gè)單相電壓互感器；（b） 兩個(gè)單相接成v/v形； （c） 三個(gè)單相

56、接成y0/y0形； （d） 三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱 三繞組電壓互感器接成y0/y0/（開(kāi)口三角）形 圖6.33電壓互感器的接線方案 （a） 一個(gè)單相電壓互感器；（b） 兩個(gè)單相接成v/v形； （c） 三個(gè)單相接成y0/y0形； （d） 三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱 三繞組電壓互感器接成y0/y0/（開(kāi)口三角）形 圖6.34 jdzj-10型電壓互感器 高壓成套配電裝置指高壓開(kāi)關(guān)柜，是按一定 的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種 高壓成套裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制 和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作 為大型高壓交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和保護(hù)之用，其中 安裝有高壓開(kāi)關(guān)電器、

57、保護(hù)設(shè)備、監(jiān)測(cè)儀表和母 線、絕緣子等。 6.1.3 高低壓成套設(shè)備高低壓成套設(shè)備 6.1.3.1 高壓成套設(shè)備高壓成套設(shè)備 高壓開(kāi)關(guān)柜按其主要設(shè)備元件的安裝方式可 分為固定式和手車(chē)式（移開(kāi)式）兩大類(lèi)；按開(kāi)關(guān) 柜隔室的構(gòu)成形式可分為鎧裝型、間隔型、箱型 和半封閉型等；按其母線系統(tǒng)可分為單母線、單 母線帶旁路母線和雙母線等形式。 國(guó)產(chǎn)老系列高壓開(kāi)關(guān)柜的全型號(hào)格式和含義 如下： 國(guó)產(chǎn)新系列高壓開(kāi)關(guān)柜的全型號(hào)格式和含義 如下： 1.固定式高壓開(kāi)關(guān)柜固定式高壓開(kāi)關(guān)柜 其主要設(shè)備(包括斷路器、互感器和避雷器) 及其他設(shè)備都是固定安裝的，如gg-1a(f）、 kgn、xgn等型開(kāi)關(guān)柜。圖6.35為 gg-1

58、a（f） 型開(kāi)關(guān)柜外形結(jié)構(gòu)圖。 固定式開(kāi)關(guān)柜具有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、制造成本 較低的優(yōu)點(diǎn)。但主要設(shè)備如斷路器發(fā)生故障或需 要檢修試驗(yàn)時(shí)則必須中斷供電，直到故障消除或 檢修試驗(yàn)完成后才能恢復(fù)供電，因此這類(lèi)固定式 高壓開(kāi)關(guān)柜主要用在企業(yè)的中小變配電所及負(fù)荷 不是很重要的場(chǎng)所。 2.手車(chē)式（移開(kāi)式）高壓開(kāi)關(guān)柜手車(chē)式（移開(kāi)式）高壓開(kāi)關(guān)柜 其主要設(shè)備如斷路器、電壓互感器、避雷器等裝 設(shè)在可以拉出和推入開(kāi)關(guān)柜的手車(chē)上,這些設(shè)備如發(fā)生 故障或需要檢修試驗(yàn)時(shí)可隨時(shí)將其手車(chē)?yán)?，再推?同類(lèi)備用手車(chē)即可恢復(fù)供電，停電時(shí)間很短，大大提 高了供電可靠性。手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜較之固定式開(kāi)關(guān)柜具 有檢修安全、供電可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但制

59、造成本較高， 主要用于大中型變配電所及負(fù)荷比較重要、要求供電 可靠性高的場(chǎng)所。常用的手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜有 gc、jyn 等型。圖6.36中所示為 gc-10(f）型手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜的 外形結(jié)構(gòu)圖。 3.環(huán)網(wǎng)高壓開(kāi)關(guān)柜環(huán)網(wǎng)高壓開(kāi)關(guān)柜 環(huán)網(wǎng)高壓開(kāi)關(guān)柜一般由三個(gè)間隔組成，其中 一個(gè)電纜進(jìn)線間隔，一個(gè)電纜出線間隔，還有一 個(gè)為變壓器回路間隔。 環(huán)網(wǎng)柜的主要電氣元件有高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔 斷器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓 互感器、避雷器等。 環(huán)網(wǎng)柜具有可靠的防誤操作設(shè)施，達(dá)到了規(guī) 定的“五防”（對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)的安全要求）， 在我國(guó)城市電網(wǎng)改造和建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。 “五防”是對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)的安全要求

60、， 包括： 防止誤跳、誤合斷路器； 防止帶負(fù) 荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)； 防止帶電掛接接地線； 防止帶接地線合隔離開(kāi)關(guān)； 防止人員誤入 開(kāi)關(guān)柜的帶電間隙。有的開(kāi)關(guān)柜型號(hào)末尾加注有 “(f)”的，即為達(dá)到“五防”的防誤型開(kāi)關(guān)柜。 圖6.35gg-1a(f)-07s型高壓開(kāi)關(guān)柜(斷路器柜) 圖6.36gc-10(f)型高壓開(kāi)關(guān)柜 低壓配電裝置包括低壓配電屏（柜）和配電 箱，是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組 裝而成的一種低壓成套裝置，在低壓配電系統(tǒng)中 作為控制、保護(hù)和計(jì)量之用。 1.低壓配電屏（柜）低壓配電屏（柜） 國(guó)產(chǎn)老系列低壓配電屏的全型號(hào)格式和含義 如下： 6.1.3.2 低壓配電裝置低壓配電裝