1.-高壓電器緒論說課講解

高壓電器授課教師：陳仕修教材：陳慈萱，馬志瀛合編。高壓電器。水利電力出版社。1987年。

參考書關(guān)根治主編。高電壓工程基礎(chǔ)。中國電力出版社。2003年。徐國政等。高壓斷路器原理和應(yīng)用。清華大學(xué)出版社。2000年。尚振球等，高壓電器。西安交通大學(xué)出版社。1992年。林莘編著?，F(xiàn)代高壓電器技術(shù)。機(jī)械工業(yè)出版社。2002年。術(shù)語含義電器設(shè)備：對電能的生產(chǎn)、輸送和分配進(jìn)行測量控制、保護(hù)和安全隔離的電工設(shè)備，包括：開關(guān)設(shè)備、變換電器、限制電器和組合電器等。電氣設(shè)備：生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括：發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線、高壓電器、低壓電器等。一.高壓電器在電力系統(tǒng)中的作用1.控制作用：用斷路器將一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行，靈活地變更運(yùn)行方式；2.保護(hù)作用：電力線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，用高壓斷路器快速地切除故障部分，保證設(shè)備的安全和電網(wǎng)的其余部分正常運(yùn)行；3.方便地實(shí)現(xiàn)維護(hù)和檢修。

3.變換電器用來線性變換電路中的電壓與電流的電器，使之便于檢測

包括：電流互感器、電壓互感器、光電變換器（光電電壓變換器、光電電流變換器）

4.組合電器將以上幾類電器按需要組裝成一個(gè)整體電器，其特點(diǎn)是：體積小、安裝方便、可靠性高、美觀三.斷路器的典型結(jié)構(gòu)1-開斷元件，2-絕緣支柱，3-基座，4-操動機(jī)構(gòu)，5-絕緣套管，6-接地外殼四.對高壓斷路器的性能要求與涉及的理論在關(guān)合狀態(tài)時(shí)，應(yīng)成為良好的導(dǎo)體，能承受長期工作電流：長時(shí)間工作時(shí)，各部位的溫度和溫升分別低于其最大允許的溫度和溫升，能承受短路情況下的發(fā)熱溫升和機(jī)械力（電動力）的作用（即動熱穩(wěn)定性）。涉及的基本理論有發(fā)熱傳熱、電動力等，在開斷狀態(tài)時(shí)，能承受開關(guān)兩個(gè)觸頭間（斷口處）的長期工作電壓與短時(shí)過電壓。斷口處應(yīng)成為良好的絕緣體。涉及的基本理論有高電壓絕緣。在開斷過程中，能承受電弧的燒蝕，能可靠地滅弧與開斷，操作過電壓低，應(yīng)以盡可能短的時(shí)間開斷額定短路電流及以下的各種故障電流。涉及電弧理論，這是本課程的重點(diǎn)，同時(shí)還涉及電路理論（電力系統(tǒng)中的關(guān)合與開斷過程）。在關(guān)合過程中，能關(guān)合有預(yù)伏短路故障的電路，具有重合閘功能。要求動作可靠，分合閘速度足夠高，機(jī)械壽命長。這涉及操動機(jī)構(gòu)。五.對高壓斷路器的指標(biāo)要求電氣指標(biāo)（1）額定電壓Un：

能夠連續(xù)運(yùn)行的最高電壓，實(shí)際可達(dá)1.15Un，還要承受雷電沖擊耐受電壓、操作沖擊耐受電壓、1min工頻耐受電壓

Un確定了斷路器的絕緣距離和尺寸大小

(2)額定電流In：斷路器主回路能長期承受的電流有效值

In確定了斷路器導(dǎo)電桿和觸頭部分的尺寸（3）額定短時(shí)耐受電流Isw(kA)：

又稱熱穩(wěn)定電流

它是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)所能承受的電流有效值。與其相應(yīng)的時(shí)間被稱為額定短時(shí)持續(xù)時(shí)間tsw(s)，又稱熱穩(wěn)定時(shí)間，通常為1-4s.

（4）額定短路開斷電流Ib(kA)：

在額定電壓下，能正常開斷的最大短路電流。要求在直流分量不大于其幅值20%的條件下，用短路電流周期分量的有效值來表示。在數(shù)值上，Ib=Isw。（5）額定峰值耐受電流Ipw(kA)：又稱動穩(wěn)定電流，它是在斷路器在關(guān)合位置時(shí)，所能承受的最大峰值電流。該電流為周期分量有效值的。動穩(wěn)定電流的大小決定了斷路器的導(dǎo)電部分及其支持部分所需的機(jī)械強(qiáng)度及觸頭的結(jié)構(gòu)形式

（6）額定短路關(guān)合電流Ipm(kA)：在額定電壓下能正常接通的最大短路電流峰值。斷路器在接通這一電流時(shí)，不應(yīng)發(fā)生觸頭熔焊或嚴(yán)重?zé)龘p。在數(shù)值上，Ipm=Ipw。該電流的大小主要取決于操動機(jī)構(gòu)，與觸頭結(jié)構(gòu)及回路形式也有關(guān)。2.開斷、關(guān)合時(shí)間

*開斷電路的物理過程：在開關(guān)動、靜觸頭快速分離的過程中，兩個(gè)觸頭由較大面積的接觸變?yōu)檩^小面積的接觸，電流產(chǎn)生的焦耳熱使接觸部位迅速升溫，乃至熔融汽化，大量電子與汽化的金屬原子（還包括介質(zhì)的原子、分子）碰撞，形成由大量的電子和正離子組成的電弧等離子體，電弧是良導(dǎo)體，只有當(dāng)其熄滅后電路才能真正開斷。

電流過零時(shí)？

為快速開斷短路故障，開斷時(shí)間是斷路器的一個(gè)重要參數(shù)

（1）分閘時(shí)間t0(s)：斷路器接到分閘指令瞬間到最后一相觸頭分離瞬間的時(shí)間

（2）燃弧時(shí)間ta(s)：某相首先起弧瞬間到各相電弧最終熄滅的時(shí)間

（3）開斷時(shí)間tb(s)：

tb=t0+ta

目前水平：tb＞60ms*關(guān)合電路的物理過程：在動、靜觸頭之間的距離減小的過程中，觸頭間發(fā)生擊穿，形成電弧而流過電流，到最后各相觸頭都接觸

（1）關(guān)合時(shí)間tm(s)：斷路器接到合閘指令瞬間到任意一相觸頭首先流過電流瞬間的時(shí)間

（2）預(yù)擊穿時(shí)間tpa(s)：關(guān)合過程中，從任意一相首先流過電流的瞬間到所有相的觸頭都接觸瞬間的時(shí)間間隔

（3）合閘時(shí)間te(s)：斷路器接到合閘指令瞬間到三相觸頭都接觸瞬間的時(shí)間間隔

te=tm+tpa

*自動重合閘六.課程內(nèi)容安排和特點(diǎn)電動力發(fā)熱和溫升接觸電阻4.直流電弧5.交流電弧6.SF6電弧7.真空電弧

8.SF6斷路器

9.真空斷路器

10.操動機(jī)構(gòu)

11.在實(shí)驗(yàn)室參觀實(shí)物

12.課堂討論

13.高壓電器的發(fā)展趨勢及考試復(fù)習(xí)范圍

14.