電氣設備的工作原理與選擇

第2章電氣設備的工作原理及選擇2.1開關電器中的電弧

2.1.1電弧現(xiàn)象電弧——絕緣介質(zhì)(空氣、油等)被擊穿的放電現(xiàn)象?，F(xiàn)象：電流通過某些絕緣介質(zhì)會產(chǎn)生瞬間的火花及耀眼的白光。

焊接電弧電弧爐電弧球電弧現(xiàn)象當用開關電器斷開電流時，如果電路電壓不低于10—20伏，電流不小于80~100mA，開關的觸頭間便會產(chǎn)生電弧。其主要特征如下：

(1)電弧是一種能量集中、溫度很高、亮度很強的放電現(xiàn)象，電弧柱的溫度可高達50000C以上。

(2)電弧由陰極區(qū)、弧柱區(qū)及陽極區(qū)3部分組成。(3)電弧是一種自持放電現(xiàn)象。一般維持電弧燃燒的電壓較低，例如維持1cm長的直流電弧，在大氣中只需15V~30V，在變壓器油中需100V~200V。

(4)電弧是一束游離氣體，質(zhì)量很輕，容易變形。

2.1.2電弧的產(chǎn)生與維持電弧的產(chǎn)生主要是觸頭間產(chǎn)生大量自由電子的結果。其產(chǎn)生與維持的過程如下：1．切斷大電流時，陰極在高溫下發(fā)生熱電子發(fā)射。2．陰極在強電場(3×106V/m以上)作用下發(fā)射電子。3．弧柱區(qū)產(chǎn)生碰撞游離?？焖龠\動的自由電子會碰撞絕緣介質(zhì)，使絕緣介質(zhì)的原子或分子發(fā)生碰撞游離，產(chǎn)生自由電子和正離子。大量的自由電子向陽極運動形成電流。4．弧柱區(qū)產(chǎn)生熱游離使電弧維持和發(fā)展。在電弧的高溫下，觸頭繼續(xù)發(fā)射熱電子，并且觸頭會熔化蒸發(fā)，增加弧隙電導；另外，絕緣介質(zhì)的分子在高溫下互相碰撞，產(chǎn)生熱游離。例題：真空斷路器滅弧室經(jīng)過多次開斷短路電流后，觸頭在電弧作用下有燒損，規(guī)定點損失不大于（A）mm。A

3

B

4

C

2絕緣介質(zhì)在被游離的過程中，還會出現(xiàn)去游離現(xiàn)象。去游離：包括復合和擴散。復合：自由電子和正離子中和。擴散：由于帶電質(zhì)點的熱運動或外力的作用，使帶電質(zhì)點從電弧區(qū)溢出。在穩(wěn)定燃燒的電弧中，游離與去游離處于平衡狀態(tài)；若去游離大于游離，則電弧會慢慢熄滅。去游離影響游離與去游離的因素：

(1)介質(zhì)的溫度。

(2)氣體介質(zhì)的壓力。可采用壓縮空氣做為絕緣介質(zhì)。

(3)觸頭之間的外加電壓。

(4)觸頭之間的開斷距離。E=U/d

(5)開關電器的觸頭材料。如銅鎢合金、銀鎢合金。

(6)觸頭之間的介質(zhì)種類。SF6氣體、真空等。2.2直流電弧的基本特性2.2.1直流電弧的靜態(tài)伏安特性電弧的電壓隨電流的增大而減小，即電弧的電阻隨電流的增大而減小。當電弧電流相同時，弧隙越長，電壓越大，即電阻越大。直流電弧的靜態(tài)特性除了與電弧的電流、長度有關外，還與電極材料、絕緣介質(zhì)材料、壓力等有關。UUh實際電路的電壓方程即：當時，說明電弧電流隨時間的增長而減??；反之增大。在Ⅱ區(qū)，電弧電流會隨著時間的延長而增大；在Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)，電弧的電流會隨著時間的延長而減小。直線ac為U-Rh的靜態(tài)伏安特性；曲線AB為電弧Uh的靜態(tài)伏安特性；即在正常的直流上加一個交流電源，使電弧電流過零。?？赏ㄟ^采用金屬柵片。?？稍黾託怏w壓力。2.4.1交流電弧的特性

(1)交流電弧的電流成正弦變化。電流每半周過零一次，電弧會暫時自動熄滅。

(2)電弧電壓的波形呈馬鞍形變化。

2.1.4交流電弧的熄滅條件

電弧電流過零時，是熄滅電弧的有利時機，但電弧是否能熄滅，取決于兩方面競爭的結果：①弧隙的絕緣能力。②施加于弧隙的恢復電壓。1．弧隙介質(zhì)強度恢復過程

(1)近陰極效應使弧隙出現(xiàn)（150~250V）起始介質(zhì)強度。

電流過零后，弧隙兩端的極性隨之改變，新陰極處的自由電子會迅速向新陽極運動，新陰極附近便形成一個薄層不導電的正離子空間，使絕緣強度突然增高。

(2)弧柱區(qū)介質(zhì)強度的恢復過程影響弧柱區(qū)介質(zhì)強度恢復的物理因素主要有以下幾點：

(1)氣體介質(zhì)的溫度。

(2)氣體介質(zhì)的壓力。可采用壓縮空氣做為絕緣介質(zhì)。

(3)觸頭之間的外加電壓。

(4)觸頭之間的開斷距離。E=U/d

(5)開關電器的觸頭材料。如銅鎢合金、銀鎢合金。

(6)觸頭之間的介質(zhì)種類。如下圖。介質(zhì)強度恢復過程曲線1－真空；2－SF6；3－壓縮空氣；4－油

2．弧隙電壓的恢復過程恢復電壓一般由兩部分組成，如下圖所示：①瞬變恢復電壓，②工頻恢復電壓，恢復電壓的組成－瞬態(tài)恢復電壓；－工頻恢復電壓；－恢復電壓起始值；－電弧電壓；－電弧電流

3．交流電弧的熄滅條件交流電弧熄滅的條件式為>

介質(zhì)強度與電壓恢復過程曲線(a)在時刻，恢復電壓高于介質(zhì)強度，電弧重燃；

(b)總有介質(zhì)強度高于恢復電壓，電弧熄滅

(a)(b)2.1.6熄滅交流電弧的基本方法

1．采用滅弧能力強的滅弧介質(zhì)

