水廠高低壓輸配電系統(tǒng)

1、水廠輸配電系統(tǒng) 電力網(wǎng)中的線路，分為送電線路（輸電線路）和配電線路。 送電線路：架設在升壓變電站與降壓變電站之間的線路，專門用于輸送電能。 配電線路：從降壓變電站至各用戶之間的10kV及以下線路，用于分配電能。 我們先從戶外架空線路開始 認識一些基本的配電線路知識2.1 2.1 架空配電線路工程概況圖圖2.12.1：混凝土電桿裝置示意圖：混凝土電桿裝置示意圖1.1.電桿基礎對電桿地下部分的總體稱呼，它由底盤、卡盤和拉線盤成。底盤：指電桿底部用以固定電桿的抱鐵?？ūP：用U U形抱箍固定在電桿上埋于地下，其上口距地面不應小于500mm500mm，允許偏差為50mm50mm。一般是在電桿立起之后，四

2、周分層回填土夯實。作用：防止電桿因承受垂直荷重、水平荷重及事故荷重等所產(chǎn)生的上拔、下壓，甚至傾倒。2.2.電桿用來安裝橫擔、絕緣子和架設導線。（9m9m、11m11m、13m13m、15m15m）按材質(zhì)分：木桿、鋼筋混凝土桿、金屬桿。（1 1）木桿，由于木材供應緊張，且易腐爛，只在部分地區(qū)應用。（2 2）金屬桿，基礎現(xiàn)澆注水泥，造價高，容易腐蝕，只用在35KV35KV以上長距離，大跨距，大跨線的線路上。（3)3)鋼筋混凝土桿，普遍應用。堅實耐久，使用年限長，維護工作量少，運行費用低。 2.1 2.1 架空配電線路工程概況架空配電線路工程概況2.1 2.1 架空配電線路工程概況 電桿按其在配電線

3、路中的作用分為：（1 1）直線桿Z Z、（2 2）耐張桿N N、（3 3）轉(zhuǎn)角桿J J、（4 4）終端桿D D、（5 5）分支桿F F、（6 6）跨越桿K K、 （7 7）接戶桿或進戶桿(1)(1)直線桿Z(Z(中間桿) )位于線路的直線段上，僅作支持導線、絕緣子及金具用；只承受導線自重和風壓，不承受順線路方向的導線的拉力。在架空配電線路中，大多數(shù)為直線桿，一般約占全部電桿數(shù)的80%80%。一般不設拉線，線路很長時設置與線路方向垂直人字形拉線、防風拉線。2.1 架空配電線路工程概況架空配電線路工程概況直桿直桿(2)(2)耐張桿N N 位于線路直線段上的數(shù)根直線桿之間，或位于有特殊要求的地方（架

4、空線路需要分段架設處）。在斷線事故和架空線緊線時，能承受一側導線拉力。2.1 2.1 架空配電線路工程概況架空配電線路工程概況耐張桿示意圖耐張桿示意圖 特點：A. A. 線路正常運行時，所承受荷載與直線桿相同 B. B.在斷線事故情況下，能承受兩側導線的合力而不至傾倒. . 作用：將線路分段和控制事故范圍，給在施工中分段進行緊線帶來很多方便。（3 3）轉(zhuǎn)角桿J J 位于線路需要改變方向的地方，它的結構應根據(jù)轉(zhuǎn)角的大小而定，轉(zhuǎn)角的角度有15150 0、30300 0、60600 0、90900 0。要在拉線不平衡的反方向一面裝設拉力。 特點：承受的荷重除和耐張桿承受荷重相同外，還承受兩側導線拉力

5、的合力。 （4 4）終端桿 位于線路的起點和終點的電桿。 由于終端桿只在一側有導線，所以在正常情況下，電桿要一側承受線路方向全部導線的拉力，另一側由拉線的拉力平衡。 其桿頂結構和耐張桿相似，只是拉線有所不同，一般采用雙桿、雙橫擔，或采用三桿、一桿一相，有時采用鐵塔。2.1 2.1 架空配電線路工程概況（5 5）分支桿 位于分支線與干線相連處，有直線分支桿和轉(zhuǎn)角分支桿。 在主干線路方向上多為直線桿和耐張桿，盡量避免在轉(zhuǎn)角桿上分支。在分支線路上，相當于終端桿，能夠承受分支線路的全部拉力。（6 6）跨越桿 用作跨越公路、鐵路、河流、架空管道、電力線路、通信線路等的電桿。施工時，必須滿足規(guī)范規(guī)定的交叉

6、跨越要求。 配電線路與公路、鐵路、河流、架空管道、索道交叉的最小垂直距離（單位：米） 3. 3. 導線 主要作用是傳導電流，還要承受正常的拉力和氣候影響，要求導線應有一定的機械強度和耐腐蝕性能。 架空配電線路導線主要使用絕緣線和裸線兩類，在市區(qū)或者居民區(qū)應盡量使用絕緣線，以保證安全。 架空導線在結構上可分三類：單股導線、多股導線、復合材料多股絞線。 2.1 2.1 架空配電線路工程概況 架空配電線路常用裸線種類：鋁絞線、鋼芯鋁絞線等。 架空導線型號：由漢語拼音字母和數(shù)字兩部分組成，字母在前，數(shù)字在后。表2.12.1導線型號表示方法舉例（1 1）導線導線的作用導線是架空線路的主體，擔負著傳輸電能

7、的作用。導線的種類硬鋁線(裸鋁絞線) LJ鋼芯鋁絞線 LGJ防腐型鋼芯鋁絞線 LGJF 鋁包鋼絞線 LBGJ（1 1）導線導線的型號導線型號由導線的材料、結構和載流截面積兩部分組成。拼音TLJHGBF含義銅 鋁 多股絞線或加強型合金鋼 包防腐導線的規(guī)格LGJ-300/50表示標稱截面為鋁300mm2、鋼50mm22.1 2.1 架空配電線路工程概況(1) (1) 裸銅絞線TJTJ： 具有較高的導線性能和足夠的機械性能，抗侵蝕性能強，理想的導線。銅資源少，價格高。(2)(2)裸鋁絞線LJLJ：導電良好，重量輕，但機械強度小。(3)(3)鋼芯鋁絞線LGJLGJ：廣泛應用于高壓架空線路中。 (4)(

