《建筑供配電》課件-第二章 建筑供配電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備

第二章建筑供配電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備28765341建筑供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的分類電氣設(shè)備中的電弧問題高低壓熔斷器高低壓開關(guān)設(shè)備電流互感器和電壓互感器高低壓成套配電裝置電力變壓器與柴油發(fā)電機(jī)思考題建筑供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的分類一、電氣設(shè)備的定義供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備是指用于發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的所有設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、變壓器、控制電器、保護(hù)設(shè)備、測量儀表、線路器材和用電設(shè)備（如電動機(jī)、照明用具）等。01

第一節(jié)建筑供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的分類二、電氣設(shè)備的分類交流50Hz、額定電壓1000V以上；直流、額定電壓1200V以上；低壓設(shè)備交流50Hz、額定電壓1000V及以下；直流、額定電壓1200V及以下；一次回路設(shè)備一次回路：供配電系統(tǒng)中用于傳輸、變換和分配電力電能的主電路；一次設(shè)備或一次電器是指設(shè)置在一次回路中的電氣設(shè)備二次回路設(shè)備二次回路指用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次回路運行的電路；二次設(shè)備或二次電器是指設(shè)置在二次回路中的電氣設(shè)備。or高壓設(shè)備第一節(jié)建筑供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的分類變換設(shè)備控制設(shè)備保護(hù)設(shè)備補(bǔ)償設(shè)備成套設(shè)備（裝置）按在一次電路的功能分電氣設(shè)備中的電弧問題一、概述電弧——一種高溫、強(qiáng)光的電游離現(xiàn)象，開關(guān)電器和線路中一種必然的物理現(xiàn)象，是電流的延續(xù)。02

第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

電弧的主要特征：（1）能量集中，發(fā)出高溫、強(qiáng)光。（2）自持放電，維持電弧穩(wěn)定燃燒所需電壓很低。（3）游離的氣體，質(zhì)輕易變。

電弧的危害：（1）延長了電路的開斷時間，從而使故障對供配電系統(tǒng)造成更大的損壞。（2）高溫使開關(guān)觸頭變形、熔化，從而導(dǎo)致接觸不良甚至損壞。（3）高溫可能造成人員灼傷甚至直接或間接的死亡，強(qiáng)光可能損害人的視力。（4）引起弧光短路，嚴(yán)重時造成爆炸事故。第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題二、電弧的產(chǎn)生1．產(chǎn)生電弧的根本原因2．產(chǎn)生電弧的游離方式熱電發(fā)射碰撞游離高電場發(fā)射高溫游離注

高電場發(fā)射和熱電發(fā)射的游離方式在觸頭分開之初占主導(dǎo)作用，碰撞游離和高溫游離使電弧持續(xù)和發(fā)展，它們是互相影響，互相作用的。觸頭間很大電場強(qiáng)度和很高的溫度導(dǎo)致觸頭本身的電子及觸頭周圍介質(zhì)中的電子被游離而形成電弧電流。第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題三、電弧的熄滅2.熄滅電弧的去游離方式3.交流電弧的熄滅1.電弧熄滅的條件去游離率大于游離率，即其中離子消失的速率大于離子產(chǎn)生的速率。(1)復(fù)合正、負(fù)帶電質(zhì)點重新結(jié)合為中性質(zhì)點。電弧中溫度越低，電場強(qiáng)度越弱，截面越小，介質(zhì)的性質(zhì)越穩(wěn)定，密度越高，復(fù)合愈快。