高壓斷路器中廣泛采用以下幾種滅弧介質(zhì)：①變壓器油②壓縮空氣③SF6氣體④真空

2．利用氣體或油吹弧吹弧方式有縱吹和橫吹2種。也可采用縱橫復合吹弧，效果更好。

(a)縱吹(b)橫吹3．采用特殊金屬材料作滅弧觸頭常用的觸頭材料有銅、鎢合金和銀、鎢合金等，在電弧高溫下不易熔化和蒸發(fā)。4．在斷路器的主觸頭兩端加裝低值并聯(lián)電阻

(a)輔助觸頭Q2與主觸頭Q1串聯(lián)(b)輔助觸頭Q2與主觸頭Q1并聯(lián)

5．采用多斷口熄弧每相有兩個斷口的斷路器

1-靜觸頭；2-電弧；3-動觸頭6．提高斷路器觸頭的分離速度使弧隙的電場強度驟降及電弧表面積突然最大。①使電弧拉長速度和長度是單斷口的兩倍。②每個斷口的電壓為單斷口的一半。7．低壓開關中的熄弧方法

(1)利用金屬滅弧柵滅弧。

(a)滅弧柵裝置(b)柵片結構

1-滅弧柵片，2-電弧；3-電弧移動位置；4-靜觸頭；5-動觸頭滅弧柵是由許多帶缺口的鋼片制成。

(2)利用固體介質(zhì)狹縫滅弧。(a)滅弧裝置；(b)滅弧片；(c)磁吹力工作原理1-磁吹鐵芯；2-磁吹線圈；3-靜觸頭；4-動觸頭；5-滅弧片；6-滅弧罩；7-電弧移動位置滅弧片由耐高溫的絕緣材料做成。2.2載流導體的發(fā)熱和電動力2.2.1概述

1.載流導體的發(fā)熱發(fā)熱主要是由于功率損耗產(chǎn)生的，這些損耗包括以下三種：①“銅損”，即電流在導體電阻中的損耗；②“鐵損”，即在導體周圍的金屬構件中產(chǎn)生的磁滯和渦流損耗，如變壓器鐵芯；③“介損”，即絕緣材料在電場作用下產(chǎn)生的損耗。長期發(fā)熱——電氣設備由正常工作電流引起的發(fā)熱。短時發(fā)熱——由短路電流引起的發(fā)熱。發(fā)熱產(chǎn)生不良的影響：

(1)導體的機械強度下降。

(2)接觸電阻增加。由于接觸壓力下降和表面氧化的原因。

(3)絕緣性能下降。長期允許溫度：裸導體700C，電纜500C~800C。短時允許溫度：鋁2000C，銅3000C，鋼3000C；電纜1200C~2500C。2.2.2導體的長期發(fā)熱

1.導體的溫升過程對于均勻?qū)w，其持續(xù)發(fā)熱的熱平衡方程為其中QR——導體產(chǎn)生的熱量；

QW——溫度升高所需的熱量。

Q1——對流散熱量；

Qf——輻射散熱量；

2.導體的載流量導體的載流量與導體的長期允許溫升和導體的電阻有關。導體的載流量為α——散熱系數(shù)；F——換熱面積；θw——導體的溫度；θ0——環(huán)境溫度。3．提高導體載流量的措施

(1)減小導體的電阻。

(2)增大有效散熱面積。

(3)提高散熱系數(shù)。①加強冷卻；②室內(nèi)裸導體表面涂漆。A、B、C三相母線分別涂成黃、綠、紅三種顏色，中性線顏色采用淡藍色。2.2.3導體的短時發(fā)熱1．短時發(fā)熱過程短路前后導體溫度的變化由于短路時的發(fā)熱過程很短，發(fā)出的熱量向外界散熱很少，幾乎全部用來升高導體自身的溫度，即可認為是一個絕熱過程。由于導體溫度的變化范圍很大，電阻和比熱容也隨溫度而變：α—溫度系數(shù)。比熱容是單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量，即是單位質(zhì)量物體改變單位溫度時吸收或釋放的熱量。2．熱效應Qk的計算短路電流的熱效應當短路電流持續(xù)時間大于1s時，非周期分量的熱效應值所占比例很小，可以忽略不計。其中2.2.4短路電流的電動力

電動力——導體通過電流時，相互之間的作用力。兩導體通過的電流方向相同，則產(chǎn)生的電動力為吸引力。正常工作電流所產(chǎn)生的電動力不大。短路沖擊電流所產(chǎn)生的電動力數(shù)值很大，可能導致導體或電器發(fā)生變形或損壞。短路電流所產(chǎn)生的巨大電動力對電氣設備具有很大的危害性：

(1)載流部分可能因為電動力而振動，或者因電動力所產(chǎn)生的應力大于其材料允許應力而變形，甚至使絕緣部件(如絕緣子)或載流部件損壞。

(2)電氣設備的電磁繞組受到巨大的電動力作用，可能使繞組變形或損壞。

(3)巨大的電動力可能使開關電器的觸頭瞬間解除接觸壓力，甚至發(fā)生斥開現(xiàn)象，導致設備故障。導體或電器必須能承受這一作用力，才能可靠地工作。1．兩平行導體間電動力的計算l——導體長度；α——兩導體之間的距離；Kx——形狀系數(shù)；對于圓形和管型為1，對于矩形如右圖，槽型如下表。槽型導體的形狀系數(shù)2．三相短路時的電動力計算(a)作用在中間相的電動力(b)作用在外邊相的電動力作用在中間相的最大作用力：ich——短路電流有效值作用在邊相的最大作用力：作用在中間相的作用力最大。3．考慮母線共振影響時對電動力的修正固有頻率：導體受到一次外力的作用時發(fā)生彎曲變形，當外力除去時，導體會在平衡位置兩側按一定頻率作往復運動，這個頻率就稱為固有頻率。強迫振動：導體在周期性外力的作用下發(fā)生的振動稱為強迫振動。如導體在短路電動力的作用下所發(fā)生的振動就屬于強迫振動。電動力中含有工頻和2倍工頻的分量。當固有頻率接近這兩個頻率時就會發(fā)生共振現(xiàn)象，將會產(chǎn)生很大的破壞。母線的一階固有振動頻率為Nf——頻率系數(shù)，計算如右圖；

L——跨距E——導體材料的彈性模量；

I——導體截面慣性矩,如下表；

m——導體單位長度的質(zhì)量。跨數(shù)及支承方式

頻率系數(shù)

