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第九章 高压电器及成套装置 2015年5月 第一节 高压电器基础知识 一、高压电器的种类及基本要求 1、高压电器的种类（6类，了解）： 开关电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关 保护电器：熔断器、避雷器 测量电器：电压互感器、电流互感器 限流电器：电抗器、电阻器 补偿电器：电力电容器。 组合电器：成套配电装置。 2、对高压电器的基本要求（了解）： 绝缘可靠。既要能承受工频最高工作电压的长期作用，又要能承受内部过电压和外部(大气)过电压的短期作用； 在额定电流下长期运行时，其温升应合乎国家标准，且具备一定短时过载能力。 能承受短路电流的热效应和电动力效应而不致损坏。 安全可靠地关合和开断规定数值的电流。 提供继电保护和测量信号的电器，应具有符合规定的测量精度。 能承受一定自然条件的作用。大气压力、环境温度以及风、霜、雨、雪、雾、冰和凝露等都会影响其工作性能，在规定的使用环境条件下它们均应能安全可靠地运行。 二、电弧理论 1、气体放电现象：在一定条件下，气体分子游离出电子和正离子，在电场力作用下定向移动。 常见的气体放电形式（3）： 电晕放电：常发生于带高压电压的导体周围，吱吱声，蓝色光圈 火花放电：产生电压的两极间。 电弧放电：气体自持放电，触点（头）两极间导电质点不断产生、消失，处于平衡状态。 触头间电压大于10-20V，电流超过100mA，触头断开瞬间就会产生电弧。 弧柱温度高达5000～13000℃，（上节课，低压电器2000-3000 ℃，似乎不准确） 2、电弧形成 （自学） 3、交流电弧的特性： 电弧电压和电弧电流的大小及相位都是随时间做周期性变化。 每一周期内有两次过零值。电流过零时，电弧自动熄灭，而后随着电流的增大，电弧又重新点燃。 4、高压电器的灭弧方法 迅速拉长电弧（方法：加快触头分离的速度；采用多断口）； 吹弧（冷却、拉长电弧，加速扩散弧柱中的带电质子；分横吹、纵吹）； 将长弧分成若干短弧（金属栅片） 使电弧在周围介质中移动（移动方法：电动力、磁力、磁吹弧） 三、开关绝缘的分类及特点 高压开关设备的绝缘，应能承受长期作用的最高工作电压和短时作用的过电压。 分外绝缘、内绝缘 外绝缘：以大气作为绝缘介质的绝缘机构部分； 内绝缘：以油、压缩空气、真空、SF6等介质 绝缘结构承受电压的部位： 载流部分和接地部分之间; 相邻各相的载流部分之间; 在分闸位置下，同相的各分离触头之间(简称断口间)。 四、电器触头的要求与结构 1、电器触头定义：是指两个导体或几个导体之间相互接触的部分，如母线或导线的接触连接处以及开关电器中的动、静触头等。 2、对触头的要求（了解）： (1)结构可靠。 (2)有良好的导电性能和接触性能，即触头必须有低的接触电阻值。 (3)通过规定的电流而不过热(不超过允许温度)。 (4)可靠地开断规定容量的电弧，有足够的抗熔焊和抗电弧烧伤的性能。 (5)通过短路电流时，具有足够的动稳定性和热稳定性。 3、触头材料 一般由铜、黄铜、青铜制成； 为防止表面氧化，触头表面镀锡或铅锡合金，特殊场合镀银。 4、触头分类： 按接触面形式分（3）： 平面触头：如刀形触头、插入式熔断器 线触头：柱面与平面接触，两柱面接触 点触头：如继电器触点，开关电器的辅助触点，只能通过小电流 按触头结构形式分（3类） （1）可断触头（4） 刀形触头 对接式（终端式）触头 指形触头 插座式（梅花形）触头 （2）固定触头：母线连接 （3）滑动触头：电刷 第二节 断路器及操作机构 一、技术参数及基本要求 1、型号含义： 2、技术参数 额定断路电流：额定电压下，断路器能可靠切断的最大电流； 动稳定电流：在冲击短路电流作用下所能承受电动力的能力，机械强度； 热稳定电流：规定时间内允许通过的最大电流； 合闸时间：发出合闸信号到断路器接通的时间； 分闸时间：发出跳闸信号到电弧熄灭的时间， 固有分闸时间+灭弧时间， 一般0.06秒～0.12秒，小于0.06秒的断路器，称为快速断路器。 二、少油断路器 1、SN10-10型 可配用CD10型电磁机构， 也可配用CT8型弹簧机构 2、SW4-35型 配CD15型直流电磁操作机构 三、真空断路器 1、ZN-10型 真空灭弧室，俗称“真空泡”，是真空断路器的绝缘和灭弧元件。 熄弧快，电流过零熄灭；触头温度低，烧损少，寿命长。 三、真空断路器 2、ZN-35型 四、SF6断路器 采用六氟化硫做灭弧和绝缘介质，具有优良的绝缘和灭弧性能； 优点：开断能力强、断口耐压高、结构简单、允许开断次数多、检修周期长、噪音小、无火灾危险等； SF6气体：无色无味、不燃烧、无毒； 需要SF6气体检漏、含水检测 五、断路器的操作机构 1、电磁操作机构 常用CD10 2、弹簧储能操作机构 常