(2)擴(kuò)散電弧中的帶電質(zhì)點向電弧周圍介質(zhì)散發(fā)開去，使弧區(qū)帶電質(zhì)點的濃度減少。電弧與周圍介質(zhì)的濃度差越大，電弧與周圍介質(zhì)的溫度差越大，電弧截面越小，擴(kuò)散就越強(qiáng)烈。電流過零時，電弧將暫時熄滅，弧柱溫度急劇下降，高溫游離中止，去游離大大增強(qiáng)，陰極附近空間的絕緣強(qiáng)度迅速增高。由于交流電流每一個周期兩次過零值，在熄滅交流電弧時，就是充分利用這一特點來加速電弧的熄滅。第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題(1)速拉滅弧法(2)冷卻滅弧法(3)吹弧滅弧法是開關(guān)電器中最基本的滅弧方法。高低壓斷路器中都裝有強(qiáng)力的斷路彈簧，目的就是加速觸頭的分?jǐn)嗨俣?。利用介質(zhì)如油等來降低電弧的溫度從而增強(qiáng)去游離來加速電弧的熄滅。利用外力如氣流、油流或電磁力來吹動電弧，使電弧拉長，同時也使電弧冷卻，電弧中的電場強(qiáng)度降低，復(fù)合和擴(kuò)散增強(qiáng)，加速電弧熄滅。常用的滅弧方法第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題圖2-1吹弧方式(a)橫吹(b)縱吹第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題如圖2–2所示的低壓刀開關(guān)迅速拉開刀閘時電動力吹弧使電弧加速拉長。按施加外力的性質(zhì)來分電動力吹磁力吹油吹氣吹第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題圖2-2電動力吹?。ǖ堕_關(guān)斷開時）第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題圖2-3磁力吹弧如圖2–3所示采用專門的磁吹線圈來吹弧。1-瓷吹弧圈；2-滅弧觸頭；3-電弧第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題圖2-4鐵磁吸弧如圖2–4所示利用鐵磁物質(zhì)鋼片來吸動電弧，這相當(dāng)于反向吹弧。1-電??；2-鋼片第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題圖2-5鋼滅弧柵滅弧(4)長弧切短滅弧法如圖2–5所示，利用金屬片將長弧切成若干短弧。當(dāng)外施電壓(觸頭間)小于電弧上的電壓降時，電弧不能維持而迅速熄滅。低壓斷路器和部分刀開關(guān)的滅弧罩就是利用這個原理來滅弧的。1-鋼柵片；2-電??；3-觸頭第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題圖2-6絕緣滅弧柵滅弧(6)狹溝滅弧法如圖2-6所示，陶瓷制成的絕緣滅弧柵使電弧在固體介質(zhì)所形成的狹溝中燃燒，冷卻條件改善，電弧與介質(zhì)表面接觸使帶電質(zhì)點的復(fù)合增強(qiáng)，從而加速電弧的熄滅。(5)粗弧分細(xì)滅弧法將粗弧分成若干平行的細(xì)小電弧，增大了接觸面，降低電弧的溫度，從而使帶電質(zhì)點的復(fù)合和擴(kuò)散得到加強(qiáng)，使電弧加速熄滅。1-絕緣柵片；2-電??；3-觸頭第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題7．真空滅弧法將開關(guān)觸頭裝在真空容器內(nèi)，產(chǎn)生的電?。ㄕ婵针娀。┹^小，且在電流第一次過零時就能將電弧熄滅。真空斷路器就是利用這種原理來熄滅電弧的。8．六氟化硫（SF6）滅弧法SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，絕緣強(qiáng)度約為空氣的3倍，而絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)速度約比空氣快100倍，可極大的提高開關(guān)的斷流容量和減少滅弧所需時間。高低壓熔斷器一、概述熔斷器——FU定義：用于過電流保護(hù)的最為簡單和常用的電器。功能：當(dāng)通過的電流超過規(guī)定值并經(jīng)過一定的時間后熔體（熔絲或熔片）熔化而分?jǐn)嚯娏?，斷開電路來完成短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)功能。熔斷器的體積很小，但卻能分?jǐn)嗪芨叩亩搪冯娏鳌?3

第三節(jié)高低壓熔斷器過電流是短路和過負(fù)荷的統(tǒng)稱，是輸配電線路中時常出現(xiàn)的一種故障。當(dāng)電路通過的實際電流超過其規(guī)定條件下的額定值，即是過電流，簡稱過流。（1）過負(fù)荷電流超過額定值相對不多的一種電流。因此，過負(fù)荷只要不是過大，持續(xù)時間不是過長，或過于頻繁，一般對系統(tǒng)的影響不大。（2）短路電流可達(dá)額定電流的十多倍甚至幾十、上百倍從而產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的后果，須設(shè)法避免和防護(hù)。第三節(jié)高低壓熔斷器二、高壓熔斷器在輸配電系統(tǒng)中，對容量小且不太重要的負(fù)荷，廣泛采用高壓熔斷器作為高壓輸配電線路、電力變壓器、電壓互感器和電力電容器等電氣設(shè)備的短路和過負(fù)荷保護(hù)。高壓熔斷器的全型號的表示和含義如下：高壓熔斷器的作用第三節(jié)高低壓熔斷器(一)RN系列戶內(nèi)高壓管式熔斷器(主要用于3kV～35kV配電系統(tǒng)中作短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)用)