8、4)鋁合金線HLJHLJ：具有上述線路沒有的諸多優(yōu)點。5.5. 絕緣子（俗稱瓷瓶） 用來固定導線，并使導線與導線間，導線與橫擔，導線與電桿間保持絕緣，同時也承受導線的垂直荷重和水平荷重。因此，要求絕緣子必須具有良好的絕緣性能和足夠的機械強度。 常用絕緣子有：針式絕緣子、蝶式絕緣子、 懸式絕緣子、拉緊絕緣子。 有高壓（6kV6kV、10kV10kV、 35kV 35kV）和低壓（1kV1kV）之分。2.1 2.1 架空配電線路工程概況圖圖2.32.3針式絕緣子針式絕緣子2.1 2.1 架空配電線路工程概況（2 2）蝶式絕緣子，主要用在耐張桿上 E:E:高壓蝶式絕緣子；ED:ED:低壓蝶式絕緣子圖

9、圖2.4 2.4 高壓線路針式絕緣子高壓線路針式絕緣子（國標（國標GBGB）圖圖2.5 2.5 盤形懸式瓷絕緣子盤形懸式瓷絕緣子（國標（國標GBGB）2.1 2.1 架空配電線路工程概況6. 6. 電桿拉線 架空線路中，是用來平衡電桿各方向的拉力，防止電桿彎曲或傾倒的。因此，在承力桿上（終端桿、轉(zhuǎn)角桿、耐張桿），均須安裝拉線。 常用拉線有：普通拉線、水平拉線、弓型拉線等 ，其中拉線規(guī)格又有35mm35mm2 2、70mm70mm2 2、120m120mm m2 2等。2.1 2.1 架空配電線路工程概況普通拉線 位置：用在終端桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿及耐張桿等處。 作用：平衡拉力。普通拉線示意圖普通

10、拉線示意圖 2.1 2.1 架空配電線路工程概況人字拉線（抗風拉線） 由兩根普通拉線組成，垂直線路方向裝設在直線桿的兩側，增強抗風能力。 2.1 2.1 架空配電線路工程概況水平拉線（高樁拉線、過道拉線） 當電桿距離道路太近，不能就地安裝拉線或需跨越其它障礙物時，采用水平拉線。即在道路的另一側立一根拉線桿和一條普通拉線。 2.1 2.1 架空配電線路工程概況V V形拉線（丫形拉線） 分為垂直V V形和水平V V形或丫形拉線。主要用在電桿較高，橫擔較多，架設線根數(shù)較多的電桿上。在拉力的合力點上下兩處各安裝一條拉線，其下部則合為一條。此種稱垂直V V形。在H H形桿上則安裝成水平V V形。 2.1

11、 2.1 架空配電線路工程概況(5)(5)弓形拉線( (自身拉線） 為防止電桿彎曲，但因地形限制不能安裝普通拉線時，則可采用弓形拉線. .2.1 2.1 架空配電線路工程概況 弓形拉線2.1 2.1 架空配電線路工程概況2 2架空線路施工要點（1 1）混凝土電桿的埋設深度為桿高的1/61/6 卡盤的安裝方向應沿著線路方向左右交替。橫擔的方向應安裝在靠負荷的一側。(2) (2) 架空線在電桿上的排列次序高壓線路：均為三角排列，線間水平距離為1.41.4米。面向載荷從左側起，導線排列相序為A A、B B、C C。2.1 2.1 架空配電線路工程概況 低壓線路：均為水平排列，線間水平距離為0.40.

12、4米，靠近電桿兩側的導線距電桿中心距離增大到0.30.3米。 面向負荷從左側起，導線排列順序為L1L1、N N、L2L2、L3L3，其中，N N為中性線。電桿上的中性線，設計中規(guī)定靠近電桿。 高、低壓同桿架設的線路，高壓線路在上，垂直距離不小于1.21.2米，路燈照明回路應架設在最下層。2.1 2.1 架空配電線路工程概況(3)(3)架空線路所用的橫擔及所有金屬配件一律采用鍍鋅產(chǎn)品，有些產(chǎn)品局部無法鍍鋅時要做防銹處理。（4 4）架空線路為多層架設時，由上而下的順序是：高壓動力照明路燈。（5 5）拉線和電桿的夾角不應小于45450 0，如受當?shù)貤l件限制，最少也不得小于30300 0。（6 6）向

13、一級負荷供電的雙電源線路，不可同桿架設。（7 7）高、低壓線路的檔距。 檔距：相鄰兩基桿的水平距離。2.1 2.1 架空配電線路工程概況（8 8）直線桿橫擔一般安裝在受電側，轉(zhuǎn)角桿和終端桿一般應采用雙橫擔，但當采用單橫擔時，應裝于拉線側。（9 9）低壓進戶線一般應從靠近建筑物而又便于引線的一根電桿上引下來，但從電桿到建筑物上導線第一支持點的距離不宜大于25m25m。2.1 2.1 架空配電線路工程概況表2.3 2.3 架空線路檔距（單位：米）2.1 2.1 架空配電線路工程概況（8 8）電桿的埋設深度：應根據(jù)地質(zhì)條件進行傾覆穩(wěn)定計算確定。單回路的配電線路，電桿埋深不應小于表所示。1.1、高壓斷

14、路器的用途和類型 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關設備之高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關設備之一，它起著控制和保護電力設備的雙重作用：一，它起著控制和保護電力設備的雙重作用：（1 1）控制控制作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分或全部電力設備或線路投入或退出運行；或全部電力設備或線路投入或退出運行；（2 2）保護保護作用：當電力系統(tǒng)任何部分發(fā)生故障時，作用：當電力系統(tǒng)任何部分發(fā)生故障時，應將故障部分從系統(tǒng)中快速切除，防止事故擴大，應將故障部分從系統(tǒng)中快速切除，防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設備不受損壞，保證系統(tǒng)的安保護系統(tǒng)中各類電氣設備不受損壞，保證系

15、統(tǒng)的安全運行。全運行。一、高壓設備（四個高壓開關設備）高壓斷路器（QF）高壓隔離開關（QS）高壓負荷開關（QL）高壓熔斷器（Fu）共性：（1）在型號的第二位全是使用環(huán)境 （2）在型號的第三位全是設計序號 （3）在型號的第四位全是額定電壓(KV)一）、高壓斷路器（QF）1、作用：對所屬系統(tǒng)進行控制和保護，保證設備和人員安全。2、分類：按滅弧介質(zhì)的不同，斷路器可分為多油斷路器、 少油斷路器、 六氟 化硫（SF6）斷路器、真空斷路器等。額定電流（安）補充工作特性：G改進型；,斷流能力代號額定電壓（kv）設計系列序號，用數(shù)字表示。安裝場所：N戶內(nèi)式；W戶外式產(chǎn)品名稱：S少油斷路器；D多油斷路器；K空氣

