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1、現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1 1頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器 高壓電器中的開關(guān)電器主要用來(lái)關(guān)合與分?jǐn)嗾k娐放c故障電高壓電器中的開關(guān)電器主要用來(lái)關(guān)合與分?jǐn)嗾k娐放c故障電路,或用來(lái)隔離高壓電源。根據(jù)其功能的不同又可分為:路,或用來(lái)隔離高壓電源。根據(jù)其功能的不同又可分為:(1)高壓斷路器)高壓斷路器 它能關(guān)合與分?jǐn)嗾G闆r下的各種負(fù)載電路,它能關(guān)合與分?jǐn)嗾G闆r下的各種負(fù)載電路,又能在故障情況下關(guān)合與開斷短路電流,而且還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘又能在故障情況下關(guān)合與開斷短路電流,而且還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的要求。它是高壓電器中一種功能最為全面的電器。的要求。
2、它是高壓電器中一種功能最為全面的電器。(2)高壓熔斷器)高壓熔斷器 當(dāng)線路中電流超過(guò)一定的限度或出現(xiàn)短路故障時(shí)能夠自動(dòng)開斷當(dāng)線路中電流超過(guò)一定的限度或出現(xiàn)短路故障時(shí)能夠自動(dòng)開斷電路。電路開斷后,熔斷器必須人工更換部件后才能再次使用。電路。電路開斷后,熔斷器必須人工更換部件后才能再次使用。(3)高壓隔離開關(guān))高壓隔離開關(guān)用來(lái)隔離電源或電路。隔離開關(guān)只能開斷很小的電流,例如長(zhǎng)度用來(lái)隔離電源或電路。隔離開關(guān)只能開斷很小的電流,例如長(zhǎng)度很短的母線空載電流,容量不大的變壓器空載電流等。很短的母線空載電流,容量不大的變壓器空載電流等。(4)高壓負(fù)荷開關(guān))高壓負(fù)荷開關(guān) 只能在正常工作情況下關(guān)合與開斷各種負(fù)載
3、電路,但不能開斷只能在正常工作情況下關(guān)合與開斷各種負(fù)載電路,但不能開斷現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2 2頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器短路電流。短路電流。(5)接地開關(guān))接地開關(guān)高壓與超高壓線路檢修電氣設(shè)備時(shí),為確保人身安全,可用接地開高壓與超高壓線路檢修電氣設(shè)備時(shí),為確保人身安全,可用接地開關(guān)進(jìn)行接地。接地開關(guān)可用來(lái)人為造成電力系統(tǒng)的接地短路,以達(dá)關(guān)進(jìn)行接地。接地開關(guān)可用來(lái)人為造成電力系統(tǒng)的接地短路,以達(dá)到控制和保護(hù)的目的。到控制和保護(hù)的目的。 觸頭分?jǐn)鄷r(shí),在剛出現(xiàn)斷口之際,由于兩觸頭間距離極小,其觸頭分?jǐn)鄷r(shí),在剛出現(xiàn)斷口之際,由于兩觸頭間距離極
4、小,其間將形成很強(qiáng)的電場(chǎng),使陰極中的自由電子溢出到氣隙中并向陽(yáng)間將形成很強(qiáng)的電場(chǎng),使陰極中的自由電子溢出到氣隙中并向陽(yáng)極加速運(yùn)動(dòng),這稱為場(chǎng)致發(fā)射。極加速運(yùn)動(dòng),這稱為場(chǎng)致發(fā)射。 另一方面,介質(zhì)的放電現(xiàn)象是由于電場(chǎng)、熱、光的作用下,介另一方面,介質(zhì)的放電現(xiàn)象是由于電場(chǎng)、熱、光的作用下,介質(zhì)里的中性分子產(chǎn)生自由電子、正、負(fù)離子的結(jié)果。稱為游離作質(zhì)里的中性分子產(chǎn)生自由電子、正、負(fù)離子的結(jié)果。稱為游離作用。用。 在電子高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,高溫使電極間原有介質(zhì)中性原子出在電子高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,高溫使電極間原有介質(zhì)中性原子出現(xiàn)現(xiàn)熱游離熱游離,在高速電子,在高速電子 因此,電場(chǎng)作用下,大量帶電粒子作定向運(yùn)動(dòng)形成電流
5、,于是絕因此,電場(chǎng)作用下,大量帶電粒子作定向運(yùn)動(dòng)形成電流,于是絕緣的氣體就變成了導(dǎo)體,致使兩個(gè)觸頭間出現(xiàn)高溫的帶電粒子流緣的氣體就變成了導(dǎo)體,致使兩個(gè)觸頭間出現(xiàn)高溫的帶電粒子流現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 3 3頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器“電弧電弧”??梢钥闯?,電弧的產(chǎn)生實(shí)際上是一種介質(zhì)將被擊穿的放??梢钥闯?,電弧的產(chǎn)生實(shí)際上是一種介質(zhì)將被擊穿的放電現(xiàn)象,也是一種電子游離過(guò)程。電現(xiàn)象,也是一種電子游離過(guò)程。 真空環(huán)境下,電極間的介質(zhì)游離現(xiàn)象(真空環(huán)境下,電極間的介質(zhì)游離現(xiàn)象(熱游離和熱游離和)可)可忽略,真空電弧在觸頭帶電流分離時(shí),是觸頭間的電離
6、狀態(tài)下的金忽略,真空電弧在觸頭帶電流分離時(shí),是觸頭間的電離狀態(tài)下的金屬蒸汽形成的電弧。屬蒸汽形成的電弧。產(chǎn)生金屬蒸汽的原因如下:產(chǎn)生金屬蒸汽的原因如下:(1)金屬小橋)金屬小橋-金屬蒸汽:金屬蒸汽: 由于當(dāng)真空斷路器在剛剛分離時(shí),觸頭間接觸壓力減小,觸由于當(dāng)真空斷路器在剛剛分離時(shí),觸頭間接觸壓力減小,觸頭會(huì)由面接觸變?yōu)辄c(diǎn)接觸(因此在觸頭間會(huì)形成金屬小橋),使電頭會(huì)由面接觸變?yōu)辄c(diǎn)接觸(因此在觸頭間會(huì)形成金屬小橋),使電流集中流過(guò)金屬橋。在分?jǐn)噙^(guò)程中,金屬橋被拉長(zhǎng),截面減小,電流集中流過(guò)金屬橋。在分?jǐn)噙^(guò)程中,金屬橋被拉長(zhǎng),截面減小,電阻增大,橋上耗散功率大,溫度急劇升高,金屬橋熔化并產(chǎn)生高溫阻增大
7、,橋上耗散功率大,溫度急劇升高,金屬橋熔化并產(chǎn)生高溫金屬蒸汽;金屬蒸汽;(2)金屬團(tuán)粒)金屬團(tuán)粒-金屬蒸汽:金屬蒸汽: 觸頭表面結(jié)合不牢固的金屬團(tuán)粒(如金屬加工時(shí)殘留的毛觸頭表面結(jié)合不牢固的金屬團(tuán)粒(如金屬加工時(shí)殘留的毛剌),在靜電場(chǎng)力的作用下,離開電極表面,加速通過(guò)真空間隙轟剌),在靜電場(chǎng)力的作用下,離開電極表面,加速通過(guò)真空間隙轟擊電極,使電極和團(tuán)粒的溫度升高,蒸發(fā)出高溫金屬蒸汽;擊電極,使電極和團(tuán)粒的溫度升高,蒸發(fā)出高溫金屬蒸汽;現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 4 4頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器(3)強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射)強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射-金屬蒸汽:金屬蒸汽:
8、 觸頭表面尖端突起部分的電場(chǎng)極強(qiáng),因強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射自由電子所觸頭表面尖端突起部分的電場(chǎng)極強(qiáng),因強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射自由電子所形成的電子束轟擊陽(yáng)極,也可使陽(yáng)極發(fā)熱,蒸發(fā)出金屬蒸汽。形成的電子束轟擊陽(yáng)極,也可使陽(yáng)極發(fā)熱,蒸發(fā)出金屬蒸汽。運(yùn)動(dòng)中帶電的金屬團(tuán)粒與電極間形成強(qiáng)電場(chǎng),此電場(chǎng)可使團(tuán)粒和運(yùn)動(dòng)中帶電的金屬團(tuán)粒與電極間形成強(qiáng)電場(chǎng),此電場(chǎng)可使團(tuán)粒和電極表面發(fā)射大量自由電子。當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的自由電子穿過(guò)高溫金電極表面發(fā)射大量自由電子。當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的自由電子穿過(guò)高溫金屬蒸汽時(shí),使金屬原子電離產(chǎn)生帶電離子。離子的定向移動(dòng)形成屬蒸汽時(shí),使金屬原子電離產(chǎn)生帶電離子。離子的定向移動(dòng)形成傳導(dǎo)電流。傳導(dǎo)電流。 電極表面發(fā)射自由電子的尖
9、端或突起,很快發(fā)展成為陰極斑點(diǎn),電極表面發(fā)射自由電子的尖端或突起,很快發(fā)展成為陰極斑點(diǎn),其溫度極高,不斷蒸發(fā)金屬蒸汽,補(bǔ)充金屬蒸汽的損失,陰極斑其溫度極高,不斷蒸發(fā)金屬蒸汽,補(bǔ)充金屬蒸汽的損失,陰極斑點(diǎn)發(fā)射的電子又電離金屬蒸汽,補(bǔ)充離子的損失,觸頭間的預(yù)放點(diǎn)發(fā)射的電子又電離金屬蒸汽,補(bǔ)充離子的損失,觸頭間的預(yù)放電電流就變成自持的真空電弧。電電流就變成自持的真空電弧。 因此可以說(shuō),真空電弧的形成是一個(gè)電離的過(guò)程。真空電弧是電因此可以說(shuō),真空電弧的形成是一個(gè)電離的過(guò)程。真空電弧是電離狀態(tài)下的金屬蒸汽形成的電弧。離狀態(tài)下的金屬蒸汽形成的電弧?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大
10、學(xué)電氣工程系 5 5頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器電弧電壓:電弧電壓:1、從電弧外部特性看:、從電弧外部特性看:hAKuluuul采用拉長(zhǎng)電弧長(zhǎng)度采用拉長(zhǎng)電弧長(zhǎng)度 ,使得維持電弧燃燒的弧柱區(qū)電壓,使得維持電弧燃燒的弧柱區(qū)電壓hul AKuu 增大,此為長(zhǎng)弧滅弧法。而便近極區(qū)電壓增大,此為長(zhǎng)弧滅弧法。而便近極區(qū)電壓 增大,為短弧增大,為短弧滅弧法。對(duì)交流電弧還存在電流過(guò)滅弧法。對(duì)交流電弧還存在電流過(guò)0時(shí)重燃的近陰極效應(yīng)。時(shí)重燃的近陰極效應(yīng)。2、從微觀機(jī)理的去游離角度,滅弧措施還有:、從微觀機(jī)理的去游離角度,滅弧措施還有:冷卻滅弧與改變電弧區(qū)域介質(zhì)兩類措施。冷卻滅弧與改變電弧區(qū)域介質(zhì)兩類措施。氣
11、體有較高的導(dǎo)熱率,弧心表面具有很高的溫度梯度,冷氣體有較高的導(dǎo)熱率,弧心表面具有很高的溫度梯度,冷卻效果顯著,同時(shí)卻效果顯著,同時(shí)SF6在電弧中熱游離作用強(qiáng)烈,弧心存在在電弧中熱游離作用強(qiáng)烈,弧心存在現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 6 6頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器著大量單體的著大量單體的S、F及其離子等,電弧燃燒過(guò)程中,電網(wǎng)注入及其離子等,電弧燃燒過(guò)程中,電網(wǎng)注入弧隙的弧隙的能量比空氣和油等作滅弧介質(zhì)的斷路器低得多能量比空氣和油等作滅弧介質(zhì)的斷路器低得多。因此,觸頭材料燒。因此,觸頭材料燒損較少,電弧也就比較容易熄滅。損較少,電弧也就比較容易熄滅。
12、 SF6氣體的強(qiáng)負(fù)電性,氣體分子或原子生成負(fù)離子的傾向性強(qiáng),氣體的強(qiáng)負(fù)電性,氣體分子或原子生成負(fù)離子的傾向性強(qiáng),由于負(fù)離子與正離子極易復(fù)合還原為中性分子和原子。因此,由于負(fù)離子與正離子極易復(fù)合還原為中性分子和原子。因此,弧隙弧隙空間導(dǎo)電性的消失過(guò)程非常迅速??臻g導(dǎo)電性的消失過(guò)程非常迅速。弧隙電導(dǎo)率很快降低,從而促使弧隙電導(dǎo)率很快降低,從而促使電弧熄滅。電弧熄滅。 從外部特性,利用吹弧拉長(zhǎng)電弧的原理,滅弧室的可動(dòng)部分帶動(dòng)從外部特性,利用吹弧拉長(zhǎng)電弧的原理,滅弧室的可動(dòng)部分帶動(dòng)壓氣裝置,靠分閘過(guò)程中活塞與氣缸的相對(duì)運(yùn)動(dòng),造成短時(shí)間的氣壓氣裝置,靠分閘過(guò)程中活塞與氣缸的相對(duì)運(yùn)動(dòng),造成短時(shí)間的氣壓升高
13、,產(chǎn)生吹弧作用來(lái)帶動(dòng)滅弧,典型的有單壓式、雙壓式、壓升高,產(chǎn)生吹弧作用來(lái)帶動(dòng)滅弧,典型的有單壓式、雙壓式、旋旋弧式弧式措施。措施。真空斷路器真空斷路器利用微觀機(jī)理:利用微觀機(jī)理:(1)不存在撞擊游離:)不存在撞擊游離:在真空中,氣體分子稀少,電子的自由行在真空中,氣體分子稀少,電子的自由行程達(dá)要比一般真空斷路器的間隙大得多,即使真空間隙中存在自由程達(dá)要比一般真空斷路器的間隙大得多,即使真空間隙中存在自由電子也電子也不可能不可能由于電子和分子發(fā)生由于電子和分子發(fā)生碰撞電離碰撞電離導(dǎo)致間隙擊穿。導(dǎo)致間隙擊穿。現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 7 7頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)
14、充 高壓電器高壓電器(2)存在截流現(xiàn)象:)存在截流現(xiàn)象:在真空環(huán)境中氣體粒子的擴(kuò)散能力很強(qiáng),當(dāng)在真空環(huán)境中氣體粒子的擴(kuò)散能力很強(qiáng),當(dāng)單陰極斑點(diǎn)的電弧電流較小時(shí),陰極斑點(diǎn)產(chǎn)生的金屬蒸汽和帶電粒單陰極斑點(diǎn)的電弧電流較小時(shí),陰極斑點(diǎn)產(chǎn)生的金屬蒸汽和帶電粒子將可能由于不能補(bǔ)償擴(kuò)散的損失,而引起電弧燃燒的不穩(wěn)定或自子將可能由于不能補(bǔ)償擴(kuò)散的損失,而引起電弧燃燒的不穩(wěn)定或自行熄滅。行熄滅。(3)利用擴(kuò)散效應(yīng):)利用擴(kuò)散效應(yīng):開斷真空電弧時(shí),由于弧柱內(nèi)外的壓力與密開斷真空電弧時(shí),由于弧柱內(nèi)外的壓力與密度差別都很大,所以弧柱內(nèi)的金屬蒸氣與帶電質(zhì)點(diǎn)會(huì)不斷向外擴(kuò)散。度差別都很大,所以弧柱內(nèi)的金屬蒸氣與帶電質(zhì)點(diǎn)會(huì)不
15、斷向外擴(kuò)散。斷口間的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù),只要介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)速度大斷口間的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù),只要介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)速度大于電壓恢復(fù)上升速度,電弧最終熄滅。于電壓恢復(fù)上升速度,電弧最終熄滅。(4)改變觸頭的形狀與材料:)改變觸頭的形狀與材料:真空間隙的擊穿機(jī)理只同電極情況真空間隙的擊穿機(jī)理只同電極情況有關(guān),可通過(guò)改變觸頭的形狀與材料提高擊穿電壓。有關(guān),可通過(guò)改變觸頭的形狀與材料提高擊穿電壓?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 8 8頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器 高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成斷路器的分合閘功能,而分合閘信號(hào)的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成斷路器的分