RN2、RN4、RN5則用于電壓互感器的短路保護(hù)，RN4和RN2相似，只是技術(shù)數(shù)據(jù)有所差別RN5和RN6是以RN1和RN2為基礎(chǔ)的改進(jìn)型，具有體積小、重量輕、防塵性能好、維修和更換方便等特點。2）

RN1、RN2的外形和結(jié)構(gòu)基本相同，滅弧原理也基本相同。圖2-7和圖2-8所示為RN1、RN2型高壓熔斷器的外形和熔管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。3）1）RN1型用于高壓電力線路及其設(shè)備和電力變壓器的短路保護(hù)，也能作過負(fù)荷保護(hù)。RN3和RN1相似第三節(jié)高低壓熔斷器圖2-7

RN1、RN2型高壓管式熔斷器外形圖第三節(jié)高低壓熔斷器圖2-8

RN1、RN2型高壓管式熔斷器的熔管剖面示意圖第三節(jié)高低壓熔斷器工作原理使熔斷器能在過負(fù)荷電流或較小短路電流時能動作，提高熔斷器保護(hù)的靈敏度。錫球的作用1使熔斷器在短路電流時動作，斷開電路，實現(xiàn)短路保護(hù)。銅熔絲的作用2能在短路后不到半個周期即短路電流未達(dá)到?jīng)_擊電流值時就能完全熄滅電弧、切斷短路電流的特性稱“限流”式?！跋蘖鳌笔饺蹟嗥?具有“粗弧分細(xì)、長弧切短和狹溝滅弧”等滅弧方法，具有“限流”式特性，是“限流”式熔斷器。滅弧能力4由于電壓互感器的二次側(cè)近于開路狀態(tài)，RN2型的額定電流一般為0.5A，而RN1型的IN從2～300A不等。第三節(jié)高低壓熔斷器(二)RW系列戶外高壓跌開式熔斷器又稱跌落式熔斷器—文字符號FD。（1）作用：被廣泛用于環(huán)境正常的戶外場所，作高壓線路和設(shè)備的短路保護(hù)用。（2）種類：1）一般跌開式熔斷器如RW4、RW7型等2）負(fù)荷型跌開式熔斷器如RW10－10F型等3）限流型戶外熔斷器如RW10－35、RW11型等4）爆炸式跌開式熔斷器如RW-B系列熔斷器種類第三節(jié)高低壓熔斷器圖2-9

RW10－10F型高壓跌開式熔斷器第三節(jié)高低壓熔斷器RW10-10F系列熔斷器由基座和滅弧管兩部分組成。滅弧管設(shè)計為自動逐級排氣式。當(dāng)線路上發(fā)生短路時，短路電流使熔絲迅速熔斷，形成電弧，纖維質(zhì)消弧管由于電弧燃燒而分解出大量氣體，使管內(nèi)壓力劇增，并沿管道形成強(qiáng)烈的縱向吹弧。熔絲熔斷后，熔管的上動觸頭因失去張力而下翻，鎖緊機(jī)構(gòu)釋放熔管，在觸頭彈力及熔管自重的作用下，熔管回轉(zhuǎn)跌開，造成明顯可見的斷開間隙。這種跌開式熔斷器具有兩種功能：一是作為6～10kV線路和變壓器的短路保護(hù)；另一是可當(dāng)作隔離開關(guān)(參看下一節(jié))使用，也就是可用來隔離電源以保證安全檢修。(一)(二)但跌開式熔斷器的滅弧能力不強(qiáng)，滅弧速度不快，因而屬于非限流式熔斷器。高低壓開關(guān)設(shè)備一、概述高低壓開關(guān)設(shè)備用于電路的通、斷。但由于其結(jié)構(gòu)的不同，有的不能帶負(fù)荷操作，只能用來隔離電源以保證安全檢修，例如高壓隔離開關(guān)和低壓刀開關(guān)等；有的雖可帶負(fù)荷操作但不能斷開短路電流，例如高壓負(fù)荷開關(guān)和帶滅弧罩的低壓刀開關(guān)等；還有的既能帶負(fù)荷操作又能斷開短路電流，例如高、低壓斷路器等。因此，對于各種開關(guān)設(shè)備，應(yīng)結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點了解其功能和操作要求，并逐漸熟悉其型號、規(guī)格及用途。04