16、斷路器；L六氟化硫斷路器；Z真空斷路器；Q產(chǎn)氣斷路器；C吹弧斷路器。3、型號DW10-10柱上多油斷路器 DW2-35型多油斷路器優(yōu)點:內(nèi)部帶有電流互感器，配套性強；戶外使用時，受大氣條件的影響較小，對于35KV特別是小型水電站的屋外配電裝置，選用多油斷路器在技術經(jīng)濟指標方面仍有可取之處。缺點:油量多、體積大、消耗原材料多、爆炸和火災的危險性高。此外，運輸不便、占地面積大，運行和檢修困難SN10-10型高壓少油斷路器少油斷路器的優(yōu)點是：體積小、重量輕，可以節(jié)省大量鋼材，并且爆 炸和失火的危險性較少。因此廣泛用于營區(qū)配 電所中。 真空斷路器 真空斷路器動作迅速、體積小、重量輕、壽命長(比油斷路器

17、觸頭壽命長50100倍)，維護工作量小，噪音和震動小，還有防火、防爆等優(yōu)點，對于切斷容性負載電流，要求迅速動作及操作頻繁的場所尤為適合。由于真空斷路器具有以上優(yōu)點，所以在小區(qū)配電所中常采用真空斷路器作為操作開關。 六氟化硫斷路器具有結構簡單、體積小、滅弧和絕緣性能可靠、操作電流小、壽命和可靠運行時間長、易安裝、不引起火災和爆炸危險、不污染環(huán)境等顯著優(yōu)點。六氟化硫斷路器的應用，大大提高了斷路器的各種技術性能，做到了設備可靠、不檢修周期長和運行維護方便，從而代替了傳統(tǒng)的油斷路器。 特點： 1滅弧能力最完善：三大滅弧集于一身（介質(zhì)、結構、磁場） 2保護功能最全（控制對象不同設置不同的保護:4個基本保

18、護+瓦斯保護） 3 專用的二次繼電保護系統(tǒng) 4常用型號SN10-10/4000;SW5-10/630;ZN3-10/1000;ZN5-35/12501-底座；2-支柱瓷瓶；3-靜觸頭；4-閘刀；5-操作瓷瓶；6-轉(zhuǎn)軸圖 戶內(nèi)配電用隔離開關的結構圖二）、高壓隔離開關（QS）1、作用：隔離電源；倒閘操作；接通和分斷小電流電路。2、型號產(chǎn)品安裝條件：N-戶內(nèi)；W-戶外額定電流（安）產(chǎn)品名稱：G 隔離開關G-改進型；C-瓷套管型；D-帶接地刀閘；K-快分型；T-統(tǒng)一設計；W-防污型；Z-特殊安裝型；E-帶支持導電桿電壓等級（千伏）設計序號極限通過電流峰值（KA）G-高原型特點：無滅弧能力，只做為明顯斷

19、開點使用拉QS三大步驟：1）拉開張角大于等于582）嚴禁帶負荷拉閘3）斷開時先斷中相，再拉下風或背風相，再拉迎風相或上風相4）合時相反，先合隔離開關，再合負荷開關5）合時，先合上風相，再合下風相，后合中相常用型號：GN10-10/600;GW10-10/1000三）、高壓負荷開關(QL)1、作用：對所屬的高壓負荷區(qū)及設備進行控制及過載保護。2、型號R帶熔斷器（不帶者不注）D有接地刀閘額定電壓（千伏）設計序號W戶外；N戶內(nèi)S熔斷器上裝（下裝不注）負荷開關F額定電流（A）最大斷開電流（KA）3、圖例符號4、說明：（1）滅弧能力小于QF，無法切斷短路電流，必須加伴侶電器FU（2）無二次系統(tǒng)，限制其只

20、能用在二級變電所500KVA以下（3）QL有可見斷口故兼有QS作用（4）控制容量小于等于500KVA（5）熔斷器有三大缺點，使它不能用于電動機 沒有過載和失壓保護；排除故障時間長；會人為失去選擇性5、產(chǎn)品數(shù)據(jù)FN3-10R/400(UN,IN,IN.off,idm,I熱)IN.off:額定切斷電流（滅弧能力校驗，分斷容量校驗）idm：極限通過電流（動穩(wěn)電流）I熱：熱穩(wěn)電流四）、高壓熔斷器1、作用：對所屬系統(tǒng)進行過載及短路保護，但跌落式及隔離式兼有控制作用。2、型號額定電壓（V）設計序號RGY-高原型（不超過4000 m）；B-爆炸式；Z-帶重合機構斷流容量（MVA）額定電流（A）熔斷器N-戶內(nèi)

21、型；W-戶外型；X-限流式；Z-直流電源專用固定式跌落式3、圖例4、說明：（1）用在最大不超過350KVA，不能接電動機及高壓電網(wǎng)（2）額定電流只能是一串熔體電流的最大值5、型號含義RN1-10/200;RN2-10/0.5（計量柜內(nèi)專用熔斷器，不用選）RW3-10/200(跌落式，大量用在高壓系統(tǒng))RC ，RW RT(石英沙滅弧性)，RS（速斷），RL（螺旋式熔斷器用在車間），RM RG（管式熔斷器），RC4-50/3（磁插式熔斷器），RZ（整流型熔斷器）四大設備的區(qū)別五）、避雷器作用：保護變配電所內(nèi)各種設備在雷電過電壓時不使設備的絕緣發(fā)生閃絡和擊 穿 。型號設計序號S：變電所用D：旋轉(zhuǎn)電機

22、用Z：電站用L：直流用H：電流互感器用其它標志：GY高原額定電壓（千伏）結構：C磁吹（非磁吹不標）用途產(chǎn)品名稱：F閥型避雷器 G管型避雷器ZGS11-H(Z)R-2001000/10系列卷鐵心組合式變壓器S11-MR-301000/10系列三相卷鐵心全密封配電變壓器干式變壓器-SC(B)10系列10kV30-2500kVA配電變壓器4、電力變壓器的聯(lián)結組別 610KV變壓器在其低壓側為三相四線制系統(tǒng)時，其聯(lián)結組別有Y,yn0和D,yn11 兩種。 D,yn11較Y,yn0優(yōu)點： 更有利于抑制高次諧波。 更有利于單相短路接地故障的切除。 承受單相不平衡負荷能力強。注：電力變壓器后面的數(shù)字部分：斜

23、線左邊表示額定容量（千伏安）；斜線右邊表示一次側額定電壓（千伏）。例如1：SJL-1000/10，為三相油浸自冷式鋁線、雙線圈電力變壓器，額定容量為1000千伏安、高壓側額定電壓為10千伏電力變壓器的型號表示方法:基本型號+設計序號-額定容量(KVA)/高壓側電壓例如2:S7-315/10變壓器 即三相（S）銅芯10KV變壓器,容量315KVA,設計序號7為節(jié)能型.例如3：scr9-500/10，s11-m-100/10S-三相 C-澆注成型（干式變壓器） r纏繞型 9（11）-設計序號 500（100）-容量（KVA） 10-額定電壓（KV） m-密閉 型號含義： SCZ(B)9-XXXX/