16、合閘功能,而分合閘信號(hào)的感測(cè)并不作為高壓斷路器的基本構(gòu)成,通常由相關(guān)的繼電控制線路感測(cè)并不作為高壓斷路器的基本構(gòu)成,通常由相關(guān)的繼電控制線路完成。區(qū)別之二,高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)形式多樣化,與低壓斷路器完成。區(qū)別之二,高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)形式多樣化,與低壓斷路器只有自由脫扣一種不同,常見(jiàn)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有:只有自由脫扣一種不同,常見(jiàn)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有:現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 9 9頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器 在低壓熔斷器中,利用變截面與冶金效應(yīng),可實(shí)現(xiàn)同一熔體實(shí)現(xiàn)在低壓熔斷器中,利用變截面與冶金效應(yīng),可實(shí)現(xiàn)同一熔體實(shí)現(xiàn)過(guò)載與短路保護(hù)。如下圖所示,過(guò)載時(shí),過(guò)載
17、與短路保護(hù)。如下圖所示,過(guò)載時(shí),A處溫度最高,低熔點(diǎn)材處溫度最高,低熔點(diǎn)材料先熔化,并在冶金效應(yīng)下,其中的高熔點(diǎn)材料降低熔點(diǎn)而在料先熔化,并在冶金效應(yīng)下,其中的高熔點(diǎn)材料降低熔點(diǎn)而在B處處先熔化,開口大,利于滅弧先熔化,開口大,利于滅弧 。而對(duì)于高壓熔斷器,過(guò)載時(shí),而對(duì)于高壓熔斷器,過(guò)載時(shí),A點(diǎn)先熔化,維持一個(gè)小間隙的電弧點(diǎn)先熔化,維持一個(gè)小間隙的電弧燃燒,有利用避免線路產(chǎn)生過(guò)電壓。燃燒,有利用避免線路產(chǎn)生過(guò)電壓?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1010頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器主要用在分閘后建立可靠的絕緣間隙將被檢修線路主要用在分閘后建立可靠的絕
18、緣間隙將被檢修線路和設(shè)備與電源分開,只有和設(shè)備與電源分開,只有分?jǐn)嗯c接通小電流分?jǐn)嗯c接通小電流的能力。的能力。主要工作在主要工作在1035kV的小容量配電系統(tǒng)中;的小容量配電系統(tǒng)中; 用來(lái)開用來(lái)開斷和關(guān)合斷和關(guān)合負(fù)荷電流及規(guī)定的過(guò)載電流負(fù)荷電流及規(guī)定的過(guò)載電流,也可用來(lái)開斷和關(guān)合電容器,也可用來(lái)開斷和關(guān)合電容器組和大容量輸電線路中的空載變壓器和空載線路。但不能分?jǐn)喽搪方M和大容量輸電線路中的空載變壓器和空載線路。但不能分?jǐn)喽搪冯娏鳌k娏?。人為地制造接地以增大短路短路電流,促使斷路器人為地制造接地以增大短路短路電流,促使斷路器?dòng)作。具備一定的動(dòng)作。具備一定的短路關(guān)合短路關(guān)合能力和動(dòng)、熱穩(wěn)定性,但它
19、能力和動(dòng)、熱穩(wěn)定性,但它不能開斷不能開斷負(fù)荷電流和短路電流,故沒(méi)有滅弧裝置。負(fù)荷電流和短路電流,故沒(méi)有滅弧裝置?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1111頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器1、按用途分類高壓電器可分為幾種、按用途分類高壓電器可分為幾種?它們的功能如何它們的功能如何?A、開關(guān)電器:用來(lái)關(guān)合及開斷電路的電器、開關(guān)電器:用來(lái)關(guān)合及開斷電路的電器(1)斷路器)斷路器DK 在電路正常工作和發(fā)生故障(例如發(fā)生短路)時(shí)關(guān)合和開斷電路在電路正常工作和發(fā)生故障(例如發(fā)生短路)時(shí)關(guān)合和開斷電路 (2)隔離開關(guān))隔離開關(guān)G將高壓設(shè)備與電源隔離,以保證檢修工作人員的
20、安全將高壓設(shè)備與電源隔離,以保證檢修工作人員的安全 (3)熔斷器)熔斷器RN在電路發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)依靠熔件的熔斷開斷電路在電路發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)依靠熔件的熔斷開斷電路 (4)負(fù)荷開關(guān))負(fù)荷開關(guān)FW在電路正常工作或過(guò)載時(shí)關(guān)合和開斷電路,它不能開斷短路電流在電路正常工作或過(guò)載時(shí)關(guān)合和開斷電路,它不能開斷短路電流 (5)接地開關(guān)。)接地開關(guān)。一般用于降壓變壓器的高壓側(cè)一般用于降壓變壓器的高壓側(cè) 人為地制造接地以增大短路短路電流,促使斷路器動(dòng)作。人為地制造接地以增大短路短路電流,促使斷路器動(dòng)作。B、限制電器:用來(lái)限制電路中電壓或電流的電器、限制電器:用來(lái)限制電路中電壓或電流的電器(1)電抗器)電抗器主要
21、用來(lái)限制電路中的短路電流。某些類型的熔斷器也有限制短路主要用來(lái)限制電路中的短路電流。某些類型的熔斷器也有限制短路電流的作用。電流的作用。(2)避雷器)避雷器現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1212頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器(1)電流互感器)電流互感器 用來(lái)變換電路中的電流,以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝用來(lái)變換電路中的電流,以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝置,并使之與高壓電路隔離的電器。置,并使之與高壓電路隔離的電器。(2)電壓互感器)電壓互感器用來(lái)變換電路中的電壓,以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝用來(lái)變換電路中的電壓,以便供電給測(cè)量?jī)x表、
22、繼電器或自動(dòng)裝置,并使之與高壓電路隔離的電器。置,并使之與高壓電路隔離的電器。D、組合電器:將上述幾種電器,按一定的線路裝配成一個(gè)電器、組合電器:將上述幾種電器,按一定的線路裝配成一個(gè)電器整體的電器組合為組合電器。整體的電器組合為組合電器。用來(lái)限制電路中出現(xiàn)的過(guò)電壓或過(guò)電流的電器用來(lái)限制電路中出現(xiàn)的過(guò)電壓或過(guò)電流的電器C、變換電器:用來(lái)變換電路中的電壓和電流使之便于檢測(cè)的電器。、變換電器:用來(lái)變換電路中的電壓和電流使之便于檢測(cè)的電器。2、按照安裝地點(diǎn)高壓電器如何分類、按照安裝地點(diǎn)高壓電器如何分類?按照安裝地點(diǎn)分按照安裝地點(diǎn)分(1)戶內(nèi)式:裝在建筑物內(nèi),一般工作在)戶內(nèi)式:裝在建筑物內(nèi),一般工作
23、在35kV及以下的電壓等及以下的電壓等級(jí)。級(jí)。(2)戶外式:適用于安裝在露天,一般工作在)戶外式:適用于安裝在露天,一般工作在35kV及以上的電壓及以上的電壓等級(jí)。等級(jí)?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1313頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器3、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)有哪些?、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)有哪些? 高壓斷路器主要的技術(shù)參數(shù):高壓斷路器主要的技術(shù)參數(shù):(1)額定電壓)額定電壓 :是指斷路器所能承受的正常工作電壓。額定電:是指斷路器所能承受的正常工作電壓。額定電壓指的是線電壓,并在銘牌上予以標(biāo)明。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,其壓指的是線電壓,并在銘牌上予以標(biāo)明