第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備一、高壓開關(guān)設(shè)備(一)高壓隔離開關(guān)——文字符號：QS1.主要功能隔離高壓電源，以保證對其他電器設(shè)備及線路的安全檢修及人身安全。因此其結(jié)構(gòu)特點是斷開后具有明顯可見的斷開間隙，且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的。2.使用特點隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，所以不容許帶負(fù)荷操作。但可容許通斷一定的小電流。3.類型1)按安裝地點分戶內(nèi)式和戶外式；2)按有無接地開關(guān)分不接地、單接地、雙接地；高壓隔離開關(guān)第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-11

GN19-10/600型高壓隔離開關(guān)第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備圖2-12

CS6型手力操動機(jī)構(gòu)與GN8型隔離開關(guān)配合的一種安裝方式第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備(2)高壓負(fù)荷開關(guān)大多還具有隔離高壓電源，保證其后的電氣設(shè)備和線路安全檢修的功能，這種負(fù)荷開關(guān)又稱“功率隔離開關(guān)”或“負(fù)荷隔離開關(guān)”。(二)高壓負(fù)荷開關(guān)——文字符號QL(1)能通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，但是不能用它來斷開短路電流。(1)只具有簡單的滅弧裝置，必須借助熔斷器來切斷短路電流，故負(fù)荷開關(guān)常與熔斷器一起使用。(2)負(fù)荷隔離開關(guān)斷開后通常有明顯的斷開間隙，與高壓隔離開關(guān)一樣。(2)按安裝場所分：戶內(nèi)式和戶外式兩種。作用特點分類(1)根據(jù)所采用的滅弧介質(zhì)不同分：固體產(chǎn)氣式、壓氣式、油浸式、真空式和六氟化硫。第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-13

FN3-10RT型高壓負(fù)荷開關(guān)第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-14

FN3-10型高壓負(fù)荷開關(guān)壓氣式滅弧裝置工作示意圖第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備負(fù)荷開關(guān)不便配用保護(hù)短路的繼電保護(hù)裝置來自動跳閘，但熱脫扣器在過負(fù)荷時能使負(fù)荷開關(guān)自動跳閘。圖2-15是CS2型手力操動機(jī)構(gòu)的外形結(jié)構(gòu)及它與FN3型負(fù)荷開關(guān)配合的一種安裝圖。在10kV高壓環(huán)網(wǎng)柜中裝設(shè)的高壓熔斷器與負(fù)荷開關(guān)之間有聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)熔斷器熔斷時，會帶動負(fù)荷開關(guān)自動打開。當(dāng)開關(guān)自動跳閘時，CS2型手力操動機(jī)構(gòu)的跳閘指示牌會轉(zhuǎn)到水平位置，以此告知值班人員。若要重新合閘，需先將手柄向下扳到分閘位置，這時指示牌掉下，然后才能合閘。第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-15

CS2型手力操動機(jī)構(gòu)及其與FN3型負(fù)荷開關(guān)配合的一種安裝方式第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備(三)高壓斷路器—文字符號QF1．高壓斷路器的功能和類型功能（1）通斷正常的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流（2）通斷一定的短路電流（3）在保護(hù)裝置作用下，自動跳閘，切斷短路電流類型油斷路器六氟化硫(SF6)斷路器真空斷路器壓縮空氣斷路器磁吹斷路器第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備2.真空斷路器分類按使用場合分有戶內(nèi)式和戶外式。根據(jù)其結(jié)構(gòu)分有落地式、懸掛式、手車式三種形式；是利用“真空”作為絕緣和滅弧介質(zhì)，滅弧能力強(qiáng)、無爆炸、低噪音、體積小、重量輕、壽命長、電磨損少、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、可靠性高、維修方便，屬高速斷路器，是實現(xiàn)無油化改造的理想設(shè)備。因此，雖然價格較貴，在要求頻繁操作和高速開斷的場合，尤其是安全要求較高的工礦企業(yè)、住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)等被廣泛采用。高壓真空斷路器第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備ZN63A-12（即VS1-12）型真空斷路器1)主要用途和適用范圍