Nf單跨、兩端簡支1.57單跨、一端固定、一端簡支；兩等跨、簡支2.45單跨、兩端固定；多等跨、簡支3.56單跨、一端固定、一端活動0.56每相條數(shù)布置方式123三相水平布置，導體豎放b3h/122.167b3h8.25b3h三相水平布置，導體平放或三相垂直布置，導體豎放bh3/12bh3/6bh3/4動態(tài)應力系數(shù)β隨導體固有頻率的變化對于共振的影響，可采用動態(tài)應力系數(shù)β對電動力計算公式進行修正為了避免導體產(chǎn)生危險的共振，應使導體的固有頻率在下列范圍以外：對于矩形導體為35HZ~135HZ；對于槽型和管型為30HZ~160HZ。2.3電氣設備選擇的一般條件2.3.1按正常工作條件選擇

1.額定電壓所選設備的最高允許工作電壓應不低于所連接電網(wǎng)的最高運行電壓。實際電網(wǎng)的最高運行電壓一般不超過1.1UN,而導體和電器的最高工作電壓一般為(1.1～1.15)UN。因此，設備的額定電壓可按不低于安裝地點電網(wǎng)額定電壓UNs來選擇。2.額定電流（長期允許電流）由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低5％時出力保持不變，故其相應回路的最大持續(xù)工作電流Imax=1.05IN(IN為電機的額定電流)；母聯(lián)斷路器和母線分段斷路器的最大持續(xù)工作電流，一般取該母線上最大一臺發(fā)電機或一組變壓器的Imax=1.05IN

；母線分段電抗器的最大持續(xù)工作電流，按母線上最大一臺發(fā)電機額定電流的50%～80％計算；饋電線回路的最大持續(xù)工作電流，除考慮線路正常負荷電流外，還應包括線路損耗和事故時轉移過來的負荷。3.自然環(huán)境條件當周圍環(huán)境溫度θ與設備規(guī)定的環(huán)境溫度θ0不等時，其長期允許電流可按下式修正導體或電氣設備正常發(fā)熱允許最高溫度θal=70℃；裸導體的額定環(huán)境溫度為+25℃；電氣設備的規(guī)定環(huán)境溫度θ0=40℃4.短路熱穩(wěn)定校驗短路熱穩(wěn)定就是要求所選的電氣設備能承受短路電流所產(chǎn)生的熱效應。

1)對一般電器，熱穩(wěn)定度校驗條件為2）對于導體，可按下列條件校驗其熱穩(wěn)定度：或按導體或電纜的截面積進行校驗5.短路動穩(wěn)定校驗

1)對一般電器，動穩(wěn)定校驗條件或

2)絕緣子的動穩(wěn)定度校驗條件最大允許載荷

3)對母線等硬導體最大允許應力所允許的最大電流峰值所允許的最大電流有效值6.幾種特殊情況說明由于回路的特殊性，對下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：

1）用熔斷器保護的電源，其熱穩(wěn)定由溶體的熔斷時間保證，故可不校驗熱穩(wěn)定。

2）采用限流熔斷器保護的設備可不校驗動穩(wěn)定。

3）在電壓互感器回路中的裸導體和電器可不校驗動、熱穩(wěn)定。

4）對于電纜，因其內(nèi)部為軟導線，外部機械強度很高，不必校驗其動穩(wěn)定。7.短路計算點的選擇

按通過導體或電器的短路電流為最大的地點來選擇。8.短路計算時間

短路計算時間td為短路開始到短路電流完全切斷的時間，包括繼電保護動作時間tb和斷路器的全分閘時間toff之和，即

其中，toff包括斷路器的固有分閘時間和滅弧時間。2.4高壓斷路器2.4.1高壓斷路器的分類及基本參數(shù)1、斷路器的分類

①油斷路器②壓縮空氣斷路器③SF6斷路器④真空斷路器

⑤磁吹斷路器

⑥自產(chǎn)氣斷路器。

利用固體絕緣材料在電弧的作用下分解出大量的氣體進行氣吹滅弧。常用的滅弧材料有聚氯乙烯和有機玻璃等。2、對斷路器的基本要求

(1)在額定條件下，應能長期可靠地工作；

(2)應具有足夠的斷路能力；

(3)具有盡可能短的開斷時間；

(4)結構簡單，價格低廉。

3、斷路器的型號表示法例如：SN10-10/300-40表示：少油戶內(nèi)型，額定電壓10kV，額定電流300A，額定開斷電流40kA。油斷路器于1895年研制成功。1930年以前，主要采用油斷路器。有多油斷路器和少油斷路器兩種。多油斷路器油除了作為滅弧介質(zhì)外，還作為觸頭斷開后弧隙絕緣及帶電部分與外殼之間的絕緣。觸頭間形成電弧時，電弧周圍的絕緣油在電弧的高溫作用下分解大量的氫氣，氫氣的滅弧能力是空氣的7.5倍，且使得電弧周圍的壓力增大，加強了滅弧能力。優(yōu)點：

結構簡單、制造方便。缺點：

（1）耗鋼、耗油量大。（2）體積大，運輸、安裝不方便。（3）全開斷時間長。（4）有發(fā)生火災的危險。油斷路器的爆炸燃燒原因有以下幾個方面：（1）油面過低。產(chǎn)生的氫氣與空氣混合燃燒爆炸。（2）油箱內(nèi)的油面過高。析出的氣體在油箱內(nèi)得不到空間緩沖。（3）油的絕緣強度劣化。雜質(zhì)或水分過多，引起油斷路器內(nèi)部閃絡。（4）操作機構部件失靈。會使操作時動作緩慢或合閘后接觸不良，使油箱內(nèi)產(chǎn)生過多的可燃氣體。（5）遮斷容量小。（6）對地短路。密封不嚴，油箱進水受潮，或絕緣套管有機械損傷造成對地短路引起爆炸或火災事故。防止爆炸燃燒的措施斷路器的遮斷容量必須大于裝設該斷路器回路的短路容量。在運行時應經(jīng)常檢查油面高度，油面必須嚴格控制在油位指示器范圍之內(nèi)。發(fā)現(xiàn)異常，如漏油、滲油、有不正常聲音等時，應采取措施。適用的電壓等級：10kV、35kV。目前只有少量的35kV多油斷路器在戶外使用，基本趨于淘汰。

少油斷路器油主要做滅弧介質(zhì)和觸頭間的弧隙絕緣，具有冷卻功能。按照產(chǎn)生氣吹的能源,滅弧室可以分為3類：①自產(chǎn)氣吹式滅弧室。②強迫油吹式滅弧室。③綜合式滅弧室。超高壓少油斷路器中大多數(shù)采用這種滅弧室。優(yōu)點：