24、。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,其電壓等級(jí)有:電壓等級(jí)有:10kV;35Kv;60kV;110kV;220kV;330kV;500kV各級(jí)。各級(jí)。(2)最高工作電壓)最高工作電壓 因?yàn)樵谳旊娋€路上有電壓損耗,那么在線路供電端的額定電壓因?yàn)樵谳旊娋€路上有電壓損耗,那么在線路供電端的額定電壓就會(huì)高于線路受電端的額定電壓,這樣斷路器就可能在高于額定電就會(huì)高于線路受電端的額定電壓,這樣斷路器就可能在高于額定電壓的情況下長(zhǎng)期工作,因此規(guī)定了斷路器的最高工作電壓這一指標(biāo)。壓的情況下長(zhǎng)期工作,因此規(guī)定了斷路器的最高工作電壓這一指標(biāo)。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于額定電壓在按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于額定電壓在220kV以下的斷路器
25、其最高工以下的斷路器其最高工作電壓為額定電壓的作電壓為額定電壓的1.1 1.15倍;對(duì)于倍;對(duì)于 330kV的斷路器規(guī)定為額的斷路器規(guī)定為額定電壓的定電壓的1.1倍。倍。(3)額定電流)額定電流 是指銘牌上所標(biāo)明的斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度下可以長(zhǎng)期通過(guò)的最是指銘牌上所標(biāo)明的斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度下可以長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。大工作電流。 現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1414頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器斷路器長(zhǎng)期通過(guò)額定電流時(shí),斷路器導(dǎo)電回路各部件的溫升均不得斷路器長(zhǎng)期通過(guò)額定電流時(shí),斷路器導(dǎo)電回路各部件的溫升均不得超過(guò)允許值。超過(guò)允許值。 (4)額定開
26、斷電流)額定開斷電流 它是斷路器在額定電壓下能可靠切斷的最大電流,稱為額定開斷電它是斷路器在額定電壓下能可靠切斷的最大電流,稱為額定開斷電流。流。 (5)額定斷流容量)額定斷流容量 又稱額定遮斷容量或開斷能力。一個(gè)斷路器額定斷流容量與額定開又稱額定遮斷容量或開斷能力。一個(gè)斷路器額定斷流容量與額定開斷電流、額定線電壓有關(guān),即用額定開斷電流與額定線電壓的乘積斷電流、額定線電壓有關(guān),即用額定開斷電流與額定線電壓的乘積的的3倍來(lái)表示。倍來(lái)表示。 (6)動(dòng)穩(wěn)定電流)動(dòng)穩(wěn)定電流 它是指斷路器在合閘位置時(shí)所允許通過(guò)的最大短路電流,又稱極它是指斷路器在合閘位置時(shí)所允許通過(guò)的最大短路電流,又稱極限通過(guò)電流。斷路
27、器在通過(guò)這一短路電流時(shí),不會(huì)因電動(dòng)力的作限通過(guò)電流。斷路器在通過(guò)這一短路電流時(shí),不會(huì)因電動(dòng)力的作用而發(fā)生任何的機(jī)械損壞。用而發(fā)生任何的機(jī)械損壞。(7)熱穩(wěn)定電流)熱穩(wěn)定電流 當(dāng)短路電流通過(guò)斷路器時(shí)會(huì)使導(dǎo)電部分發(fā)熱,其熱量與電流的平當(dāng)短路電流通過(guò)斷路器時(shí)會(huì)使導(dǎo)電部分發(fā)熱,其熱量與電流的平方成正比。所以當(dāng)斷路器通過(guò)短路電流時(shí),有可能使觸頭熔焊直至方成正比。所以當(dāng)斷路器通過(guò)短路電流時(shí),有可能使觸頭熔焊直至現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1515頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器損壞斷路器。因此斷路器規(guī)定了在一定的時(shí)間內(nèi)(損壞斷路器。因此斷路器規(guī)定了在一定的時(shí)間內(nèi)
28、(1、4、5、10s)的熱穩(wěn)定電流。熱穩(wěn)定電流是斷路器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的短路的熱穩(wěn)定電流。熱穩(wěn)定電流是斷路器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的短路電流值,一般用有效值來(lái)表示。電流值,一般用有效值來(lái)表示。(8)合閘時(shí)間)合閘時(shí)間 自發(fā)出合閘信號(hào)起,到斷路器的主觸頭剛剛接通為止的一段時(shí)間,自發(fā)出合閘信號(hào)起,到斷路器的主觸頭剛剛接通為止的一段時(shí)間,稱為斷路器的合閘時(shí)間。稱為斷路器的合閘時(shí)間。 對(duì)斷路器合閘時(shí)間的要求不高,但應(yīng)盡可能的穩(wěn)定。我國(guó)生產(chǎn)對(duì)斷路器合閘時(shí)間的要求不高,但應(yīng)盡可能的穩(wěn)定。我國(guó)生產(chǎn)的斷路器合閘時(shí)間一般均小于或等于的斷路器合閘時(shí)間一般均小于或等于0.2s。(9)分閘時(shí)間)分閘時(shí)間 是指從分閘
29、線圈接通起,到斷路器三相電弧完全熄滅為止的一段時(shí)是指從分閘線圈接通起,到斷路器三相電弧完全熄滅為止的一段時(shí)間。分閘時(shí)間包括斷路器的固有分閘時(shí)間和電弧存在的時(shí)間。間。分閘時(shí)間包括斷路器的固有分閘時(shí)間和電弧存在的時(shí)間。 分閘時(shí)間愈短愈好,一般分閘時(shí)間為分閘時(shí)間愈短愈好,一般分閘時(shí)間為02s。通常,合閘時(shí)間大于。通常,合閘時(shí)間大于分閘時(shí)間。分閘時(shí)間。(10)觸頭行程)觸頭行程 斷路器觸頭行程系指斷路器在操作過(guò)程中,觸頭從起始位置到終斷路器觸頭行程系指斷路器在操作過(guò)程中,觸頭從起始位置到終止位置所經(jīng)過(guò)的距離。止位置所經(jīng)過(guò)的距離?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1
30、616頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器(11)觸頭超程)觸頭超程 斷路器觸頭超程系指斷路器在合閘操作中,動(dòng)、靜觸頭接觸后,斷路器觸頭超程系指斷路器在合閘操作中,動(dòng)、靜觸頭接觸后,動(dòng)觸頭繼續(xù)前行的距離。它等于行程與開距之差。動(dòng)觸頭繼續(xù)前行的距離。它等于行程與開距之差。(12)剛分速度)剛分速度 指斷路器分閘過(guò)程中,動(dòng)觸頭剛剛分離時(shí)的速度。指斷路器分閘過(guò)程中,動(dòng)觸頭剛剛分離時(shí)的速度。(13)剛合速度)剛合速度 指斷路器合閘過(guò)程中,觸頭剛剛接觸時(shí),動(dòng)觸頭的移動(dòng)速度。指斷路器合閘過(guò)程中,觸頭剛剛接觸時(shí),動(dòng)觸頭的移動(dòng)速度。 另外,還有三相同期、油重、總重、無(wú)電流間隔時(shí)間等技術(shù)參另外,還有三相同期、油重、
31、總重、無(wú)電流間隔時(shí)間等技術(shù)參數(shù)。數(shù)。4、運(yùn)行中的高壓斷路器一般應(yīng)滿足哪些基本要求?、運(yùn)行中的高壓斷路器一般應(yīng)滿足哪些基本要求?為了確保斷路器的正常運(yùn)行,一般應(yīng)滿足以下基本要求。為了確保斷路器的正常運(yùn)行,一般應(yīng)滿足以下基本要求。(1)安全可靠)安全可靠 高壓斷路器在正常運(yùn)行中,不應(yīng)誤動(dòng),以免使高壓斷路器在正常運(yùn)行中,不應(yīng)誤動(dòng),以免使系統(tǒng)的正常工作遭到破壞;當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),不應(yīng)拒動(dòng)(拒絕系統(tǒng)的正常工作遭到破壞;當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),不應(yīng)拒動(dòng)(拒絕動(dòng)作),以免擴(kuò)大事故范圍。同時(shí),高壓斷路器在各種工作狀態(tài)動(dòng)作),以免擴(kuò)大事故范圍。同時(shí),高壓斷路器在各種工作狀態(tài)下,均不應(yīng)出現(xiàn)危及人身和其它設(shè)備安全的現(xiàn)象。