ZN63A-12型戶內(nèi)交流高壓真空斷路器是三相交流50HZ，額定電壓12KV的戶內(nèi)高壓開關(guān)設(shè)備。主要用于工礦企業(yè)、發(fā)電廠及變電站等場合，作為電氣設(shè)施的控制和保護(hù)之用，并可投切各種不同性質(zhì)的負(fù)荷，尤其適用于需要頻繁操作的場所。2)結(jié)構(gòu)特點真空斷路器總體結(jié)構(gòu)是由彈簧操動機(jī)構(gòu)和真空滅弧室組成統(tǒng)一整體的形式。采用銅鉻觸頭材料，杯狀縱磁場觸頭結(jié)構(gòu)，觸頭具有電磨損速率小、電壽命長、耐壓水平高、介質(zhì)絕緣強(qiáng)度穩(wěn)定且弧后恢復(fù)迅速、截流水平低、開斷能力強(qiáng)等優(yōu)點。第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備真空斷路器的核心部件為真空滅弧室，它縱向安裝在一個橢圓形管狀絕緣筒內(nèi)，絕緣筒為高爬電比距結(jié)構(gòu)，由環(huán)氧樹脂經(jīng)APG工藝澆注或SMC材料壓制而成。這種安裝方式，可減少粉塵等在真空滅弧室表面的聚積，同時可防止真空滅弧室受到損壞，并且可確保在濕熱及嚴(yán)重污穢環(huán)境下，也可對電壓效應(yīng)呈現(xiàn)出高阻態(tài)。優(yōu)點：由于高度的真空具有極高的絕緣強(qiáng)度，因而真空斷路器只需很小的觸頭開距就能滿足絕緣的要求。圖2-17和圖2-18分別是ZN63A-12型真空斷路器的結(jié)構(gòu)簡圖（一）和（二）。真空滅弧室是以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)的電真空器件。3)滅弧原理第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-17

真空斷路器的結(jié)構(gòu)簡圖（一）第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-18真空斷路器的結(jié)構(gòu)簡圖（二）第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備3.六氟化硫（SF6）斷路器原理：SF6氣體有優(yōu)異的絕緣及滅弧能力，與空氣相比，它的絕緣能力約高3倍，滅弧能力則高約100倍，因此，采用SF6作為斷路器的絕緣介質(zhì)或滅弧介質(zhì)。優(yōu)點：大大縮小電器的外形尺寸、可利用簡單的滅弧結(jié)構(gòu)達(dá)到很大的開斷能力、電弧電壓低、燃弧時間短，觸頭燒損輕微、適用于頻繁操作、延長了檢修周期。缺點：電氣性能受電場均勻程度及水分等雜質(zhì)影響特別大，對其密封結(jié)構(gòu)、元件結(jié)構(gòu)的加工精度以及SF6氣體本身質(zhì)量的要求嚴(yán)格，價格較貴。原理優(yōu)點缺點第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-19

LN2-10型高壓SF6斷路器第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備4.操動機(jī)構(gòu)

操動機(jī)構(gòu)又稱操作機(jī)構(gòu)，是供高壓斷路器、高壓負(fù)荷開關(guān)和高壓隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘及自動跳閘的設(shè)備。一般常用的有手動操動機(jī)構(gòu)、電磁操動機(jī)構(gòu)和彈簧儲能操動機(jī)構(gòu)。SN10-10型少油斷路器可配用CS2型手力操動機(jī)構(gòu)或CD10型電磁操動機(jī)構(gòu)或CT8等型彈簧操動機(jī)構(gòu)。真空斷路器一般配電磁或彈簧操動機(jī)構(gòu)；也有真空斷路器與操動機(jī)構(gòu)作成一體化結(jié)構(gòu)的，例如上述ZN63A-12型(VS1-12)等。SF6斷路器則主要配用彈簧或液壓操動機(jī)構(gòu)。（1）CS2型手力操動機(jī)構(gòu)CS2型手力操動機(jī)構(gòu)（見圖2-15）能手動或電動分閘，但只能手動合閘，且因操作速度所限，其所操作的斷路器開斷的短路容量不宜大于100MVA；但它結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，且為交流操作，可使控制和保護(hù)裝置大為簡化，因此尚應(yīng)用于以前設(shè)計的一些中小型供配電系統(tǒng)中。操動機(jī)構(gòu)合閘機(jī)構(gòu)分閘機(jī)構(gòu)保持合閘機(jī)構(gòu)第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備（2）CD10型電磁操動機(jī)構(gòu)CD10型電磁操動機(jī)構(gòu)能手動或遠(yuǎn)距離電動分閘和合閘，便于實現(xiàn)自動化，但需直流操作電源。圖2-20是CD10型電磁操動機(jī)構(gòu)的外形圖和剖面圖，圖2-21是其傳動原理示意圖。跳閘時，如圖2－21a所示，跳閘鐵心上的撞頭，因手動或因遠(yuǎn)距離控制使跳閘線圈通電而向上撞擊連桿機(jī)構(gòu)，破壞了連桿機(jī)構(gòu)原來在合閘位置時的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，使搭在L形搭鉤上的連桿滾軸下落，于是主軸在斷路彈簧作用下轉(zhuǎn)動，使斷路器跳閘，并帶動輔助開關(guān)切換。斷路器跳閘后，跳閘鐵心下落，正對此鐵心的兩連桿也回復(fù)到跳閘前的狀態(tài)。合閘時，如圖2-21b所示，合閘鐵心因手動或因遠(yuǎn)距離控制使合閘線圈通電而上舉，使連桿滾軸又搭在L形搭鉤上，同時使主軸反抗斷路彈簧的作用而轉(zhuǎn)動，使斷路器合閘，并帶動輔助開關(guān)切換，整個連桿機(jī)構(gòu)又處于新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)。CD10型電磁操動機(jī)構(gòu)第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備