（1）全開斷時間短。（2）結構簡單、制造方便。（3）耗鋼、耗油量小。（4）價格低。缺點：發(fā)展特高壓等級有困難。適用電壓等級：220kV及以下。可用于戶內(nèi)或戶外。但近年來，35kV及以下油斷路器有被真空斷路器取代的趨勢。110kV及以上油斷路器有被SF6斷路器取代的趨勢壓縮空氣斷路器采用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)，利用壓力較高的壓縮空氣吹動電弧，致使電弧迅速熄滅。自40年代問世以來，在50、60年代迅速發(fā)展，廣泛用于高壓和超高壓的電力系統(tǒng)中。優(yōu)點：

具有較高的開斷能力，開斷時間短。

無火災危險。缺點：

結構復雜，需附設空氣壓縮裝置。

價格高。噪聲大。適用于：開斷大容量電路；330kV電壓等級及以上。由于出現(xiàn)了結構簡單、滅弧性能良好和電壽命長的六氟化硫斷路器，使得壓縮空氣斷路器的使用范圍縮小。但一些高寒地區(qū)，由于SF6氣體液化和開斷能力降低（降低20％左右）等原因，有些國家在高壓、超高壓電網(wǎng)中還在使用壓縮空氣斷路器。此外，大容量發(fā)電機斷路器，要求開斷容量大，動作迅速，現(xiàn)在還廣泛應用壓縮空氣斷路器。真空斷路器

采用低于1標準大氣壓的空氣作為滅弧介質(zhì)。

于20世紀60年代投入運行。優(yōu)點：（1）開斷能力強、滅弧時間短。（2）運行維護簡單。（3）觸頭不易氧化。（4）體積小、質(zhì)量輕。（5）無火災、爆炸危險。（6）壽命長。（7）噪聲低。缺點：（1）開斷電流和斷口電壓不能做得很高，這是因為其開斷間距不能做的太大。（2）制造工藝和密封條件要求高。適用：35kV及以下電壓等級。

SF6斷路器

SF6氣體：（1）無色、無味、無毒、不可燃、不助燃的氣體。（2）吸附自由電子的能力較強。（3）SF6氣體在電弧的高溫作用下，能夠分解成低氟化合物，分解時需要吸收大量熱量。（4）電弧電流過零時，低氟化合物又能迅速合成SF6氣體，介質(zhì)強度恢復極快。（5）滅弧能力為同等條件下空氣的100倍。

戶外型戶內(nèi)型T型SF6斷路器I型SF6斷路器優(yōu)點：（1）斷口耐壓高，開斷容量大。（2）體積小。（3）噪聲低。

(4)電壽命長、檢修間隔周期長。

缺點：結構復雜，價格昂貴。適用：任何電壓等級，尤其是220kV及以上電壓等級。4、斷路器的技術參數(shù)1)額定電壓交流電壓等級有3、6、10、20、35、60、110、220、330、500、750、1000kV等；直流電壓等級有±500、±800kV。2)額定電流

3)額定開斷電流開斷電流——在一定的電壓下斷路器能夠安全無損地進行開斷的最大電流。

Ikp——斷路器實際開斷的短路電流周期分量有效值。

5.額定關合電流選擇6.熱穩(wěn)定校驗7.動穩(wěn)定校驗

2.5隔離開關 隔離開關沒有專門的滅弧裝置——不能切斷If及Id

2.5.1隔離開關的用途與分類

1.主要用途

(1)隔電保安；

(2)倒閘操作：等電位操作

(3)切合小電流電路。如：電壓互感器、避雷器、空載母線；分合電流不超過2A的空載變壓器；電容電流不超過5A的空載線路。

2.對于隔離開關的基本要求：

(1)有明顯的斷開點；

(2)斷口應有足夠可靠的絕緣強度；

(3)具有足夠的動、熱穩(wěn)定性；

(4)結構簡單，分、合閘動作靈活可靠；

(5)隔離開關與斷路器配合使用時，應具有機械的或電氣的連鎖裝置，即滿足“隔離開關先通后斷”的原則；

(6)隔離開關帶有接地開關時，主開關與接地開關之間也應設有機械的或電氣的連鎖裝置。3.隔離開關的型號例如：GW10-35／600表示10型、額定電壓35kV、額定電流600A的戶外型隔離開關。2.5.2屋內(nèi)隔離開關

1-底座；2-支持絕緣子；3-靜觸頭；4-動觸頭；5-操作絕緣子；6-轉軸屋內(nèi)式隔離開關的原理圖2.5.3屋外隔離開關GW5系列雙柱水平開啟式隔離開關外形圖

1-底座；2、3-動觸頭；4-接線端子；

5-撓性連接導體；6-棒式絕緣子剪刀式結構優(yōu)點：占地面積小。常用于母線隔離開關。雙柱伸縮式隔離開關2.5.4隔離開關的選擇1、額定電壓選擇2、額定電流選擇

3、熱穩(wěn)定校驗

4、動穩(wěn)定校驗2.6高壓負荷開關它具有滅弧裝置和一定的分合閘速度，能開斷正常負荷電流和過負荷電流，但不能開斷短路電流。在分閘狀態(tài)有明顯可見的斷口，可起到隔離開關的作用，但性能又優(yōu)于隔離開關，是介于隔離開關與斷路器之間的一種開關電器。高壓負荷開關一般不作為直接的保護開關，必須與熔斷器配合。正常的負荷電流操作由負荷開關來完成，故障電流由熔斷器來實現(xiàn)分斷。可代替斷路器被廣泛地應用于35kV及以下功率較小和對保護性能要求不高的場所。型號：1——F，代表負荷開關。2——滅弧介質(zhì)，S—少油；K—空氣；L—SF6；Z—真空。3——安裝地點。N—屋內(nèi)；W—屋外。4——設計序號5——額定電壓（kV）6——R—帶熔斷器；S—熔斷器置于開關上端；G—改進型；D—帶接地開關。7——額定電流（A）例如：FKW4-10G/400；FLN3-10D/1000高壓負荷開關的選擇

1.額定電壓選擇

2.額定電流選擇

4.額定關合電流選擇

5.熱穩(wěn)定校驗

6.動穩(wěn)定校驗2.7熔斷器

2.7.1概述作用：短路保護或過載保護，不能切斷和接通正常負荷電路。原理：將熔體串接在電路中，當電路發(fā)生過負荷或短路時，熔體由于自身的溫度過高而熔化，將電路切斷。