32、下,均不應(yīng)出現(xiàn)危及人身和其它設(shè)備安全的現(xiàn)象。(2)斷流容量高)斷流容量高 系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)故障,其電流很大,往往是系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)故障,其電流很大,往往是其其現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1717頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器額定電流的幾倍、幾十倍甚至更高,而持續(xù)時(shí)間僅幾秒鐘。高壓斷額定電流的幾倍、幾十倍甚至更高,而持續(xù)時(shí)間僅幾秒鐘。高壓斷路器應(yīng)能承受開斷和關(guān)合故障電流的能力。路器應(yīng)能承受開斷和關(guān)合故障電流的能力。(3)動(dòng)作迅速)動(dòng)作迅速 高壓斷路器開斷故障電流的快慢將直接影響系統(tǒng)輸高壓斷路器開斷故障電流的快慢將直接影響系統(tǒng)輸送功率的大小以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性
33、。因此,高壓斷路器在接到繼電保送功率的大小以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,高壓斷路器在接到繼電保護(hù)裝置發(fā)來(lái)的信號(hào)后,應(yīng)在百分之幾秒的時(shí)間內(nèi)斷開故障電路。護(hù)裝置發(fā)來(lái)的信號(hào)后,應(yīng)在百分之幾秒的時(shí)間內(nèi)斷開故障電路。不難看出,為了使斷路器很好地滿足上述要求,高壓斷路器必須具不難看出,為了使斷路器很好地滿足上述要求,高壓斷路器必須具有可靠完善的滅弧裝置和盡量簡(jiǎn)單可靠的二次回路。有可靠完善的滅弧裝置和盡量簡(jiǎn)單可靠的二次回路。5、高壓少油斷路器和高壓多油斷路器各有哪些特點(diǎn)?、高壓少油斷路器和高壓多油斷路器各有哪些特點(diǎn)?高壓油斷路器根據(jù)油量的多少分為少油斷路器和多油斷路器兩種。高壓油斷路器根據(jù)油量的多少分為少油斷路器
34、和多油斷路器兩種。(1)少油斷路器)少油斷路器高壓少油斷路器的油箱一般做成單極式,三相高壓少油斷路器的油箱一般做成單極式,三相電路需要三個(gè)油箱。其滅弧介質(zhì)是變壓器油,油分裝在三個(gè)油箱內(nèi)。電路需要三個(gè)油箱。其滅弧介質(zhì)是變壓器油,油分裝在三個(gè)油箱內(nèi)。油量很少,一般只有幾千克至十幾千克。在每個(gè)油箱的外表面有一油量很少,一般只有幾千克至十幾千克。在每個(gè)油箱的外表面有一個(gè)油標(biāo)管,用以觀察油面和油色。正常時(shí)油面應(yīng)在油標(biāo)管上兩條紅個(gè)油標(biāo)管,用以觀察油面和油色。正常時(shí)油面應(yīng)在油標(biāo)管上兩條紅線之間,油的顏色為亮黃色。油箱的外殼是金屬的,外殼帶電,一線之間,油的顏色為亮黃色。油箱的外殼是金屬的,外殼帶電,一般涂成
35、紅顏色,嚴(yán)禁接地。油箱內(nèi)油的作用主要是滅弧,其次可起般涂成紅顏色,嚴(yán)禁接地。油箱內(nèi)油的作用主要是滅弧,其次可起到動(dòng)靜觸頭分閘時(shí)的絕緣作用。極間的絕緣以及各極對(duì)地的到動(dòng)靜觸頭分閘時(shí)的絕緣作用。極間的絕緣以及各極對(duì)地的現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1818頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器絕緣是靠空氣和其它有機(jī)絕緣材料來(lái)完成的。少油斷路器的滅弧絕緣是靠空氣和其它有機(jī)絕緣材料來(lái)完成的。少油斷路器的滅弧方式是采用橫吹、縱吹和附加油流的機(jī)械油吹三種方式聯(lián)合作用。方式是采用橫吹、縱吹和附加油流的機(jī)械油吹三種方式聯(lián)合作用。少油斷路器具有開斷電流大,全分?jǐn)鄷r(shí)間短,可滿足
36、開斷空載長(zhǎng)少油斷路器具有開斷電流大,全分?jǐn)鄷r(shí)間短,可滿足開斷空載長(zhǎng)線路的要求,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富,易于維護(hù)和檢修,運(yùn)行噪聲低等優(yōu)線路的要求,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富,易于維護(hù)和檢修,運(yùn)行噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。但也有額定電流不易做得很大,滅弧室內(nèi)油易劣化,不允許點(diǎn)。但也有額定電流不易做得很大,滅弧室內(nèi)油易劣化,不允許頻繁操作等缺點(diǎn)。曾有噴油甚至爆炸事故發(fā)生,但近年來(lái)的產(chǎn)品頻繁操作等缺點(diǎn)。曾有噴油甚至爆炸事故發(fā)生,但近年來(lái)的產(chǎn)品防爆性能已大大提高。防爆性能已大大提高。 它適用于各級(jí)電站的戶內(nèi)式變電站中。近年來(lái),在高層建筑的主它適用于各級(jí)電站的戶內(nèi)式變電站中。近年來(lái),在高層建筑的主體內(nèi)已實(shí)施無(wú)油化的進(jìn)程,故有將其逐步淘汰的趨
37、勢(shì)。體內(nèi)已實(shí)施無(wú)油化的進(jìn)程,故有將其逐步淘汰的趨勢(shì)。(2)多油斷路器一般組成三極共箱式(三極裝于一個(gè)油箱內(nèi))。)多油斷路器一般組成三極共箱式(三極裝于一個(gè)油箱內(nèi))。其滅弧介質(zhì)是變壓器油,油量很多,一般是少油斷路器中油量的其滅弧介質(zhì)是變壓器油,油量很多,一般是少油斷路器中油量的20倍左右。油箱的外殼是金屬的,外殼不帶電,一般涂成灰顏色,倍左右。油箱的外殼是金屬的,外殼不帶電,一般涂成灰顏色,必須接地。油箱內(nèi)油的作用主要是滅弧,其次是絕緣。必須接地。油箱內(nèi)油的作用主要是滅弧,其次是絕緣。多油斷路器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易制造,易于加裝單匝環(huán)形電流互多油斷路器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易制造,易于加裝單匝環(huán)形電流互
38、感器及電壓分壓裝置,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較多,易于維護(hù)和檢修,運(yùn)行噪感器及電壓分壓裝置,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較多,易于維護(hù)和檢修,運(yùn)行噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。聲低等優(yōu)點(diǎn)。 現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 1919頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器但是也有額定電流不易做大、開斷小電流時(shí)燃孤時(shí)間較長(zhǎng),動(dòng)作速但是也有額定電流不易做大、開斷小電流時(shí)燃孤時(shí)間較長(zhǎng),動(dòng)作速度較慢等缺點(diǎn)。它適用于度較慢等缺點(diǎn)。它適用于35kV及以下的變電所,近年來(lái)已趨于淘及以下的變電所,近年來(lái)已趨于淘汰。汰。6、按照吹弧的能源,油斷路器有那些滅弧裝置?、按照吹弧的能源,油斷路器有那些滅弧裝置? 可以分成三類(自能吹弧、滅
39、弧裝置)、(外能吹弧、滅弧裝可以分成三類(自能吹弧、滅弧裝置)、(外能吹弧、滅弧裝置)、(綜合吹弧、滅弧裝置)。置)、(綜合吹弧、滅弧裝置)。 7、六氟化硫斷路器的特點(diǎn)有哪些?、六氟化硫斷路器的特點(diǎn)有哪些? 六氟化硫斷路器是采用惰性氣體六氟化硫(六氟化硫斷路器是采用惰性氣體六氟化硫(SF6)作為滅弧和)作為滅弧和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。絕緣介質(zhì)的一種斷路器。SF6是由化學(xué)元素硫(是由化學(xué)元素硫(S)的氟()的氟(F)合)合成的一種化學(xué)氣體。它的分子量比空氣重成的一種化學(xué)氣體。它的分子量比空氣重5倍,是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)倍,是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不燃的氣體。毒、不燃的氣體。SF6氣體分子具有很強(qiáng)的負(fù)電性