圖2-20

CD10型電磁操動機(jī)構(gòu)第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備圖2-21

CD10型電磁操動機(jī)構(gòu)傳動原理示意圖第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備（3）CT8型彈簧操動機(jī)構(gòu)是一種彈簧儲能式電動操動機(jī)構(gòu)。它由交直流兩用串激電動機(jī)使合閘彈簧儲能，在合閘彈簧釋放能量的過程中將斷路器合閘。彈簧操動機(jī)構(gòu)可手動或遠(yuǎn)距離電動合閘，并可方便地實現(xiàn)一次自動重合閘，且可以交流操作，從而可使控制和保護(hù)裝置簡化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴。圖2-22是CT8型彈簧操動機(jī)構(gòu)的外形示意圖。真空斷路器的型號表示及其含義如下所示:

CT8型彈簧操動機(jī)構(gòu)第四節(jié)高低壓開關(guān)設(shè)備圖2-22

CT8

型彈簧操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖電流互感器和電壓互感器05

一、概述

電流互感器（CurrentTransformen，CT）又稱儀用變流器，電壓互感器（PotentialTansformen，PT）又稱儀用變壓器，二者合稱互感器，從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說，互感器就是一種特殊的變壓器。第五節(jié)電流互感器和電壓互感器互感器的功能主要有以下三個：安全絕緣擴(kuò)大量程范圍采用互感器可以獲得多種形式的結(jié)線方案，以便滿足各種測量和保護(hù)電路的要求。電壓互感器的一次電壓U1和二次電壓U2之間有下列關(guān)系：第五節(jié)電流互感器和電壓互感器式中N1、N2－電壓互感器一次和二次繞組的匝數(shù)；Ku－電壓互感器的變壓比，一般定義為U1N/U2N

，例如10/0.1。三、電壓互感器1.基本結(jié)構(gòu)原理

電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理如圖2-39所示。它的結(jié)構(gòu)特點是：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：一次繞組并聯(lián)在一次電路中；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二次回路接近于空載狀態(tài)。二次繞組的額定電壓一般為100V。圖2-39電壓互感器第五節(jié)電流互感器和電壓互感器第五節(jié)電流互感器和電壓互感器2.常用結(jié)線方案電壓互感器在三相電路中常用的結(jié)線方案有：①一個單相電壓互感器的結(jié)線（圖2-40a）：供儀表、繼電器接于線電壓。②兩個單相電壓互感器接成V/V形（圖2-40b）：供儀表、繼電器接于三相三線制電路的各個線電壓，它廣泛地應(yīng)用在6~10kV的高壓配電裝置中。③三個單相電壓互感器接成Y0/Y-0形（圖2-40c）：供電給要求線電壓的儀表、繼電器，并供電給接相電壓的絕緣監(jiān)察電壓表。④三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五心柱三繞組電壓互感器接成Y0/Y-0/△（圖2－40d）：接成Y0的二次繞組，供電給需要線電壓的儀表、繼電器及作為絕緣監(jiān)察的電壓表；而接成△的輔助二次繞組，供電給用作絕緣監(jiān)察的電壓繼電器。一次電路正常工作時，開口三角形兩端的電壓接近于零。當(dāng)某一相接地時，開口三角形兩端將出現(xiàn)近100V的零序電壓，使電壓繼電器KV動作，發(fā)出信號。圖2-40電壓互感器的結(jié)線方案第五節(jié)電流互感器和電壓互感器第五節(jié)電流互感器和電壓互感器3.電壓互感器的類型現(xiàn)已廣泛采用環(huán)氧樹脂澆注絕緣的干式互感器。圖2-41為單相三繞組、環(huán)氧樹脂澆注絕緣的戶內(nèi)用JDZJ－10型電壓互感器的外形圖。三個JDZJ-10型互感器聯(lián)成圖2-40d所示Y0/Y0/△形的結(jié)線，可供小電流接地的電力系統(tǒng)作電壓、電能測量及單相接地的絕緣監(jiān)察之用。干式油浸式電壓互感器圖2-41