它廣泛使用在電壓為1kV及以下的裝置中；在電壓為3～110kV高壓裝置中，主要作為小功率電力線路、配電變壓器、電力電容器、電壓互感器等設備的保護。熔體高壓熔斷器中，熔體采用銅、銀等材料，這些材料的熔點較高，而電阻率較小，因而熔體截面可做的較小。在低壓熔斷器中，熔體采用鉛、鋅等材料，這些材料的熔點較低，而電阻率較大，因而熔體截面較大。熔斷器的型號含義熔斷器安秒特性

熔斷器（RM型）結構1-熔管；2-管夾；3-管帽；4-觸刀；5-螺栓；6-熔體2.7.1高壓熔斷器按其結構可分為跌落式和支柱式兩種，結構圖如下：

RW3-10II型跌落式熔斷器

RWl0-35型支柱式熔斷器高壓熔斷器選擇1.額定電壓選擇

2.額定電流選擇

1)熔管額定電流的選擇

2)熔體額定電流選擇對于保護35kV及以下電壓級電力變壓器的高壓熔斷器。K——可靠系數(shù)(不計電動機自起動時K=1.1～1.3，考慮電動機自起動時K=1.5～2.0）；

用于保護電力電容器的高壓熔斷器K——可靠系數(shù)(當一臺電力電容器時K=1.5～2.0，當一組電力電容器時K=1.3～1.8；3.熔斷器開斷電流校驗4.熔斷器選擇性校驗為了保證前后兩級的熔斷器之間的選擇性，同一電流同時通過前后兩級的熔斷器時，后一級熔體應先熔斷。2.7.2低壓熔斷器

1、無填料封閉管式熔斷器通常每個熔體有2～4個窄部，以加速電弧的熄滅。當發(fā)生短路故障時，其熔體窄部幾乎同時熔化，形成數(shù)段電弧，同時殘留的寬部受重力作用而下落，將電弧拉長變細；在電弧高溫的作用下，纖維管的內(nèi)壁有少量纖維氣化并分解為氫(占40％)、二氧化碳(占50％)和水汽(占10％)，這些氣體都有很好的滅弧性能，加之熔管是封閉的，使其內(nèi)部壓力迅速增大，加速了電弧的去游離，從而使電弧迅速熄滅。

2、有填料封閉管式熔斷器管內(nèi)充滿石英砂，當被保護電路發(fā)生短路時，工作熔體幾乎同時熔斷，金屬蒸氣向周圍石英砂的縫隙噴射，并被迅速凝結，使電弧迅速熄滅。2.8低壓開關電器

低壓開關通常用來接通和分斷1kV以下的交、直流電路。

2.8.1刀開關用于不頻繁地手動接通和分斷低壓電路的正常工流或作隔離開關用，不能分斷短路電流。刀開關的分類:按轉換方向不同可分為單投和雙投；按極數(shù)不同可分為單極、二極和三極三種；按滅弧機構不同可分為滅弧裝置和帶滅弧裝置兩種。2.8.2接觸器接觸器是用來遠距離接通和斷開負荷電流的低壓開關?？捎糜陬l繁控制電動機、電容器、照明線路、電阻爐等電氣設備，但不能切斷短路電流和過負荷電流。接觸器的使用壽命很高﹐機械壽命通常為數(shù)百萬次至一千萬次，電壽命一般則為數(shù)十萬次至數(shù)百萬次。機械壽命是由于內(nèi)部機械來回動作而造成彈簧或哪個部分因為多次動作而損壞的時間。多為彈簧打彎的彎腳部分。電器壽命是由于通電后，接觸器內(nèi)部觸頭燒蝕，線圈燒斷，絕緣老化造成損壞的時間。接觸器的基本結構及工作原理示意圖型號含義2.8.3磁力起動器磁力起動器由三極交流接觸器、熱繼電器和控制按鈕組成。主要用來遠距離控制三相異步電動機，并具有過負荷和低電壓保護功能。1．磁力起動器工作原理用磁力起動器控制電動機的原理接線圖

2．熱繼電器(a)JRl系列；(b)JRl5系列由于雙金屬片受熱變形需要一定的時間，所以熱繼電器只能起到過負荷保護的作用，不能起短路保護作用，必須與熔斷器配合使用。2.8.4自動空氣開關又稱低壓斷路器。它是低壓開關中性能最完善的開關，不僅可以接通和切斷正常負荷電流及過負荷電流，而且可以切斷短路電流，常用作低壓大功率電路的主控電器。由于其結構上著重提高滅弧能力，故不適用于頻繁操作。1．自動空氣開關的工作原理三極自動開關工作原理示意圖

2.型號含義框架式自動開關：為敞開式結構。它所有的部件都敞開裝在一個絕緣或金屬框架上，結構較復雜、尺寸較大、額定電流和斷流能力較大、保護方案和操作方式較多、功能較齊全。塑殼式自動開關：又稱裝置式自動開關，為封閉式結構。除操作手柄和板前接線頭露出外，其余部分均裝在一個封閉的塑料殼體內(nèi)，結構較簡單、體積小、外觀整潔、使用安全、額定電流較小?？諝忾_關的滅弧方法是采用金屬滅弧柵片滅弧。框架式自動空氣開關2.9絕緣子

2.9.1概述作用：支持——支持及固定帶電裸導體。

絕緣——帶電導體之間和導體與地之間的絕緣。技術要求：要有足夠的絕緣強度、機械強度、耐熱性和防潮性。分類按額定電壓分：高壓絕緣子和低壓絕緣子。按安裝地點不同可分為：戶內(nèi)式和戶外式。按結構形式和用途可分為：支柱式、套管式及盤形懸式。按絕緣子材料的不同分：玻璃絕緣子、瓷絕緣子及復合絕緣子。復合絕緣子針式瓷絕緣子懸式玻璃絕緣子戶內(nèi)外膠裝支柱絕緣子戶內(nèi)內(nèi)膠裝支柱絕緣子戶內(nèi)聯(lián)合膠裝支柱絕緣子戶外棒形支柱絕緣子戶外支柱式戶外懸式復合絕緣子

早期復合絕緣子材質(zhì)包括環(huán)氧樹脂、乙丙橡膠、室溫硅橡膠等。

20世紀70年代，高溫硫化硅橡膠復合絕緣子在德國問世。其耐污特性比瓷、玻璃絕緣子。2.9.2絕緣子的選擇

絕緣子包括支柱絕緣子和穿墻套管。1．支柱絕緣子及穿墻套管的種類和型式選擇戶內(nèi)配電裝置宜采用聯(lián)合膠裝多棱式支柱絕緣子；戶外配電裝置宜采用棒式支柱絕緣子。在有嚴重的灰塵或?qū)^緣有害的氣體存在的環(huán)境中，應選用防污型絕緣子。穿墻套管一般采用鋁導體穿墻套管。2．按額定電壓選擇支柱絕緣子和穿墻套管3．按最大工作電流選擇穿墻套管4．穿墻套管熱穩(wěn)定校驗5．支柱絕緣子和穿墻套管動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定應滿足：