40、,其正離子可以氣體分子具有很強(qiáng)的負(fù)電性,其正離子可以吸附電子形成中性質(zhì)點(diǎn),其正負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速度較慢,復(fù)合能力較強(qiáng)。吸附電子形成中性質(zhì)點(diǎn),其正負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速度較慢,復(fù)合能力較強(qiáng)。因此在因此在SF6氣體中就不含有自由電子,使得其絕緣性能非常良好。氣體中就不含有自由電子,使得其絕緣性能非常良好。在在23個(gè)表壓下可以達(dá)到變壓器油的絕緣強(qiáng)度。由于個(gè)表壓下可以達(dá)到變壓器油的絕緣強(qiáng)度。由于FS6具有良好具有良好的高溫導(dǎo)熱性和強(qiáng)大的捕捉電子能力,在電弧熄滅后能迅速恢復(fù)絕的高溫導(dǎo)熱性和強(qiáng)大的捕捉電子能力,在電弧熄滅后能迅速恢復(fù)絕緣。所以緣。所以SF6的滅弧能力要比空氣大的滅弧能力要比空氣大100倍。鑒于倍。鑒于FS
41、6具有上具有上現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2020頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器述優(yōu)越性能,故常以其作為制造高壓斷路器和其它組合電器的介質(zhì)。述優(yōu)越性能,故常以其作為制造高壓斷路器和其它組合電器的介質(zhì)。 FS6斷路器的缺點(diǎn)是:斷路器的缺點(diǎn)是: 它的電氣性能受電場(chǎng)均勻程度及水分等雜質(zhì)的影響特別大,需要它的電氣性能受電場(chǎng)均勻程度及水分等雜質(zhì)的影響特別大,需要一套一套FS6氣體系統(tǒng),所以對(duì)其密封結(jié)構(gòu)、元件結(jié)構(gòu)和氣體系統(tǒng),所以對(duì)其密封結(jié)構(gòu)、元件結(jié)構(gòu)和FS6氣體的質(zhì)氣體的質(zhì)量要求特別高,并需采取專門措施以防低氟化合物對(duì)人體及材料的量要求特別高,并需采取專門措施
42、以防低氟化合物對(duì)人體及材料的危害和影響。危害和影響。8、簡(jiǎn)述真空滅弧室的滅弧原理、簡(jiǎn)述真空滅弧室的滅弧原理 真空電弧的熄滅是基于利用高真空介質(zhì)(一般為壓強(qiáng)低于真空電弧的熄滅是基于利用高真空介質(zhì)(一般為壓強(qiáng)低于10-4mm汞柱的稀薄氣體)的絕緣強(qiáng)度及在這種氣體中的電弧生成物(帶電汞柱的稀薄氣體)的絕緣強(qiáng)度及在這種氣體中的電弧生成物(帶電粒子和金屬蒸汽)具有極高的擴(kuò)散速度,在電弧電流過(guò)零后,觸頭粒子和金屬蒸汽)具有極高的擴(kuò)散速度,在電弧電流過(guò)零后,觸頭間隙的介質(zhì)強(qiáng)度可以迅速恢復(fù)起來(lái)的原理而實(shí)現(xiàn)的。燃弧過(guò)程中的間隙的介質(zhì)強(qiáng)度可以迅速恢復(fù)起來(lái)的原理而實(shí)現(xiàn)的。燃弧過(guò)程中的金屬蒸汽和帶電粒子在強(qiáng)烈的擴(kuò)散中
43、為屏蔽罩所冷凝,帶三條阿基金屬蒸汽和帶電粒子在強(qiáng)烈的擴(kuò)散中為屏蔽罩所冷凝,帶三條阿基米德螺旋槽的跑弧面使電弧電流在其流經(jīng)路線上的觸頭間產(chǎn)生一個(gè)米德螺旋槽的跑弧面使電弧電流在其流經(jīng)路線上的觸頭間產(chǎn)生一個(gè)橫向磁場(chǎng),這時(shí)電弧電流在主觸頭上沿切線方向快速移動(dòng),從而降橫向磁場(chǎng),這時(shí)電弧電流在主觸頭上沿切線方向快速移動(dòng),從而降低了主觸頭表面的溫度,減少了主觸頭的燒損,穩(wěn)定了低了主觸頭表面的溫度,減少了主觸頭的燒損,穩(wěn)定了現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2121頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器斷路器的開斷性能,提高了斷路器的壽命。斷路器的開斷性能,提高了斷路器的壽命。
44、9、使用真空斷路器時(shí)為什么必須加裝過(guò)電壓保護(hù)措施?、使用真空斷路器時(shí)為什么必須加裝過(guò)電壓保護(hù)措施? 真空斷路器的滅弧效果很好,允許頻繁操作,觸頭的行程小,真空斷路器的滅弧效果很好,允許頻繁操作,觸頭的行程小,動(dòng)作速度快,與其它斷路器不同的是極易產(chǎn)生操作過(guò)電壓。而分、動(dòng)作速度快,與其它斷路器不同的是極易產(chǎn)生操作過(guò)電壓。而分、合閘時(shí)產(chǎn)生的操作過(guò)電壓又有可能危及電氣設(shè)備的絕緣。所以一般合閘時(shí)產(chǎn)生的操作過(guò)電壓又有可能危及電氣設(shè)備的絕緣。所以一般應(yīng)安裝過(guò)電壓保護(hù)裝置。無(wú)論真空斷路器用以控制電動(dòng)機(jī)還是用以應(yīng)安裝過(guò)電壓保護(hù)裝置。無(wú)論真空斷路器用以控制電動(dòng)機(jī)還是用以切換變壓器,都應(yīng)加裝閥型避雷器、非線性電阻,
45、或切換變壓器,都應(yīng)加裝閥型避雷器、非線性電阻,或R-C保護(hù)裝置。保護(hù)裝置。目前在采用真空斷路器的高壓開關(guān)柜中,常采用閥型避雷器作為過(guò)目前在采用真空斷路器的高壓開關(guān)柜中,常采用閥型避雷器作為過(guò)電壓保護(hù)裝置。電壓保護(hù)裝置。 由于過(guò)電壓保護(hù)裝置所保護(hù)的是其所控制或切換的電氣設(shè)備;由于過(guò)電壓保護(hù)裝置所保護(hù)的是其所控制或切換的電氣設(shè)備;因此過(guò)電壓保護(hù)裝置一定要安裝在真空斷路器的負(fù)荷側(cè),而絕對(duì)不因此過(guò)電壓保護(hù)裝置一定要安裝在真空斷路器的負(fù)荷側(cè),而絕對(duì)不可錯(cuò)誤的安裝在其電源側(cè)。否則保護(hù)裝置將失去其存在意義??慑e(cuò)誤的安裝在其電源側(cè)。否則保護(hù)裝置將失去其存在意義。10、什么是真空電弧的截流現(xiàn)象?它有什么危害?如
46、何防止?、什么是真空電弧的截流現(xiàn)象?它有什么危害?如何防止? 所謂真空電弧截流現(xiàn)象就是交流真空電弧不在工頻電流自然過(guò)所謂真空電弧截流現(xiàn)象就是交流真空電弧不在工頻電流自然過(guò)零間熄滅,而是在自然過(guò)零前,電流在零間熄滅,而是在自然過(guò)零前,電流在I0時(shí)突然熄滅。截流現(xiàn)象將時(shí)突然熄滅。截流現(xiàn)象將引起過(guò)電壓,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞電器設(shè)備。引起過(guò)電壓,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞電器設(shè)備。現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2222頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器截?cái)嚯娏鞯钠骄抵饕Q于觸頭材料,并與電弧電流的大小、線截?cái)嚯娏鞯钠骄抵饕Q于觸頭材料,并與電弧電流的大小、線路阻抗特征和電極上
47、并聯(lián)電容、觸頭的分?jǐn)嗨俣鹊纫蛩赜嘘P(guān)。例如:路阻抗特征和電極上并聯(lián)電容、觸頭的分?jǐn)嗨俣鹊纫蛩赜嘘P(guān)。例如:觸頭材料的飽和蒸汽壓力越高,截?cái)嚯娏饔|頭材料的飽和蒸汽壓力越高,截?cái)嚯娏鱅0 值越小。但金屬蒸汽壓值越小。但金屬蒸汽壓力值不易過(guò)高,否則將使真空間隙的絕緣性能降低。觸頭材料沸點(diǎn)力值不易過(guò)高,否則將使真空間隙的絕緣性能降低。觸頭材料沸點(diǎn)與導(dǎo)熱系數(shù)的乘積愈大,與導(dǎo)熱系數(shù)的乘積愈大,I0值越高。但觸頭材料的導(dǎo)熱系數(shù)不能過(guò)值越高。但觸頭材料的導(dǎo)熱系數(shù)不能過(guò)低,否則,將減弱觸頭開斷大電流的能力。觸頭分離速度越高,低,否則,將減弱觸頭開斷大電流的能力。觸頭分離速度越高,I0值越大。所以真空斷路器分?jǐn)嗨俣炔?/p>