JDZJ-10型電壓互感器第五節(jié)電流互感器和電壓互感器第五節(jié)電流互感器和電壓互感器4.使用注意事項由于電壓互感器是并聯(lián)接入一次電路的，二次側(cè)的儀表、繼電器也是并聯(lián)接入互感器二次回路的，因此互感器的一、二次側(cè)均必須裝設(shè)熔器，以防發(fā)生短路燒毀互感器或影響一次電路的正常運行。

這也是為了防止電壓互感器的一、二次繞組間絕緣擊穿時，一次側(cè)的高壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備的安全。按規(guī)定，單相電壓互感器的一次繞組端子標(biāo)以A、N，二次繞組端子標(biāo)以a、n，A與a及N與n分別為“同名端”或“同極性端”。三相電壓互感器，按照相序，一次繞組端子分別標(biāo)以A、B、C、N，二次繞組端子則對應(yīng)地標(biāo)以a、b、c、n。這里A與a、B與b、C與c及N與n分別為“同名端”或“同極性端”。電壓互感器連接時，不能把端子極性接錯，否則可能發(fā)生事故。(1)電壓互感器的一、二次側(cè)必須加熔斷器保護(hù)。

(2)電壓互感器的二次側(cè)有一端必須接地。（3）電壓互感器在連接時，也要注意其端子的極性。高低壓成套配電裝置一、概述06

成套配電裝置就是按照一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝為一體的配電裝置，用于供配電系統(tǒng)中作為受電或配電的控制、保護(hù)和監(jiān)察測量。成套配電裝置按電壓及用途分，有高壓開關(guān)柜、低壓配電屏及動力、照明配電箱和終端組合電器等。第六節(jié)高低壓成套配電裝置二、高壓開關(guān)柜固定式所有電器元件都是固定安裝的。固定式開關(guān)柜較為簡單經(jīng)濟(jì)。某些主要電器元件如高壓斷路器、電壓互感器和避雷器等，是安裝在可移開的手車上面的。因此又稱移開式。，手車式開關(guān)柜可大大縮短檢修時間，提高供電可靠性。分類

圖2-42為裝有SN10－10型少油斷路器的GG－1A（F）－07S型高壓開關(guān)的外形結(jié)構(gòu)圖，該型開關(guān)柜是在原GG－1A型基礎(chǔ)上采取措施達(dá)到“五防”要求的防誤型產(chǎn)品。所謂“五防”即防止誤分、誤合高壓斷路器，防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，防止帶電掛接地線，防止帶接地線合隔離開關(guān)，防止人員誤入帶電間隔等。手車式圖2-42

GG-1A(F)-07S型高壓開關(guān)柜第六節(jié)高低壓成套配電裝置第六節(jié)高低壓成套配電裝置圖2-43為GC□-10（F）型手車式高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)圖。圖示為裝有SN10-10型斷路器的手車尚未推入時的情況。圖中上、下插頭兼起隔離開關(guān)的作用。二次接線的連接則采用專用的多孔插頭。近年來，我國設(shè)計生產(chǎn)了一些技術(shù)性能指標(biāo)接近或達(dá)到國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)的新型先進(jìn)的高壓開關(guān)柜，固定式有KGN-10型交流金屬鎧裝固定式和XGNF1-12箱型金屬封閉式開關(guān)柜等，移開式（手車式）有KYN□－12型交流金屬封閉鎧裝移開式開關(guān)柜和JYN2－10型交流金屬封閉型移開式開關(guān)柜等。圖2-44是KYN28C-12(MDS)開關(guān)柜基本結(jié)構(gòu)示意圖，該型開關(guān)柜主開關(guān)可選用性能優(yōu)良的ABB公司的VD4-12型真空斷路器或國產(chǎn)的ZN63A-12(即VSI-12)等真空斷路器。二次回路可配置傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，也可配置WZJK型綜合智能監(jiān)測保護(hù)裝置。是多種老型金屬封閉開關(guān)設(shè)備的較好替代產(chǎn)品，與國外同類型產(chǎn)品比較，具有較好的性能價格比。圖2-43

