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第三章发电厂变电所的一次设备§3一1开关电器的电弧及灭弧一、电弧的产生强电埸发射、热发射下发射出自由电子，自由电子在强电埸作用下加速向阳极运动，并不断地碰撞游离，产生更多的带电质点，大量的带电质点在电场力作用下定向运动就形成了电弧。热游离是维持电弧稳定燃烧的主要因素。二.电弧的危害电弧高温使开关触头熔化蒸发，烧坏触头及附件，长期不能熄灭还会引起爆炸。复合、扩散3.(((((直流电弧电压沿弧长的分布拉长电弧熄弧§3一2直流电弧的特性及熄灭一、直流电弧的特性电弧电压沿弧长的分布二、直流电弧的熄灭直流电弧熄灭的条件为：常用直流电弧的熄灭方法：1）将长弧分隔成短弧2）增大弧柱的长度（不断增大触头间的距离，利用磁场横吹电弧，实质是拉长电弧熄弧）3）增大回路电阻4）利用狭缝灭弧装置一、交流电弧的伏安特性（a）等效电路（b）伏安特性交流电路的电弧及伏安特性§3一3交流电弧的特性及熄灭交流电弧的持性交流电路的电弧及伏安特性（a）介质电强度恢复速度小于恢复电压恢复（b）Ujf(t)Uhf（t）交流电弧熄灭的条件二、交流电弧的熄灭条件电流自然过零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于电压恢复曲线7)使电弧与耐弧的绝缘材料紧密接触6)增大绝缘介质的气体压力5)将触头置于真空密室中4)利用狭缝灭弧装置（将电弧引入金属栅片）3)吹弧（油吹灭弧、六氟化硫气体吹弧）2)用多断口熄弧（每相两个或多个断口）1)加装并联电阻（断口并联电阻）并联低值几至几十欧姆电阻熄弧，几百至几千欧姆中值电阻限制过电压开关电器灭弧具体措施§3—4开关电器（开关电器分为高压开关电器和低压开关）一、高压开关电器（一）高压断路器QF正常时用来接通和断开电路，故障时用来切断故障电流，以免故障范围蔓延。按使用的灭弧介质不同，分为油、六氟化硫、真空和空气断路器等1）作用3）分类2）基本要求工作可靠、具有足够的断路能力、切断时间尽量短、能自动重合闸、结构件、价低4）型号表达式5）开关电器的技术参数额定电压：开关在长期正常工作时具有最大经济效益的电压额定电流：设计规范规定的标准环境温度下，其发热不超过绝缘允许所能通过的最大电流。额定开断电流：指开关工作在电网额定电压下所能开断的短路电流的有效值。动稳固性电流：表征开关的机械结构在开关切断短路电流时所能承受最大电动力冲击的能力。t秒热稳固电流It：表征开关通过短路电流时承受短时发热的能力。分闸时间：从发出分闸命令起至断路器开断三相电弧完全熄灭合闸时间：从发出合闸命令起至断路器接通油断路器分少油断路器和多油断路器少油断路器中油仅作灭弧介质，多油断路器中油不仅作灭弧介质，还作为对地的绝缘介质。1-帽盖；2-注油螺钉；3-活门；4-上帽；5-上出线座；6-油标；7-静触座；8-逆止阀；9-弹簧片；10-绝缘套筒；11、16-压圈；12-绝缘环；13-静触指；14-弧触指；15-灭弧室；17-绝缘筒；18-下出线座；19-滚动触头；20-导电杆；21-螺栓；22-基座；23-油阻尼器；24-放油螺钉；25-合闸缓冲器；26-轴承座；27-转轴；28-分闸限位器；29-绝缘拉杆；30-绝缘子；31-分闸弹簧；32-框架SN10-10I型断路器的外形安装图及其结构原理图真空断路器用真空作绝缘和灭弧介质，动、静触头间的开距小，熄弧时间很短，介质绝缘强度恢复快，触头磨损小，基本免维护，适合于频繁操作的埸所，体积小，重量轻，无火灾和爆炸危险且噪声低。但容易因截流而引起过电压。推车式真空断路器背面ZW-12型真空断路器户外少油断路器用SF6气体作绝缘和灭弧介质，具良好绝缘和电气性能，属免维护产品。但SF6气体一旦泄漏，与周围介质生成氟化物有剧毒，故须进行漏气监视和报警。六氟化硫断路器（按灭弧方式分单压式和双压式；按总体结构分为落地箱式和支柱瓷瓶式）室内六氟化硫断路器内部动静触头500kV罐式断路器6）高压断路器的操作机构操作机构是传动断路器触头的辅助设备，它用来使断路器合闸并维持在合闸状态、以及分闸。按其作功能源不同分手动型和动力型，动力型又可分为电磁式、弹簧式、液压式、气动式等。分类：型号表达式：合闸、维持合闸、分闸、复位、防止跳跃操作机构要达到的要求：CD10型电磁式操作机构六氟化硫螺旋弹簧储能操作机构（二）高压隔离开关（俗语称闸刀，能造成明显的空气断开点，没有专门的灭弧装置）作用：3）也可以用它来切合小电流电路，如电压互感器、避雷器回路，无故障母线及直连在母线上的设备的电容电流，励磁电流不超过2A的空载变压器和电容电流不超过5A的无负荷线路等。