48、易過(guò)高,一般采用(值越大。所以真空斷路器分?jǐn)嗨俣炔灰走^(guò)高,一般采用(0.30.5)m/s。當(dāng)切斷電流增加時(shí),。當(dāng)切斷電流增加時(shí),I0值減小,切斷電流超過(guò)值減小,切斷電流超過(guò)10kA 時(shí),一般時(shí),一般不會(huì)出現(xiàn)截流現(xiàn)象。因此在真空斷路器中一般選擇適當(dāng)?shù)挠|頭材料不會(huì)出現(xiàn)截流現(xiàn)象。因此在真空斷路器中一般選擇適當(dāng)?shù)挠|頭材料(使其適量的金屬蒸汽維持小電流電弧在電流過(guò)零前的穩(wěn)定燃燒)(使其適量的金屬蒸汽維持小電流電弧在電流過(guò)零前的穩(wěn)定燃燒)和分閘速度來(lái)降低和分閘速度來(lái)降低I0值,也可以采取避雷器等保護(hù)措施。值,也可以采取避雷器等保護(hù)措施。 真空斷路器具有這種硬的開斷特性。使它在開斷小的感性電流時(shí),真空斷路器
49、具有這種硬的開斷特性。使它在開斷小的感性電流時(shí),由于它熄弧能力強(qiáng),而在電流過(guò)零前截?cái)嚯娏鳎ê?jiǎn)稱截流),必然由于它熄弧能力強(qiáng),而在電流過(guò)零前截?cái)嚯娏鳎ê?jiǎn)稱截流),必然引起截流過(guò)電壓。特別是當(dāng)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)和起動(dòng)時(shí)開斷,會(huì)引起相當(dāng)引起截流過(guò)電壓。特別是當(dāng)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)和起動(dòng)時(shí)開斷,會(huì)引起相當(dāng)高的過(guò)電壓。這種過(guò)電壓如果不加以限制,會(huì)竄入電動(dòng)機(jī),擊高的過(guò)電壓。這種過(guò)電壓如果不加以限制,會(huì)竄入電動(dòng)機(jī),擊現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2323頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器擊穿和燒毀繞組,其后果不堪設(shè)想。因此,在某些情況下,限制過(guò)擊穿和燒毀繞組,其后果不堪設(shè)想。因此,在某
50、些情況下,限制過(guò)電壓一直困擾著真空斷路器,也是開發(fā)真空斷路器的一個(gè)重要方面。電壓一直困擾著真空斷路器,也是開發(fā)真空斷路器的一個(gè)重要方面。目前,總的來(lái)說(shuō),由于采用目前,總的來(lái)說(shuō),由于采用CuCr觸頭材料,已將截流值限制到觸頭材料,已將截流值限制到35A,故一般不用采取限制過(guò)電壓措施。但在一些小的電感電路,故一般不用采取限制過(guò)電壓措施。但在一些小的電感電路中,要采取限制過(guò)電壓的措施。中,要采取限制過(guò)電壓的措施。11、高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)由幾部分組成,它們的作用是什么?、高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)由幾部分組成,它們的作用是什么?操動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成和它們的作用如下:操動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成和它們的作用如下:(1)能量轉(zhuǎn)換
51、機(jī)構(gòu)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)它把執(zhí)行操作的賦能變成機(jī)械能,使操動(dòng)機(jī)構(gòu)按規(guī)定的目的發(fā)生它把執(zhí)行操作的賦能變成機(jī)械能,使操動(dòng)機(jī)構(gòu)按規(guī)定的目的發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng),這種機(jī)構(gòu)如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、液壓轉(zhuǎn)動(dòng)工作缸、壓縮空機(jī)械運(yùn)動(dòng),這種機(jī)構(gòu)如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、液壓轉(zhuǎn)動(dòng)工作缸、壓縮空氣工作缸等。當(dāng)然,最簡(jiǎn)單的是人力,但隨著斷路器容量的加大及氣工作缸等。當(dāng)然,最簡(jiǎn)單的是人力,但隨著斷路器容量的加大及自動(dòng)化水平的提高,依靠人力操作已不能滿足運(yùn)行工作的要求了。自動(dòng)化水平的提高,依靠人力操作已不能滿足運(yùn)行工作的要求了。(2)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)它把能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)所變成的機(jī)械運(yùn)動(dòng)能用來(lái)促使斷路器的動(dòng)觸頭它把能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)所變成的機(jī)械運(yùn)動(dòng)能用來(lái)促使斷路
52、器的動(dòng)觸頭發(fā)生按操作目的的規(guī)定動(dòng)作。這種機(jī)構(gòu)多由四邊形連桿機(jī)構(gòu)、拐臂、發(fā)生按操作目的的規(guī)定動(dòng)作。這種機(jī)構(gòu)多由四邊形連桿機(jī)構(gòu)、拐臂、拉桿等組成。拉桿等組成?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2424頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器(3)保持機(jī)構(gòu)保持機(jī)構(gòu)它使操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成的操作得以保持,不因瞬時(shí)命令信息的消失而不它使操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成的操作得以保持,不因瞬時(shí)命令信息的消失而不能完成規(guī)定目標(biāo)的任務(wù),這種機(jī)構(gòu)由動(dòng)作靈活的機(jī)械卡銷等組成。能完成規(guī)定目標(biāo)的任務(wù),這種機(jī)構(gòu)由動(dòng)作靈活的機(jī)械卡銷等組成。(4)釋放機(jī)構(gòu)釋放機(jī)構(gòu)它接受操作人員和繼電保護(hù)系統(tǒng)的命令信息,對(duì)保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行反作
53、它接受操作人員和繼電保護(hù)系統(tǒng)的命令信息,對(duì)保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行反作用,即解除保持。從而使斷路器的跳閘彈簧釋放能量,使斷路器分用,即解除保持。從而使斷路器的跳閘彈簧釋放能量,使斷路器分閘。它由電磁線圈推動(dòng)可動(dòng)鐵芯,由可動(dòng)鐵芯打動(dòng)保持卡銷使保持閘。它由電磁線圈推動(dòng)可動(dòng)鐵芯,由可動(dòng)鐵芯打動(dòng)保持卡銷使保持解除,或者由電磁閥啟動(dòng)分閘油路或氣路來(lái)實(shí)現(xiàn)。解除,或者由電磁閥啟動(dòng)分閘油路或氣路來(lái)實(shí)現(xiàn)。12、液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)是由哪幾部分組成的?它們的作用是什么?、液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)是由哪幾部分組成的?它們的作用是什么?液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)組成部分及其它們的作用是:液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)組成部分及其它們的作用是:(1)儲(chǔ)能部分)儲(chǔ)能部分由儲(chǔ)壓器、油泵