24、* SC-三相固體成型 （環(huán)氧澆注） Z-有載調(diào)壓 B-低壓箔式線圈 9-性能水平代號 XXXX-額定容量（kVA） *-額定高壓電壓（按額定值填入）變壓器的型號：變壓器繞組數(shù)+相數(shù)+冷卻方式+是否強迫油循環(huán)+有載或無載調(diào)壓+設計序號+“-”+容量+高壓側額定電壓組成。 例如4：SFPZ9-120000/110 指的是三相（雙繞組變壓器省略繞組數(shù)，如果是三繞則前面還有個S）雙繞組強迫油循環(huán)風冷有載調(diào)壓，設計序號為9，容量為120000KVA，高壓側額定電壓為110KV的變壓器。 例如5： SCB9-2000/10 SC-三相固體成型(環(huán)氧澆注) B-低壓箔式線圈 9-性能水平代號 2000-額

25、定容量 10-額定高壓電壓 例如6：SCB9-2000/0.40.23 Dyn11 此為干式變壓器的型號表示 S是代表三相； C代表環(huán)氧樹脂澆注絕緣； B銅泊繞組； 2000是容量KVA ； 0.4-0.23KV低壓側額定線電壓、額定相電壓； Dyn11接線方式表示的是一次側三相三角形接線，低壓側星形接線，低壓側線電壓為11點，即：低壓側線電壓超前高壓側線電壓30度。3）變壓器允許有一定的過負荷能力（1）晝夜運行（用電）不均，允許過負荷系數(shù)K1（2）季節(jié)運行（用電）不均，允許過負荷系數(shù)K2（3）K1+K2對于戶外而言總量不許超過30%，戶內(nèi)不許超過20%4）變壓器是變電所的中心角色 變電室：高

26、壓變低壓，必有變壓器 配電室：光有配電箱5）一般是三相，變電所很少用單相6、民用建筑單位變電所使用說明1）高壓進線邊一律是10KV，出線邊0.4/0.232）民用建筑單位變電所所帶的負載都是照明，副邊一定是Y0接：原因（照明負載可以對稱安裝，無法對稱運行，就得拉零線），原邊做角接比做星接好波電流不會流入公共的高壓電網(wǎng)中去，有利于抑制高次諧波電流，保證電網(wǎng)質(zhì)量。 3）變壓器的中性點必做接地：目的是將N的電位置零，某一相短路或斷路，其它兩相均能正常工作4）共用接地極：變電所里所有的柜子、金屬支架、金屬構件用一個扁鋼聯(lián)為一體（銅排更有利于保護）5）長期負荷量：規(guī)范：變壓器室內(nèi)工作時，80%的負荷量6

27、）任何一種型號的變壓器都可以短時過負荷運行，運行時間多久要查產(chǎn)品手冊二）、互感器1、使用互感器的目的：使測量儀表和繼電器標準化、小型化；使測量儀表和繼電器與高壓系統(tǒng)隔離，降低儀表及繼電器的絕緣水平，簡化儀表構造，同時保證工作人員的安全；避免短路電流直接流過測量儀表及繼電器的線圈。 2、電流互感器1）作用：a、降流：將線路中的大電流變?yōu)楦边叺男‰娏?，用來計量、監(jiān)視、保護和控制大的電流b、隔離絕緣2）型號舉例LQG10-10-200/53）字符（TA）4）使用說明A、降流不升壓B、原邊一般都是1匝，I2N=5AC、高壓用雙繞組，低壓單繞組（計量）D、高壓均為三相三線制，二瓦法，二瓦法適用于三相線制

28、不管負荷對稱與否E、TA工作時不允許副邊開路F、測量精度：0.1，0.2，0.3,0.5；保護精度：1,2,3,5,10（%）G、工作時：22NSS21222S =SZI3、電壓互感器1）作用：a、降壓：計量、監(jiān)視、保護 b、隔離絕緣2）型號舉例JDZJ-10;JSJ-10;JSJW-10;JDG-103）文字符號（TV）4)說明A、副邊電壓為100V（線電壓）B、降壓不會升流C、副邊工作時不允許短路D、高壓系統(tǒng)才有TV，一律用二瓦法E、測量精度：0.1，0.2，0.3,0.5；保護精度：1,2,3,5,10（%）F、工作時：22NSSJDZJ-10(W)型電壓互感器JDZW12型電壓互感器L

29、AJ10型電流互感器LAZBJ10型電流互感器LZW-12型電流互感器三）、中間設備選擇(T/C/TA/TV)1)T（1）臺數(shù)確定A、電力負荷三級選1臺及以上B、二級及次負荷2臺及以上C、宜選用1000KVA以下變壓器D、按類別（負荷）：動力、民用照明、商業(yè)（收費分類）（2）容量確定A、單臺：80%負荷量，B、雙臺：jsTjsT1SS1.25S0.8NTjsTS0.7 0.8SNT單臺（）22jsTjswlTjswlTCSPPPQQQQ2)TA選擇（1）電流原則： （2）電壓原則： （3）動穩(wěn)校驗： 電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)，查表（4）熱穩(wěn)校驗： 電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)，查表（5）容量選擇原則:

30、 二次側額定容量大于二次側負荷1jsIIN1dmk2iiidNshshI或UUNN系22SSNkd22t 1j(k) ttNII熱kt3)TV選擇（1）電壓原則：UUNN系（2）容量選擇原則:22SSN四、組合設備（高壓開關柜、低壓配電屏）1、高壓開關柜：1）柜內(nèi)設備：一次設備和線路（開關及保護設備）；二次繼電設備；線路保護功能：對所屬負荷區(qū)域進行供電控制及電力管理；對該負荷區(qū)域進行計量、監(jiān)視、保護2）柜面設備：儀表（電度表、電壓表、電流表、功率因素表、功率表、頻率表）；信號燈；可視窗口；操作裝置3）柜分類：電源進線控制柜；計量監(jiān)視柜；PT柜；T柜（變壓器進線控制柜）；M柜（饋電柜）；C柜（無

31、功補償柜）；聯(lián)絡柜第三節(jié) 變配電所常用的主接線 一、電路圖的類型及其應用 定義：用來表示電力設備相互間電氣連接順序的圖，稱為電氣接線圖，簡稱電路圖。分類：主電路圖（一次接線圖）和副電路圖（二次接線圖）。由一次設備按一定秩序連成的電路圖稱為主電路接線圖，簡稱主接線圖。主接線圖能說明電能的輸送、分配關系和運行方式。變配電所的主接線圖，通常由避雷器、隔離開關、熔斷器、斷路器、變壓器、電流互感器、電壓互感器及母線等電氣設備組成。 副電路(也稱二次線路)的接線圖用以表示輔助電路的電器及其連接順序，是用來測量、監(jiān)視、保護和控制主電路的，故一般是由儀用互感器、儀表、繼電保護裝置及信號裝置等組成。主接線中常用