1）隔离电源，把检修部分和带电部分隔离开来，以保证安全；2）它还可以用来倒闸操作，改变运行方式；QSQS（GK)分类：按极数分单极、三极；按安装地点分屋内、屋外；按构造分转动式、插入式；另带接地刀、不带接地刀型号表达式:操作时先拔出定位销，分合闸动作果断迅速，不可用力过猛，操作完定位销锁住。严禁带负荷拉闸隔离开关操作原则：隔离开关技术参数额定电压：隔离开关在长期工作时承受的工作电压最高工作电压：能承受的超过额定电压的电压额定电流：长期通过的，其发热不超过绝缘允许所能通过的最大电流t秒热稳固电流It：表征开关通过短路电流时承受短时发热的能力极限通过峰值电流：所能承受的瞬时冲击电流户外高压隔离开关GW5型户外隔离开关GN19-12（C）系列户内式高压隔离开关（在刀闸接触处装有磁锁压板，触头动、热稳定性好隔离开关隔离开关的操作机构分为手力式和动力式两类隔离开关主刀和接地刀间互相要实现连锁：使主刀QS打开后才能合接地刀QSe，接地刀QSe打开后才能合主刀QS。高压断路器与隔离开关间应实现互相连锁:打开电路时应先打开断路器QF，然后打开隔离开关2QS,再打开隔离开关1QS。关合电路时应先合上隔离开关1QS，再合上隔离开关2QS，最后合上断路器QF。CS6型手动杠杆式（三）高压熔断器（最简单的保护电器）（1）作用：起过载或短路保护作用Fu（RD)（2）分类：（分户内型和户外型）（3）型号表达式RN2型，电流为0.5A的用于保护3～35KV的电压互感器RW10—35、RXWO—35型为限流型，其额定电流为0.5A的用于保护电压互感器跌落式熔断器（俗语称为鸭嘴型），无限流作用，过电压较低，开断电流时会排出大量气体，响声很大，用于户外。RN2型熔断器外型（4）技术参数额定电压：熔断器长期工作时能承受的工作电压额定电流：熔断器壳体和载流部分允许长期通过的最大工作电流熔件额定电流：熔件允许长期通过而不熔断的电流极限通过峰值电流：所能承受的瞬时冲击电流RN2型熔断器外型XRN型熔断器外型RXWO—35型为限流型熔断器RW7－10型跌落式熔断器XRNT—12型熔断器外型HPRWG7型跌落式熔断器（四）高压负荷开关（只能开合负荷电流，不能切断短路电流）1）作用：用于切断、关合线路负荷电流，空载线路、空载变压器及电容器等，并能通过规定的短路电流。（有的分闸时有明显断口，可起隔离作用）2）分类：按安装地点分户内、户外式；按灭弧方式分产气式、压气式、压缩空气式、油浸式、真空式、SF6式；还分可带熔断器和不带熔断器3）技术参数：额定电压、最大工作电压、动稳定电流、热稳定电流、额定关合电流峰值（SF6还有额定工作压力、最低工作压力、年漏气率等）4）型号表达式NXA36kV,630ANXB12...24kV,630ANXBD12...24kV,630ASECTOS柱上SF6负荷开关SECTOS柱上SF6负荷开关－配电网络二．低压开关电器通断电压在500V以下的交直流电路的开关电器，它包括刀开关、自动空气开关低压断路器、接触器、磁力启动器、低压熔断器等（一）刀开关最简单的低压开关，只能手动操作，所以适于不频繁地通断电路。一般刀开关与熔断器配合使用。按极数分，有单极、双极、三极；按灭弧结构可分为带灭弧罩的和不带灭弧罩的；按操作方式分为直接手柄操作和用杠杆操作的；按用途分为单投的和双投的；按接线方式可分为板前接线和板后接线。（2）分类（1）作用（3）型号表达式刀开关铁壳开关胶盖瓷底开关熔断器式刀开关铁壳开关（二）接触器用来远距离通断负荷电路的低压开关，广泛用于平繁起动和控制电动机的电路。分交流接触器（CJ系列）和直流接触器（CZ系列）。（1）作用（2）分类CJ10接触器接触器简单结构示意图交流接触器实物（三）磁力起动器（1）作用（由交流接触器和热继电器组成，又称电磁开关）用于远距离控制交流电动机的起停或可逆运转，并兼有失压和过载保护作用。（2）应用电路磁力起动器控制电动机的电路（四）低压断路器（又名自动空气开关或自动开关）用于不频繁地通断电路或起停电动机，并能起过载、短路和失压保护（是性能最完善的低压开关电器）（1）作用（2）分类按结构型式不同，分为万能式和塑料外壳式两类（3）型号表达式DW15万能式低压断路器（五）低压熔断器在交直流低压配电系统中起过载和短路保护。（1）作用（2）型号表达式RT型、RL型熔断器一旦熔断有显示。NT、NGT系列为有填料的熔断器产品，其中NGT型可用于半导体器件及其成套装置的保护。RM型RT0型RL1型RC1A型RC型