54、與電動(dòng)機(jī)組成。由儲(chǔ)壓器、油泵與電動(dòng)機(jī)組成。儲(chǔ)壓器是充有高壓力氣體(氮?dú)猓┑娜萜?,能量是以氣體壓縮能的儲(chǔ)壓器是充有高壓力氣體(氮?dú)猓┑娜萜?,能量是以氣體壓縮能的形式儲(chǔ)存。形式儲(chǔ)存。 油泵和電動(dòng)機(jī)供儲(chǔ)壓器儲(chǔ)能使用。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵向儲(chǔ)壓器壓油油泵和電動(dòng)機(jī)供儲(chǔ)壓器儲(chǔ)能使用。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵向儲(chǔ)壓器壓油(打壓),使氣體壓縮,所以機(jī)構(gòu)的能源仍然來(lái)自電源。(打壓),使氣體壓縮,所以機(jī)構(gòu)的能源仍然來(lái)自電源?,F(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2525頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器(2)執(zhí)行元件)執(zhí)行元件執(zhí)行元件是工作缸,它把能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,推動(dòng)斷路器完成分、執(zhí)行元件是工作
55、缸,它把能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,推動(dòng)斷路器完成分、合閘操作。合閘操作。(3)控制元件)控制元件控制元件為各種閥門,用以實(shí)現(xiàn)分、合閘的控制、連鎖與保護(hù)等要控制元件為各種閥門,用以實(shí)現(xiàn)分、合閘的控制、連鎖與保護(hù)等要求。求。(4)輔助元件)輔助元件輔助元件包括低壓力油箱、連接管道與油過(guò)濾器、壓力表、電器等。輔助元件包括低壓力油箱、連接管道與油過(guò)濾器、壓力表、電器等。13、對(duì)隔離開關(guān)的基本要求是什么?、對(duì)隔離開關(guān)的基本要求是什么?對(duì)隔離開關(guān)的基本要求是對(duì)隔離開關(guān)的基本要求是、開關(guān)的斷口距離和絕緣部分在任何形式的過(guò)電壓下不致?lián)?、開關(guān)的斷口距離和絕緣部分在任何形式的過(guò)電壓下不致?lián)舸┖烷W絡(luò)穿和閃絡(luò)、開關(guān)有足夠的熱
56、動(dòng)、穩(wěn)定性。、開關(guān)有足夠的熱動(dòng)、穩(wěn)定性。、主閘刀和接地刀,隔離開關(guān)和斷路器間應(yīng)有可靠的聯(lián)鎖裝、主閘刀和接地刀,隔離開關(guān)和斷路器間應(yīng)有可靠的聯(lián)鎖裝置,以防止誤操作。置,以防止誤操作。現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2626頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器、隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單,動(dòng)作要可靠、靈活。、隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單,動(dòng)作要可靠、靈活。戶外式隔離開關(guān)在惡劣的氣象條件下也能可靠的分、合閘。戶外式隔離開關(guān)在惡劣的氣象條件下也能可靠的分、合閘。、隔離開關(guān)應(yīng)能承受一定的操作次數(shù)。、隔離開關(guān)應(yīng)能承受一定的操作次數(shù)。例如:例如:35kV以下的應(yīng)能完成以下的應(yīng)能完成20
57、00次操作;高于次操作;高于35kV的應(yīng)能完成的應(yīng)能完成1000次操作。次操作。14、高壓負(fù)荷開關(guān)有什么特點(diǎn)?、高壓負(fù)荷開關(guān)有什么特點(diǎn)? 高壓負(fù)荷開關(guān)用來(lái)開斷正常工作下的負(fù)荷電流(包括規(guī)定的過(guò)高壓負(fù)荷開關(guān)用來(lái)開斷正常工作下的負(fù)荷電流(包括規(guī)定的過(guò)載電流),并具有一定的關(guān)合短路電流的能力與動(dòng)、熱穩(wěn)定性。在載電流),并具有一定的關(guān)合短路電流的能力與動(dòng)、熱穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中常與熔斷器一起使用,負(fù)荷開關(guān)起控制與過(guò)載保護(hù)作用,電力系統(tǒng)中常與熔斷器一起使用,負(fù)荷開關(guān)起控制與過(guò)載保護(hù)作用,熔斷器則起短路保護(hù)作用。熔斷器則起短路保護(hù)作用。由于負(fù)荷開關(guān)只需開斷不大的負(fù)荷電流,因此它的滅弧裝置比斷由于負(fù)荷開關(guān)只
58、需開斷不大的負(fù)荷電流,因此它的滅弧裝置比斷路器簡(jiǎn)單得多。路器簡(jiǎn)單得多。15、高壓負(fù)荷開關(guān)按其使用的滅弧介質(zhì)有幾種分類?、高壓負(fù)荷開關(guān)按其使用的滅弧介質(zhì)有幾種分類?按滅弧原理和介質(zhì)不同,負(fù)荷開關(guān)可分為以下幾類:按滅弧原理和介質(zhì)不同,負(fù)荷開關(guān)可分為以下幾類:(1)固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān))固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)利用電弧能量使固體產(chǎn)氣材料產(chǎn)生氣體,吹拂電弧使其熄滅的利用電弧能量使固體產(chǎn)氣材料產(chǎn)生氣體,吹拂電弧使其熄滅的固體固體現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2727頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)。產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)。(2)活塞壓氣式負(fù)荷開關(guān))活塞壓氣式負(fù)荷開
59、關(guān) 利用活塞壓氣產(chǎn)生氣吹作用使電弧熄滅的壓氣式負(fù)荷開關(guān)。氣體利用活塞壓氣產(chǎn)生氣吹作用使電弧熄滅的壓氣式負(fù)荷開關(guān)。氣體可以是空氣或六氟化硫氣體??梢允强諝饣蛄驓怏w。(3)油浸式負(fù)荷開關(guān))油浸式負(fù)荷開關(guān) 在油中利用電弧能量使油蒸發(fā)和分解產(chǎn)生氣體,使電弧冷卻而熄在油中利用電弧能量使油蒸發(fā)和分解產(chǎn)生氣體,使電弧冷卻而熄滅的油浸式負(fù)荷開關(guān)。滅的油浸式負(fù)荷開關(guān)。(4)真空負(fù)荷開關(guān))真空負(fù)荷開關(guān) 在真空中熄滅電弧的真空負(fù)荷開關(guān),結(jié)構(gòu)與真空斷路器相似,但在真空中熄滅電弧的真空負(fù)荷開關(guān),結(jié)構(gòu)與真空斷路器相似,但觸頭材料不同。觸頭材料不同。(5)六氟化硫負(fù)荷開關(guān))六氟化硫負(fù)荷開關(guān) 在六氟化硫氣體中滅弧的六氟
60、化硫負(fù)荷開關(guān)。在六氟化硫氣體中滅弧的六氟化硫負(fù)荷開關(guān)。16、高壓熔斷器是如何分類的?、高壓熔斷器是如何分類的? 高壓熔斷器有多種不同的分類方法及類型:高壓熔斷器有多種不同的分類方法及類型: (l)按裝設(shè)的地點(diǎn)不同可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。)按裝設(shè)的地點(diǎn)不同可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。 (2)按熔管的安裝情況可分為固定式和自動(dòng)跌落式兩種。)按熔管的安裝情況可分為固定式和自動(dòng)跌落式兩種。 現(xiàn)代電氣控制技術(shù)現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 華僑大學(xué)電氣工程系華僑大學(xué)電氣工程系 2828頁(yè)頁(yè) 補(bǔ)充補(bǔ)充 高壓電器高壓電器(3)按開斷電流的方式可分為限流式和無(wú)限流式兩種。)按開斷電流的方式可分為限流式和無(wú)限流式兩種。 所謂
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