32、電器設備圖形符號及文字符號發(fā)電機變壓器電抗器斷路器隔離開關熔斷器避雷器GTLQFQSFUFA負荷開關QL 設備符號： 典型方案如圖所示，變壓器一次（高壓）側采用線路變壓器組單元接線。2. 戶內(nèi)式10kV變電所電氣主接線典型方案設備編號用 途AH1AH2AH3AH4T電源引入電能計量變 電電壓測量變壓器保護10kV進線10kV0.38kVPEN一次側電氣主接線圖1）一路外供電源 （1）裝有一臺變壓器 AA1TAA2AA3AA4變 電低壓進線無功補償出 線出 線10kV0.38kVK二次側電氣主接線圖二次（低壓）側采用單母線接線。 手車式 可靠性高，維修方便， 體積大，價格高環(huán)網(wǎng)式 結構簡單、體積

33、小 可靠墻安裝， 短路故障后需更換熔斷器（一）高壓配電室（一）高壓配電室固定式 結構簡單、造價低 體積大，維修不便一、室內(nèi)變配電所高壓配電屏的“五防”功能1、防誤分、合閘 2、防帶負載分、合隔離開關 3、防止帶電掛地線 4、防止帶地線合閘 5、防誤入帶電間隔 A簡單來講用在環(huán)形網(wǎng)絡上的開關設備就是環(huán)網(wǎng)柜，比如原來的HXGN15、17等，還有ABB的SAFE系列、施耐德的RM6和SM6等，這些柜子通常應用在環(huán)形網(wǎng)絡上所以根據(jù)其用途一般叫做環(huán)網(wǎng)柜。當然如果你把kyn28柜放在環(huán)網(wǎng)中，也是有這種可能的，也可以稱之為環(huán)網(wǎng)柜。 因為中置柜能承受更高層次的電流，電流本身有很多不同的等級。環(huán)網(wǎng)柜是近20幾年

34、的新產(chǎn)物，各廠家的額定電流大多都限制在630安培這個等級，中置柜是空氣絕緣，環(huán)網(wǎng)柜是六氟化硫絕緣的，絕緣距離上環(huán)網(wǎng)柜有優(yōu)越性導致其柜體尺寸相對緊湊高壓室設備布置（1 1）高壓配電室長度超過）高壓配電室長度超過7m7m時應開兩個門，并宜布置時應開兩個門，并宜布置在兩端。在兩端。（2 2）固定式開關柜操作通道的推薦尺寸，從盤面算起，）固定式開關柜操作通道的推薦尺寸，從盤面算起，單列布置為單列布置為2m2m，雙列布置為，雙列布置為2.5m2.5m。當開關柜的數(shù)量。當開關柜的數(shù)量很多時，其通道寬度可適當加大。很多時，其通道寬度可適當加大。（3 3）在高壓配電室內(nèi)，一般只裝設高壓開關柜，當柜）在高壓配電

35、室內(nèi)，一般只裝設高壓開關柜，當柜的數(shù)量較少時（如四臺及以下）也可和低壓配電屏的數(shù)量較少時（如四臺及以下）也可和低壓配電屏布置在同一房間內(nèi)，但不宜面對面布置，單列布置布置在同一房間內(nèi)，但不宜面對面布置，單列布置時與低壓配電屏之間凈距不應小于時與低壓配電屏之間凈距不應小于2m2m。高壓室設備布置第4.2.6條 配電裝置的長度大于6m時，其柜（屏）后通道應設兩個出口，低壓配電裝置兩個出口間的距離超過時，尚應增加出口。第4.2.7條 高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度，應符合表4.2.7的規(guī)定。表4.2.7高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度（mm） 開關柜布置方式柜后維護通道柜前操作通道固定式手車式單排布置800

36、1500單車長度+1200雙排面對面布置8002000雙車長度+900雙排背對背布置10001500單車長度+1200（二）低壓配電室（二）低壓配電室固定式結構簡單、造價低可靠性較低，維修不便母線排在上部抽屜式可靠性較高，安全性好，維修方便結構復雜、造價高母線排在后面低壓配電屏內(nèi)的電氣設備 刀開關、熔斷器、自動開關（低壓斷路器）、交流接觸器、電流互感器、電壓互感器等一、室內(nèi)變配電所： GGD型固定式開關柜實物圖片 進線柜 出線柜 固定柜 柜體 出線柜MCCGCS型抽出式開關柜實物圖片 進線柜 出線柜PC 抽屜柜 柜體（二）低壓配電室一、室內(nèi)變配電所：低壓室設備布置第4.2.9條 低壓配電室內(nèi)成

37、排布置的配電屏，其屏前、屏后的通道最小寬度，應符合表4.2.9的規(guī)定。表4.2.9配電屏前、后通道最小寬度（mm）型式布置方式屏前通道屏后通道固定式單排布置15001000雙排面對面布置20001000雙排背對背布置15001500抽屜式單排布置18001000雙排面對面布置23001000雙排背對背布置18001000注：當建筑物墻面遇有柱類局部凸出時，凸出部位的通道寬度可減少200mm。 低壓室設備布置（1）低壓配電屏一般不靠墻安裝，屏后離墻約1m，屏的兩端有通道時應有防護板。當屏的數(shù)量在三臺及以下時，也可采用單面維護式靠墻安裝。屏前操作通道推薦尺寸，從盤面算起，單列布置1.8m；雙列布置

38、2.5m。 在屏后墻上裝設開關時，屏后離墻距離，應視操作機構的安裝位置及操作方向適當加大。（2）低壓配電室兼作值班室時，配電裝置的正面距墻不宜小于3m。（3）當配電室長度為7m以上時，應設兩個門，并盡量布置在兩端；當?shù)蛪号潆娛抑辉O一個門時，此門不應通向高壓配電室。低壓室設備布置（4）低壓配電裝置長度大于6m時，其屏后應設兩個通向本室或其他房間的出口。如兩個出口間的距離超過15m時尚應增加出口。（5）由同一低壓配電室供給一級負荷用電時，母線分段處應有防火隔板或隔墻，供給一級負荷用的電纜不應通過同一電纜溝。（6）低電配電室的高度應和變壓器室綜合考慮，一般可參考下列尺寸：a）與抬高地坪變壓器室相鄰時