短路時作用于絕緣子帽上的最大計算力為：Fmax——作用于母線上的最大電動力；H1——支柱絕緣子高度，mm；H——從絕緣子底部至母線水平中心線的高度，mmb——母線支持片的厚度。懸掛式絕緣子串片數(shù)的選擇

與電壓等級有關電壓10kV35kV110KV220kV330kV500kV片數(shù)1371317（19）25（28）2.10母線

發(fā)電機、變壓器與相應配電裝置之間的連接導體，稱為母線。分為引出母線和匯流母線。

根據(jù)是否封閉分類母線材料常用的母線材料有銅、鋁和鋁合金。銅的電阻率低、機械強度大、抗腐蝕性強，是很好的母線材料。我國銅的儲量不多，價格高。銅母線只用在持續(xù)工作電流較大、且位置特別狹窄的發(fā)電機、變壓器出口處，以及污穢對鋁有嚴重腐蝕而對銅腐蝕較輕的場所(例如沿海、化工廠附近等)。2.10.1敞露母線硬母線通過的功率大、要承受很大的動熱穩(wěn)定常用硬母線的截面形狀有矩形、槽形、管形。直流：正極——紅色，負極——蘭色。交流：A相——黃色，B相——綠色，C相——紅色。(a)每相1條矩形母線；(b)每相2條矩形母線；(c)每相3條矩形母線矩形母線矩形母線的特點：集膚效應較大，為了減小集膚效應，并兼顧機械強度，其截面積最大不超過1250mm2,短邊與長邊之比通常為1/12~1/5。當工作電流大于最大截面的單條母線的允許載流量時，每相可用2~4條并列使用。三相平行布置時，導體豎放比平放散熱好，因此比平放時的載流量要高5%~8%，但機械強度低。適合35KV及以下，持續(xù)工作電流在4000A及以下。槽形母線集膚效應較小，散熱條件較好。與利用幾條矩形母線相比，在相同的截面下允許載流量要大的多。每相一般用兩根槽型母線。適合35KV及以下，持續(xù)工作電流在4000A~8000A。

(a)圓形管母線；(b)異形管母線；

(c)三、四分裂結構管母線管形母線示意圖管型母線管型母線的特點：集膚效應系數(shù)小。管內(nèi)可通風或通水改善散熱條件。用于110KV及以上，持續(xù)電流為8000A以上。母線三相導體排列方式有水平排列和垂直排列兩種。管型母線一般為水平排列；矩形母線和槽型母線可水平排列或垂直排列。絞線圓形軟母線常用的絞線圓形軟母線有鋼芯鋁絞線、組合導線。鋼芯鋁絞線由多股鋁線繞在單股或多股鋼線的外層構成，一般用于35kV及以上屋外配電裝置；組合導線由多根鋁絞線固定在套環(huán)上組合而成，常用于發(fā)電機與屋內(nèi)配電裝置或屋外主變壓器之間的連接。軟母線一般為三相水平布置，用懸式絕緣子懸掛。軟母線

2.10.2封閉母線容量為200MW及以上的發(fā)電機至主變壓器的連接母線廣泛采用封閉母線。采用敞露母線的缺點：

1）容易積灰塵，造成絕緣子閃絡。2）不能防止由外物造成相間短路，當發(fā)電機出口發(fā)生相間短路時，短路電流會很大，母線和絕緣子受到很大的電動力，發(fā)電機本身也會受到很大的損傷。3）人員容易觸及帶電母線。采用鋁制外殼封閉。1.全連式分相封閉母線分相封閉母線結構示意圖

(a)單個絕緣子支持；(b)兩個絕緣子支持；(c)三個絕緣子支持；(d)四個絕緣子支持

1-母線；2-外殼；3-絕緣子；4-支座；5-三相支持槽鋼。2．共箱式封閉母線(a)無隔板共箱式；(b)有隔板共箱式主要用于單機容量為200～300MW的發(fā)電廠的廠用電回路。（1）用于廠用高壓變壓器低壓側至廠用高壓配電裝置之間的連接；（2）可用作交流主勵磁機出線端至整流柜的交流母線；（3）勵磁開關至發(fā)電機轉子滑環(huán)的直流母線。母線的選擇1.母線材料、類型的選擇矩形母線適合35KV及以下，持續(xù)工作電流在4000A及以下。槽型母線適合35KV及以下，持續(xù)工作電流在4000A~8000A。管型母線用于110KV及以上，持續(xù)電流為8000A以上。2.母線截面的選擇

1）匯流母線按最大長期工作電流選擇

K：修正系數(shù)，受環(huán)境溫度的影響。Imax——為與該母線連接的最大一臺發(fā)電機或變壓器的最大持續(xù)工作電流。2）引出母線截面按經(jīng)濟電流密度選擇

按經(jīng)濟電流密度選擇可使年綜合費用最低。經(jīng)濟電流密度可根據(jù)年最大負荷利用小時數(shù)來確定。由表4-5可查。Jec——經(jīng)濟電流密度。3.母線熱穩(wěn)定校驗C——熱穩(wěn)定系數(shù)，由表4-6查出。Kf——集膚效應系數(shù)，可查相關系數(shù)。4.由共振選擇最大跨距最大允許跨距為Nf——頻率系數(shù)；f1——導體固有頻率；E——導體材料的彈性模量；m——導體單位長度的質(zhì)量。I——導體截面慣性矩。

5.硬母線的動穩(wěn)定校驗其中σal——母線材料的允許應力，對硬鋁母線，σal=69MPa；對硬銅母線，σal=137MPa。彎曲力矩抗彎矩W計算如表4-76.對于110kV以上母線進行電暈電壓校驗

電暈是一種強電場下的放電現(xiàn)象。當導體周圍電場強度超過了空氣的耐壓強度（）時，導體周圍的空氣便被電離，發(fā)出咝咝的撕裂聲和藍紫色的暈光（夜晚可見）。電暈發(fā)生時不僅引起電能損耗，而且伴隨有金屬腐蝕等不良影響。