GC□-10（F）型手車式高壓開關(guān)柜第六節(jié)高低壓成套配電裝置圖2-44

KYN28C-12（MDS）型手車式高壓開關(guān)柜第六節(jié)高低壓成套配電裝置第六節(jié)高低壓成套配電裝置高壓環(huán)網(wǎng)柜是為適應(yīng)高壓環(huán)形供電的要求而設(shè)計的一種專用開關(guān)柜。環(huán)網(wǎng)柜一般用于10kV環(huán)網(wǎng)供電、雙電源供電和終端供電系統(tǒng)中，也可用于箱式變電所的供電。高壓環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜主要采用負(fù)荷開關(guān)加熔斷器的組合方式。與采用斷路器相比，這種負(fù)荷開關(guān)加熔斷器的組合方式，當(dāng)發(fā)生短路時的動作時間較短，且體積和重量都明顯減少，價格也便宜很多，因而更為經(jīng)濟(jì)合理。對供電給較大容量變壓器（例如1250kVA及以上）的環(huán)網(wǎng)柜，可改用斷路器，并裝設(shè)繼電保護(hù)。環(huán)網(wǎng)柜一般由三個間隔組成，即兩個電纜進(jìn)出線間隔和一個變壓器回路間隔，其主要電器元件包括負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器和避雷器等。環(huán)網(wǎng)具有可靠的防誤操作設(shè)施，達(dá)到前面所說的“五防”要求。新型的環(huán)網(wǎng)柜將負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的功能合并為一個“三位置開關(guān)”，它兼有導(dǎo)通、隔離和接地的三種功能，操作方便，并且減小了環(huán)網(wǎng)柜的體積。三、高壓環(huán)網(wǎng)柜第六節(jié)高低壓成套配電裝置圖2-46為SM6型高壓環(huán)網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)示意圖。SM6是引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的高壓環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜，可擴(kuò)展模塊組合式，金屬密封。它可選用的開關(guān)裝置包括：負(fù)荷開關(guān)；FluarcSF1或Sfset斷路器；Rollarc400或400D接觸器；隔離開關(guān)。圖2-46所示為有負(fù)荷開關(guān)功能的“三位置開關(guān)”＋高壓熔斷器的組合方案（QM）。它還有高壓熔斷器＋接觸器（CRM）、隔離開關(guān)＋斷路器（DM）等方案。圖2-47為三位置開關(guān)的接線、外形和觸頭位置圖。三位置開關(guān)密封于充滿一定壓力的SF6氣體的殼體內(nèi)（圖2-47b），利用SF6氣體作絕緣和滅弧，因而體積較小。環(huán)網(wǎng)柜結(jié)線具有靈活多變的結(jié)線方案，且可擴(kuò)展性很好。SIEMENS公司等制造的SF6型環(huán)網(wǎng)柜還可以上下重疊放置，占地面積很小，更便于擴(kuò)展。圖2-46

SM6型高壓環(huán)網(wǎng)柜第六節(jié)高低壓成套配電裝置圖2-47三位置開關(guān)的接線、外形和觸頭位置圖第六節(jié)高低壓成套配電裝置第六節(jié)高低壓成套配電裝置四、低壓配電屏

低壓配電屏（柜）有固定式和抽屜式兩大類型。固定式中的所有電器元件是固定安裝的；而抽屜式的某些電器元件按一定線路方案組成若干功能單元，然后靈活組裝成配電屏(柜)，各功能單元類似抽屜，可按需要抽出或推入，因此又稱為抽出式。由于固定式比較簡單經(jīng)濟(jì)，因此，在一般建筑供配電系統(tǒng)中，廣泛采用的仍是固定式低壓配電屏，離墻安裝，雙面維護(hù)。

我國目前廣泛應(yīng)用的固定式低壓配電屏，主要為PGL1和PGL2型。這種固定式低壓配電屏，結(jié)構(gòu)合理、安全可靠，一度曾取代過去普遍應(yīng)用的BSL型。這種配電屏的母線安裝在屏后骨架上方的絕緣框上，并在母線上方裝有母線防護(hù)罩；其保護(hù)接地系統(tǒng)也較完善，提高了防觸電的安全性；另外線路方案也更為完備合理，大多數(shù)線路方案都有幾個輔助方案，便于用戶選用。第六節(jié)高低壓成套配電裝置新的PGL1型采用的低壓斷路器為DW16型或DZ20型，而PGL2型采用的低壓斷路器為DW15型或DZX20型，斷流能力較強(qiáng)，其它電器元件基本