39、，高度44.5m；b）與不抬高地坪變壓器室相鄰時，高度3.54m ；c）配電室為電纜進線時，高度3m。變壓器室布置示意圖 一、室內(nèi)變配電所：（三）變壓器室變壓器室的通風方式變壓器室的通風方式（a）門下進風，后墻出風；（b）地下進風，門上出風；（三）變壓器室一、室內(nèi)變配電所：變壓器室設備布置第4.2.4條 可燃油油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的最小凈距，應符合表4.2.4的規(guī)定。第4.2.5條 設置于變電所內(nèi)的非封閉式干式變壓器，應裝設高度不低于1.7m的固定遮欄，遮欄網(wǎng)孔不應大于40mm40mm。變壓器的外廓與遮欄的凈距不宜小于0.6m，變壓器之間的凈距不應小于1.0m。表4.2.4可燃油油

40、浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的最小凈距（mm）變壓器容量（kVA）10010001250及以上變壓器外廓與后壁、側壁凈距變壓器外廓與門凈距60080080010001.1.高壓為電纜進線的露天配電站高壓為電纜進線的露天配電站二、室外變配電所：（三）露天變電所(適用于變壓器容量為180至1000kVA)2.2.高壓為架空進線的露天配電站高壓為架空進線的露天配電站二、室外變配電所：（三）露天變電所(適用于變壓器容量為180至1000kVA)3.3.設有動力配電箱的露天變電站設有動力配電箱的露天變電站二、室外變配電所：（三）露天變電所(適用于變壓器容量為180至1000kVA)三、成套（箱式）變配

41、電所： 成套性強，尺寸小、重量輕、外型美觀、占地面積小、安裝維護方便和投資少四、變電所位置的選擇（1）盡量靠近負荷中心，距離功率較大的負荷點一般不能超過300米，以使電能損耗、電壓損失和有色金屬消耗量接近最小。（2）進出線方便，應服從建筑系統(tǒng)的總布局。（3）運輸方便，便于變壓器和其他電器設備搬運。（4）盡量靠近高壓電源引入點。（5）盡量避開有腐蝕性氣體和污穢地段，如無法避免時，應處于污源的上風側。（6）盡量避免設在有劇烈震動的場所和低洼積水地區(qū)。（7）不應妨礙建筑施工，要考慮有擴建的可能性。1.1、高壓斷路器的用途和類型 高壓斷路器裝設的地點不同，分為戶內(nèi)高壓斷路器裝設的地點不同，分為戶內(nèi)（N

42、 N）和和（W W）兩種形式、按斷路器的滅弧介質(zhì)和作用原理，可兩種形式、按斷路器的滅弧介質(zhì)和作用原理，可分為下列主要類型：分為下列主要類型：（1 1）油斷路器油斷路器：它是以：它是以變壓器油變壓器油來作為滅弧和絕緣介質(zhì)來作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器，又可分為多油和少油兩種類型的斷路器，又可分為多油和少油兩種類型; ;（2 2）SF6SF6斷路器斷路器：它是以：它是以SF6SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì) 的斷路器的斷路器; ;（3 3）真空斷路器真空斷路器：它是以：它是以高真空度的介質(zhì)高真空度的介質(zhì)來熄弧的斷路來熄弧的斷路器。指觸頭在高真空中關合和開斷的斷路器器。指觸頭在高真空

43、中關合和開斷的斷路器; ; （4 4）壓縮空氣斷路器壓縮空氣斷路器：它是以：它是以高速流動的壓縮空氣高速流動的壓縮空氣來作來作為滅弧介質(zhì)的斷路器為滅弧介質(zhì)的斷路器; ;（5 5）自產(chǎn)氣自產(chǎn)氣斷路器：它是利用斷路器：它是利用固體介質(zhì)受電弧作用分解固體介質(zhì)受電弧作用分解氣氣體來熄弧的斷路器體來熄弧的斷路器; ;（6 6）磁吹斷路器：它是利用）磁吹斷路器：它是利用電磁力驅(qū)使電弧進入絕緣狹縫電磁力驅(qū)使電弧進入絕緣狹縫中，拉長、冷卻電弧來熄弧中，拉長、冷卻電弧來熄弧的斷路器的斷路器; ; 其中表示產(chǎn)品名稱的字母含義：其中表示產(chǎn)品名稱的字母含義：S S為少油斷路器；為少油斷路器；D D為多油斷路器；為多油

44、斷路器；K K為空氣斷路器；為空氣斷路器；z z為真空斷路器為真空斷路器C C為磁吹斷路器。為磁吹斷路器。表示其他標志的字母表示其他標志的字母: :G G為改進型；為改進型；F F為分相操作；為分相操作；D D增容；增容；W W防污；防污；Q Q耐震。耐震。 少油斷路器的型號及信息 型號：SN10-10II型少油斷路器 額定電壓：10KV 額定電沖耐壓（全波）：75KV 額定頻率：50HZ 額定短路開端電流：31.5KA 額定電流：1000A 熱穩(wěn)定時間：2S1-油氣分離器2-上出線座3-滅弧室4-絕緣筒5-動觸頭桿6-紫銅滾輪7-下出線座8-塞桿9-基座10-主軸11-絕緣拉桿12-分閘彈簧

45、13-瓣形靜觸頭少油斷路器的拆裝 從上至下的拆裝（1）螺栓 （2）上帽裝配（3）梅花狀靜觸頭 （4）固定滅弧片裝置 （5-10）滅弧片 （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）2.2.少油斷路器組成及作用 （按拆卸順序）上帽上出線座油標大絕緣筒下出線座（拆卸順序：由上至下，由里到外）+整體圖（外觀）PS:（紅色字體代表拆卸順序）2.上帽蓋（使用改刀）作用：固定排氣方向 密封（在油氣分離器的頂部）3.油氣分離器 （使用套筒）作用：油氣分離（在上帽頂部） 4.逆止閥（使用活動扳手）作用：單向?qū)?回收油1.上帽作用：保護內(nèi)部 密封 有力于油氣分離上/底局部圖上帽5.上出線座作

46、用：固定靜觸頭 引入電流 6.靜觸頭（使用內(nèi)六角扳手）作用：接通電路 固定靜觸頭7.小絕緣筒作用：隔絕靜觸頭（主要） 壓緊滅弧片（次要） （靜觸頭外部） 8.油標（使用改刀） 作用：指示油位（位于上出線座上，利用連通器原理）作用： 9.靜觸指（使用改刀和木錘）局部圖上出線座 10.黃銅壓圈 （使用改刀） 作用：壓緊滅弧片 （在大絕緣筒頂部） 11.滅弧片 （使用改刀） 作用：滅弧 （在大絕緣筒中間） 12.墊圈 作用：抬高滅弧片 （在滅弧片中間）局部圖大絕緣筒 14.下壓圈 作用：抬高滅弧片 （在滅弧片中間） 13.大絕緣筒 作用：構成滅弧室，起絕緣作用（在滅弧片中間） 15.卡固彈簧 作用：