為了避免或減少電暈現(xiàn)象，升高電壓母線一般不采用有棱角的截面形狀，而廣泛采用表面比較光滑的圓形截面形狀，如鋼芯鋁絞線、圓管形鋁合金硬母線等，而且直徑不可太小。k：三相導體布置方式系數(shù)，水平布置時中間相易放電，k=0.96；垂直布置時k=1。m1：導線表面狀況系數(shù)，管形母線及單股導線:0.93~0.98。m2：天氣系數(shù)，晴好天氣m2=1，陰雨天m2=0.8。δ：空氣相對密度，在海拔1000m及以下地區(qū)為1，高于1000m可查有關手冊。

r：導體半徑。Dm：三相導體的相間距離。母線的電暈臨界電壓當導線的直徑大于以下直徑時可不必校驗2.11電力電纜它可以直接埋在地下及敷設在電纜溝、電纜隧道中，也可以敷設在水中或海底。特點

①不用桿塔，不占地面，不影響環(huán)境。②結構緊湊、占用空間小。③具有防腐、防潮、防損傷、運行可靠等優(yōu)點。④缺點：投資多，敷設麻煩，維修困難、難于發(fā)現(xiàn)和排除故障。適用于有腐蝕氣體和易燃易爆的場所，以及不宜架設架空線路的場所。2.11.1結構及性能

ZQ20型三芯油浸紙絕緣電纜結構圖1-載流導體；2-電纜紙(相絕緣)；3-黃麻填料；4-油浸紙(統(tǒng)包絕緣)；5-鉛套；6-紙帶；7-黃麻護層；8-鋼鎧包括載流導體、絕緣層、密封護套、保護層等組成。載流導體：銅或鋁。分類按其絕緣和保護層的不同分為：油浸紙絕緣電纜：35kV及以下。聚氯乙烯絕緣電纜：6kV及以下。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜：1~110kV。橡皮絕緣電纜：6kV及以下，多用于廠礦車間的輸電線路。高壓充油電纜：110kV及以上。按相數(shù)分：單相電纜：110KV及以上。三相電纜：35KV及以下。（4）型號1——導體的絕緣。Z—紙；V—聚氯乙烯；Y—聚乙烯；YJ—交聯(lián)聚乙烯；X—橡皮。2——載流導體。L—鋁；銅芯不表示。3——密封護套。Q—鉛套；L—鋁套；V—聚氯乙烯；Y—聚乙烯。4——特征。D—不滴流即采用油浸紙；F—分相；CY—充油。5——鎧裝層。0—無；2—鋼帶；3—細鋼絲；4—粗鋼絲。6——外被層。0—無；1—麻被；2—聚氯乙烯；3—

聚乙烯。例：ZQ20-10——10kV銅芯油浸紙絕緣鉛套裸鋼帶鎧裝電力電纜。

ZLQF23-10——10kV鋁芯油浸紙絕緣分相鉛套鋼帶鎧裝聚乙烯外被層電力電纜。

VV32-35——35kV銅芯聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯密封護套，細鋼絲鎧裝聚氯乙烯外被層電力電纜。

5.6.2電纜的選擇與校驗

1.按結構類型選擇電纜常用的電力電纜有油浸紙絕緣電纜、塑料絕緣電纜和橡膠電纜等。

2.按額定電壓選擇3.電纜截面的選擇

1)一般按最大長期工作電流選擇

a.在空氣中敷設

K=KtK1K1——空氣中多根電纜并列敷設的修正系數(shù)，可查下表。b.空氣中穿管敷設K=KtK2K2：空氣中穿墻套管敷設系數(shù)。在時，c.直接埋地敷設K=KtK3K4K3：因土壤熱阻不同的修正系數(shù)，可查附表18；

K4：土壤中多根電纜并列敷設的修正系數(shù)，可查附表19。

2)若發(fā)電機變壓器回路中，最大負荷利用小時數(shù)超過5000h，且長度超過20m，按經(jīng)濟電流密度選擇截面S≤150mm2時，其經(jīng)濟根數(shù)為一根；當截面大于150mm2時，其經(jīng)濟根數(shù)可按S／150決定。

4.熱穩(wěn)定校驗

5.電壓損失校驗C——熱穩(wěn)定系數(shù)。Kf——集膚效應系數(shù)。

2.12電抗器

2.12.1限流電抗器（1）作用：限制電力設備的短路電流；維持母線電壓；以選擇輕型斷路器和小截面的電纜。電抗器按安裝地點可分為線路電抗器和母線電抗器。有普通電抗器和分裂電抗器兩類。線路電抗器母線電抗器分裂電抗器

當母線為分段母線，且兩段母線的負荷電流近似相等時，或出線的負荷電流近似相等時，可采用分裂電抗器。優(yōu)點：（1）正常運行時，分裂電抗器每個分段的電抗相當于普通電抗器電抗的1/4，使負荷電流造成的電壓損失較小。（2）當分裂電抗器的分支端短路時，該分段電抗較正常運行值增大四倍，故限制短路的作用比正常運行值大，有限制短路電流的作用。缺點：

當兩個分支負荷不相等或者負荷變化過大時，將引起兩分段電壓偏差增大，使分段電壓波動較大，造成用戶電動機工作不穩(wěn)定，甚至分段出現(xiàn)過電壓。按結構型式可分為混凝土柱式限流電抗器和干式空心限流電抗器。1.混凝土柱式限流電抗器

垂直布置的混凝土柱式限流電抗器水平布置的混凝土柱式限流電抗器其型號含義如下：適用于額定電壓為6kV和10kV，額定電流為150A~2000A。電抗百分值——電抗器的電抗值與其所在回路的總阻抗之比。2.干式空心限流電抗器損耗比水泥電抗器小的多，外層采用環(huán)氧樹脂浸透的玻璃纖維包封，適用于200A~4000A。其型號含義如下干式空心限流電抗器限流電抗器的選擇

1.額定電壓和額定電流的選擇2.電抗百分數(shù)的選擇①按將短路電流限制到一定數(shù)值的要求來選擇。

設要求將短路電流限制到I〞，則電源至短路點的總電抗標么值x*∑為所需電抗器的電抗標么值x*L為電抗器在其額定參數(shù)下的電抗百分數(shù)為②正常運行時電壓損失△U％校驗③母線殘壓校驗3.熱穩(wěn)定校驗4.動穩(wěn)定校驗2.12.2濾波電抗器

與并聯(lián)電容器串聯(lián)，組成諧振回路，濾除指定的高次諧波，抑制其他次諧波放大，減少系統(tǒng)電壓波形畸變，提高電壓質(zhì)量，同時減少電容器組涌流。(a)(b)

(a)串接于由斷路器投切交流濾波裝置(b)串接于由可控硅投切的交流濾波裝置2.補償電抗器

用于補償容性無功。一般并接在發(fā)電廠母線上或330kV及以上的輸電線路上。(a)(b)(a)中壓并聯(lián)電抗器接于6～63kV母線(b)超高壓并聯(lián)電抗器接于超高壓線路上2.13互感器

2.13.1概述互感器的用途有以下幾個方面：

(1)將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉藴手?。通常電壓互感器額定二次電壓為100V或V，電流互感器額定二次電流為5A或1A?；ジ衅魇沟脺y量儀表和保護裝置標準化。(2)使二次設備的絕緣水平能按低電壓設計，使其結構輕巧、價格便宜。（3）互感器使二次側的設備與高電壓部分隔離，保證二次系統(tǒng)設備和工作人員的安全。（4）二次側必須有一點接地。2.13.2電磁式電流互感器

1、工作原理電磁式電流互感器原理接線圖

電流互感器二次側要有一點接地，保證二次系統(tǒng)設備和工作人員的安全。電流互感器二次側不允許開路。如果需要斷開儀表或繼電器時，必須先將電流互感器的二次繞組短接后，再斷開該儀表，以防發(fā)生事故。運行中的電磁式電流互感器二次回路不允許開路，否則會在二次電路感應產(chǎn)生高電壓，對人身和二次設備產(chǎn)生危險。電流互感器二次回路開路時磁通和二次電動勢的波形2.誤差電流誤差

電流互感器的準確級——在額定電流下所規(guī)定的最大允許電流誤差的百分數(shù)來標稱。相位誤差

由于鐵芯中的磁通滯后于一次側電流一個小于900的角，而二次側感應的電壓有滯后主磁通900，二次側的電流滯后于二次側電壓小于900的角，因此二次側的電流與一次側的電流相位相差將近1800。相位誤差：為旋轉1800的二次電流相量與一次電流相量之間的夾角，并規(guī)定

超前時，相位差為正值；反之，相位差為負值。相位差準確級電流誤差(在下列額定電流的%值時)相位差(在下列額定電流的%值時)±m(xù)in±crad5201001205201001205201001200.10.40.20.10.1158550.450.240.150.150.20.750.350.20.2301510100.90.450.30.20.51.50.750.50.5904530302.71.350.90.913.01.51.01.01809060605.42.71.81.8（1）測量用電流互感器的準確級標準的準確級為0.1、0.2、0.5、1、3、5級。

準確級電流誤差(%)50%IN100%IN333555當負荷電流變化大，實際負荷電流小于30%時，可采用供特殊用途的0.2S、0.5S級。準確級電流誤差(在下列額定電流的%值時)相位差(在下列額定電流的%值時)±m(xù)in±crad1

520100120152010012015201001200.2S0.750.350.20.20.230151010100.90.450.30.30.30.5S1.50.750.50.50.590453030302.71.350.90.90.9準確度選擇的原則：計費計量用的電流互感器其準度為0.1級~0.5級；用于監(jiān)視各進出線回路中負荷電流大小的電流表應選用1.0級~5.0級電流互感器。(2)保護用電流互感器的準確級保護用電流互感器按用途可分為穩(wěn)態(tài)保護用和暫態(tài)保護用兩類，主要用于測量短路電流。穩(wěn)態(tài)保護用電流互感器又分為P、PR和PX三類。P類為普通保護用電流互感器。PR類為剩磁系數(shù)不能太大的電流互感器。PX類為低漏磁電流互感器。準確級在IN下電流誤差(%)在IN下的相位差在IN下復合誤差(%)min

crad5P、5PR±1601.3510P、10PR±310保護用電流互感器的準確級是指以在額定電流下的最大允許復合誤差的百分數(shù)標稱。其標準準確級為5P、10P、5PR和10PR。暫態(tài)保護用電流互感器(TP類)是能滿足短路電流具有非周期分量的暫態(tài)過程性能要求的保護用電流互感器，又細分為TPS級、TPX級、TPY級和TPZ級。3、額定二次負荷為了保證每一準確度級的誤差限值不超過規(guī)定，電磁式電流互感器要求電流互感器的二次負荷必須限制在規(guī)定變化范圍內(nèi)，無論如何不得超過額定負載SN2。例如：準確度為0.5級時二次額定阻抗ZN2為0.6Ω,1級二次額定負載為1.3Ω。如果二次側所帶負載超過規(guī)定值，則降級使用。

4、型號1——L：電流互感器。2——A：穿墻式；C：磁箱式；D：單匝式；F：多匝式；M：母線式(穿心式)；R：裝入式(裝在變壓器或斷路器內(nèi)部)；Y：低壓式；Z:支柱式。3——C：磁絕緣；G：改進式；Z：澆注式；W：戶外式。4——B：保護級；D：差動保護；J：加大容量式；Q：加強式。5——額定電壓。例如：LFZB-10；LMWD-110

一次繞組匝數(shù)為單匝式的特點：優(yōu)點：結構簡單、尺寸小、價廉，其內(nèi)部電動力不大。缺點：一次電流小時，一次安匝與勵磁安匝相差不大，故誤差很大。主要用于額定電流在400A以上。

多匝式的特點：優(yōu)點：測量準確度高。缺點：當線路上出現(xiàn)過電壓時，過電壓波通過電流互感器，使一次繞組匝間承受較大的過電壓，可能使一次繞組匝間的絕緣損壞。通過大的短路電流時也會出現(xiàn)這種情況。因為短路電流在線圈上有壓降，使每匝線圈間受到很大的匝間電位差作用。電流互感器都有多個接頭在同一回路中，往往需要多個電流互感器，為了節(jié)約材料和投資，可采用具有多個二次繞組的電流互感器。對于110kV及以上的電流互感器，為了適應一次電流的變化和減少產(chǎn)品規(guī)格，常將一次繞組分成幾組，通過切換改變繞組的串并聯(lián)，以獲得2—3種電流比。5.接線

(a)單相接線(b)星形接線(c)不完全星形接線新型電流互感器電磁式互感器的結構復雜和笨重，成本高。新型電流互感器高低壓間沒有直接的電磁聯(lián)系，使絕緣結構大為簡化。按高、低壓耦合方式不同，可分為無線電電磁波耦合、電容耦合和光電耦合式，其中光電式電流互感器性能最佳，研制工作進展很快。測量過程中不需要消耗很大能量；測量范圍寬，暫態(tài)響應快，準確度高