47、卡緊下壓圈導電系統(tǒng)在斷路器合閘位置時，電流經(jīng)過上出線板、靜觸頭、導電桿、滾動式中間觸頭、下出線板形成通路。（如下圖）導電系統(tǒng)上出線座靜觸頭下出線座滾動觸頭導電桿滅弧系統(tǒng) 1少油斷路器在油中開斷電流時，觸頭間產(chǎn)生電弧，高溫電弧使油急速蒸發(fā)和分解。 2電弧便在油蒸汽和油分解的氣體中燃燒，油分解的氣體中氫氣約占百分之七十到百分之八十，而且氫氣的熱導率非常高，并有很強打擴散作用，氫氣和其他冷熱氣體對弧道產(chǎn)生強烈的冷卻和去游離作用，特別是當電流經(jīng)過零值瞬間，這種作用更加強烈，有利于滅弧。 3斷路器通常采用絕緣材料做成滅弧室，電弧在滅弧室中燃燒，利用滅弧室內(nèi)升高的壓力使油一方面流動，一方面與電弧接觸，則滅

48、弧效果更好。2 VD4型真空斷路器（移開式）真空滅弧裝置的結構和工作原理1動導電桿2導向套3波紋管4動端蓋板5波紋管屏蔽罩6絕緣筒7主屏蔽罩8觸頭9靜導電桿10靜端蓋板1.1.外殼 由絕緣筒、靜端蓋板、動端蓋板組成，構成密封真空容器，同時作為動、靜觸頭之間的絕緣支持。 絕緣筒：玻璃、陶瓷、微晶玻璃 外殼金屬材料和絕緣材料的焊接：過渡金屬2. 波紋管：液壓成型和薄片焊接兩種。最薄弱的環(huán)節(jié)，決定了真空滅弧室的壽命。3.3.屏蔽罩 真空滅弧室內(nèi)常用的屏蔽罩有主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓屏蔽罩。 主屏蔽罩環(huán)繞著電弧間隙，主要作用如下：(1)真空滅弧室開斷電流時，電弧會使觸頭材料熔化、蒸發(fā)和噴濺。有了主

49、屏蔽罩后可以有效地防止金屬蒸氣噴濺到絕緣外殼的內(nèi)表面，避免內(nèi)表面絕緣性能下降(2)屏蔽罩可使交流電流過零時，滅弧室內(nèi)剩余的金屬蒸氣和導電粒子徑向快速地擴散到屏蔽罩上，冷卻、復合和凝結，有利于電流過零后弧隙介質(zhì)強度的提高，改善了滅弧室的開斷性能。屏蔽罩的溫度愈低，冷凝效果愈好。顯然在一定程度上加大屏蔽罩的表面積增大散熱效果將有利于開斷性能的提高。(3)屏蔽罩的存在會影響動、靜觸頭間的電場分布。屏蔽罩設計得當將有利于觸頭間絕緣強度的提高。 主屏蔽罩要求散熱性能好，材料大多采用銅和不銹鋼，厚度在1mm左右。主屏蔽罩的固定方式分兩大類，即固定電位式和懸浮電位式。固定電位式是將屏蔽罩固定在動觸頭(或靜觸

50、頭)上因而電位是固定的。這種方式的優(yōu)點是結構簡單。但在開斷大電流時電弧可能轉(zhuǎn)移到靜觸頭與屏蔽罩間，導致屏蔽罩損壞。另外，也可將屏蔽罩固定在動觸頭上，這可能導致觸頭間電場分布惡化，影響電流過零后介質(zhì)強度的恢復。因而這種固定方式只用在電壓不高、開斷電流不大的真空接觸器和負荷開關中。 六氟化硫斷路器是利用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的新型高壓斷路器。純凈的SF6氣體是無色、無嗅、不燃、無毒的惰性氣體，具有良好的絕緣性能和滅弧性能，其滅弧能力比空氣高100倍。六氟化硫斷路器是利用高壓力的SF6氣體，在滅弧室的噴口及觸頭間形成高壓氣流來吹滅電弧的，吹弧用的SF6氣體壓力高達115MPa。六氟化硫斷路

51、器體積小，絕緣強度高，滅弧性能好，檢修周期長而且能組成封閉式組合電器。 六氟化硫斷路器，一般簡稱為SF6，是用作斷路器的滅弧介質(zhì)，該氣體無毒無味，密度比空氣大，一般將其填充于斷路器的滅弧室中，作為熄滅電弧用。其滅弧性能好，所以在高壓設備中廣泛的應用。但是，必須指出，所謂無毒實在干燥的情況下，若氣體中有過多的水分，則會發(fā)生化學反應，產(chǎn)出有毒的低氟氧化物，是有毒的。電電 弧弧2.電弧現(xiàn)象 電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，也是一種等離子體。等離子體是與固體、液體、氣體并列的物質(zhì)第四態(tài)。以50000K為界，等離子體可分為高溫等離子體和低溫等離子體兩大類，電弧屬于后者。實際上，宇宙中約90的物質(zhì)都是等離子體。固

52、體 冰液體 水氣體 水汽等離子體 電離氣體溫度00C1000C100000C等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)密度(cm-3)溫度(度)太陽核心 磁約束聚 變霓虹燈 北極光 火 焰閃電日冕氫彈星際空間熒光氣體液 體固 體人類居住環(huán)境慣性聚變星 云太陽風等離子體參數(shù)空間：密度跨越了 30 個量級溫度跨越了 7 個量級3. 電弧的組成部分 電弧通常分為三個區(qū)域：陰極區(qū)、弧柱區(qū)、陽極區(qū)（）（）陽極區(qū)陰極區(qū)弧柱陰極和陰極區(qū) 電弧中的電流從微觀上看是電子及正離子在電場作用下移動的結果，其中電子的移動構成電流的主要部分。陰極的作用是發(fā)射大量電子，在電場的作用下趨向流。 電弧的陰極區(qū)對電弧的發(fā)生和物理過程具有重要的意義

53、，形成電弧放電的大部分電子是在陰極區(qū)產(chǎn)生或由陰極本身發(fā)射的。電弧放電時，實際上并不是整個陰極全部參加放電過程，陰極表面的放電只集中在幾個很小的區(qū)域，這個小區(qū)域稱為陰極斑點，它是一個非常集中，面積很小的光亮區(qū)域，其電流密度很大是電弧放電中強大電子流的來源。 陰極發(fā)射電子的機制有兩種：熱發(fā)射和場致發(fā)射。弧柱 陰極表面電子發(fā)射只形成陰極區(qū)的電流，弧柱部分導電需要在弧柱區(qū)域也能出現(xiàn)大量自由電子，這就需要使弧柱區(qū)的氣體原子游離。氣體原子游離的方式通常有電場游離和熱游離兩種。 與可逆化學反應相似。在電弧中一方面由于熱游離使得正離子與電子不斷增多。同時也存在去游離的作用，使正離子和電子減少。去游離包括復合和

54、擴散兩種方式。 弧柱的特性和物理過程對電弧起著重要的作用。開關電弧中主要研究的就是弧柱的特性。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅1、電弧的形成 電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)點（分子和原子）被游離的過程，這一過程很復雜，產(chǎn)生電弧放電和維持電弧的主要原因和過程如下：1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅（1）高電場發(fā)射當通過電流的開關觸頭剛分離時，觸頭間距離很小，由于外加電壓的作用，在這很小的間隙中，形成很高的電場強度（可超過100010000kV/cm），足以從陰極表面拉出電子，這就是高電場發(fā)射。隨著觸頭間的距離增大，電場強度減小，高電場發(fā)射的作用將減弱。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅（2）熱

55、電子發(fā)射當觸頭剛分離時，由于觸頭間的壓力和接觸點減少，使觸頭接觸電阻迅速增大，在電極表面出現(xiàn)局部集中的電流，使電極上出現(xiàn)熾熱點，陰極中的電子因此獲得足夠的動能逸出到空間。這種因熾熱使電極表面向周圍空間發(fā)射電子現(xiàn)象，稱為熱電子發(fā)射。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅（3）碰撞游離從陰極表面發(fā)射出來的自由電子，在電場的作用下，向陽極做加速運動，并不斷地與觸頭間介質(zhì)的中性質(zhì)點碰撞。當自由電子在加速運動過程中所積累起來的動能大于中性質(zhì)點的游離能（使電子釋放出來的能量）時，中性質(zhì)點被碰撞分離為電子和正離子，稱為碰撞游離。新產(chǎn)生的電子和原來的電子一起向陽極做加速運動。當他們和其他中性質(zhì)點碰撞時又再一次發(fā)

56、生碰撞游離，碰撞游離連續(xù)進行的結果，將在觸頭間產(chǎn)生了大量的電子和正離子，使介質(zhì)擊穿，引起電弧。 1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅使觸頭間介質(zhì)被擊穿的電壓稱為擊穿電壓。使觸頭間介質(zhì)被擊穿的電壓稱為擊穿電壓。（4）熱游離介質(zhì)在高溫作用下產(chǎn)生游離稱為熱游離。在電弧產(chǎn)生后，弧隙溫度很高，此時在高溫下的介質(zhì)分子和原子的無規(guī)則熱運動將更嚴重加劇，中性質(zhì)點間也會因此碰撞而發(fā)生碰撞游離，游離出電子和正離子。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅 電弧穩(wěn)定燃燒時，弧柱溫度很高，電弧電壓和弧柱的電場強度很低，碰撞游離作用減弱，此時弧柱的游離作用由熱游離維持。當電弧溫度很高時，一方面陰極表面發(fā)射電子，另一方面會引

57、起金屬觸頭熔化、蒸發(fā)，以致介質(zhì)中混有金屬蒸氣，使弧隙電導增加，電弧將繼續(xù)熾熱燃燒。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅 從以上可見，陰極表面在高電場作用下發(fā)射電子，這些電子在觸頭間電壓作用下產(chǎn)生碰撞游離，形成電弧。在電弧高溫下陰極表面熱發(fā)射及介質(zhì)中的熱游離，使電弧得以維持和發(fā)展。這就是電弧的形成過程。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅2、電弧的熄滅游離是在外加電壓和電弧電流作用下，電子和離子不斷產(chǎn)生的過程，也就是電弧的產(chǎn)生和維持的過程。與此同時，在弧柱中還存在著電子和離子消失（減少）的過程，使電弧電流減少，以致使電弧熄滅，稱為去游離。在穩(wěn)定燃燒的電弧中，這兩個過程處于動態(tài)平衡。如果游離現(xiàn)象大

58、于去游離現(xiàn)象，電弧將繼續(xù)熾熱燃燒；如果去游離大于游離，電弧越來越弱，最后熄滅。因此使去游離大于游離就是電弧熄滅的基本原理。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅 去游離的方式主要是復合與擴散： （1）復合 弧隙中帶正電或帶負電的質(zhì)點，在運動中彼此結合形成中性質(zhì)點的過程，稱為復合。電子的運動速度約為離子運行速度的1000倍，因此，電子和離子的直接復合可能性很小。但是，電子在碰撞時先附著在中性質(zhì)點上形成負離子，然后與運動速度大致相等的正離子相互吸引、接觸而形成中性質(zhì)點（中性分子）。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅 復合過程的快慢，主要決定于離子運動的速度。使弧柱場強減小，降低電弧溫度，增大氣體壓

59、力，升高氣體密度等，均可減小離子運動速度，增加離子間接觸機會，加強復合。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅（2）擴散擴散是弧柱中的自由電子及正離子由于熱運動從弧柱內(nèi)逸出進入周圍介質(zhì)的一種現(xiàn)象。電弧中的高溫自由電子和正離子由密集的空間向周圍密度小、溫度低的介質(zhì)擴散，并與介質(zhì)中帶異性電的質(zhì)點結合，形成中性分子。電弧與周圍介質(zhì)溫度差以及離子濃度差愈大，擴散作用愈強。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅 采用冷的、新鮮的、未游離的氣體吹動電弧，可使電弧在周圍介質(zhì)中移動，加強與新鮮介質(zhì)接觸，一方面帶走電弧的熱量，另一方面增大電弧與周圍介質(zhì)的溫差，加強擴散，有利于滅弧。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄

60、滅 電弧熄滅與否，取決于游離與去游離兩個因素作用的結果。當弧柱中去游離大于游離時，電弧中離子減小，電弧電阻增加，電流減小，最后電弧趨于熄滅。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅 交流電弧的熄滅 交流電流每半個周期經(jīng)過一次零值。此時，電源停止向弧隙輸入能量，而弧隙由于不斷散出熱量，溫度下降，熱游離作用迅速減弱，電弧暫時熄滅。但是由于弧隙的溫度很高，熱游離尚在繼續(xù)，在弧隙電壓的作用下，弧隙仍有電流通過，電源仍向弧隙輸入能量，使弧隙溫度升高，熱游離加強。1.4 1.4 開關電弧的形成和熄滅 若輸入能量大于散出能量，即弧隙中游離過程大于去游離過程，電弧將重燃。這種由于熱游離而引起電弧的重燃稱熱擊穿。反