05五章 供系统设备及线缆的选择05.ppt

第五章  供配电系统设备及线缆的选择    了解：电器选择的一般条件了解：电器选择的一般条件 掌掌握握：：低低压压电电器器设设备备的的电电器器的的功功能能、、结结构构原原理理与与技技术术参参数数、、导导线线与与电电缆缆结结构构与与敷敷设，类型的选择设，类型的选择 重重点点：：低低压压电电器器设设备备选选择择与与校校验验、、导导线线与电缆截面的选择与校验与电缆截面的选择与校验第一节  短路电流的力效应和热效应 一、短路电流的力效应一、短路电流的力效应 配配电电装装置置中中的的电电气气设设备备和和载载流流导导体体，，当当电电流流通通过时相互之间存在作用力，称为电动力过时相互之间存在作用力，称为电动力9/16/20242电流方向相同电流方向相同——力的力的大小相等大小相等，，方向相互吸引方向相互吸引；；电流方向相反电流方向相反——力的力的大小相等大小相等，，方向相互排斥方向相互排斥1 1．两平行导体间的作用力．两平行导体间的作用力9/16/20243 当当导导体体的的截截面面为为圆圆形形时时，，两两导导体体之之间间的的作用力的大小为作用力的大小为 当导体的截面为当导体的截面为矩形矩形时，两导体之时，两导体之间的作用力的大小为间的作用力的大小为9/16/20244式中式中 ──形状系数形状系数,可根据可根据b为为导导体体厚厚度度，，h为为导导体体高高度度，，D为为两两导导体体轴轴线的距离。

线的距离 ──导体导体a的电流（的电流（kA）；）； ──导体导体b的电流（的电流（kA）；）； l──导体的长度（导体的长度（m）；）； D──两导体轴线的距离（两导体轴线的距离（m）9/16/20245 2 2．三相平行母线之间的电动力．三相平行母线之间的电动力 一般三相系统中的母线等距离地一般三相系统中的母线等距离地布置在同一平面布置在同一平面9/16/20246       ──短路后第一周期内全电流的最大冲短路后第一周期内全电流的最大冲 击值（击值（kA）；）； ──形状系数形状系数 l──导体的长度（导体的长度（m）；）； D──两导体轴线的距离（两导体轴线的距离（m）三相导体中三相导体中中间相的受力最大中间相的受力最大，其值的大小为，其值的大小为9/16/20247 二二、、短路电流的热效应短路电流的热效应 1 1．短路时热稳定的校验．短路时热稳定的校验 对对于于一一般般电电气气设设备备，，规规定定了了设设备备在在t秒秒时时间间内内允允许许通通过过的的热热稳稳定定电电流流It的的数数值值，，根根据据短短路电流路电流热等效热等效方法方法：9/16/20248 ──制制造造厂厂家家规规定定的的电电气气设设备备在在时时间间ts内的热稳定电流（内的热稳定电流（kA）。

t──与与 对对应应的的时时间间（（s））；；指指定定时时间间一一般般有有1s、、5s、、10s ————短路稳态电流（短路稳态电流（kAkA）；）； ── ──假想时间（假想时间（s s），），取距离短路点取距离短路点最近最近的继电保护装置的的继电保护装置的主保护动作时间主保护动作时间与断路器固有动作时间之和与断路器固有动作时间之和9/16/20249 2．母线或电缆在短路时的热稳定．母线或电缆在短路时的热稳定 当导体通过短路电流当导体通过短路电流 ，，在假想时间在假想时间 的的情情况况下下，，与与导导体体最最高高允允许许加加热热温温度度所所对对应应的的截截面面为为最最小小允允许许截截面面校校验验母母线线或或电电缆缆在在短短路路时时的的热稳定的计算公式为热稳定的计算公式为 C──C──热稳定系数，与导体材料、结构及热稳定系数，与导体材料、结构及最高允许温度、长期工作额定温度有关最高允许温度、长期工作额定温度有关9/16/202410热稳定系数热稳定系数C C9/16/202411（电动力效应及热效应（电动力效应及热效应 ））短路电流的电动力效应短路电流的电动力效应 （（1 1））对对一一般般电电器器：：要要求求电电器器的的极极限限通通过过电电流流（（动动稳稳定定电电流流））峰峰值值大大于于最最大大短短路路电电流流峰值峰值 ——电器的极限通过电流（动稳定电流）峰值；电器的极限通过电流（动稳定电流）峰值；——最大短路电流峰值。

最大短路电流峰值9/16/202412（电动力效应及热效应（电动力效应及热效应 ）） （（2 2））对对绝绝缘缘子子：：要要求求绝绝缘缘子子的的最最大大允允许许抗弯载荷大于最大计算载荷抗弯载荷大于最大计算载荷，即，即 ——绝缘子的最大允许载荷；绝缘子的最大允许载荷；——最大计算载荷最大计算载荷9/16/202413短路电流的热效应短路电流的热效应 对对成成套套电电器器设设备备，，因因导导体体材材料料及及截截面面均均已已确确定定，，故故达达到到极极限限温温度度所所需需的的热热量量只只与与电电流流及及通通过过的时间有关的时间有关——产品样本提供的产品热稳定参数；产品样本提供的产品热稳定参数；——短路稳态电流；短路稳态电流；——短路电流作用假想时间短路电流作用假想时间 9/16/202414短路电流的热效应短路电流的热效应 对导体和电缆，计算导体的热稳定最小截面对导体和电缆，计算导体的热稳定最小截面S Sminmin ——稳态短路电流；稳态短路电流；——短路电流作用假想时间；短路电流作用假想时间；——导体的热稳定系数。

导体的热稳定系数 如果导体和电缆的选择截面大于等于如果导体和电缆的选择截面大于等于S Sminmin ，，即热稳定合格即热稳定合格 9/16/202415第二节 开关电器的灭弧原理           一、交流电弧的产生和熄灭一、交流电弧的产生和熄灭          1. 电弧中带电质点的产生      当切断路瞬间，动静触头间出现弧光放电， 是由于其间的介质迅速游离，存在着一定浓度的带电质点，即带正电荷的离子和带负电荷的电子        9/16/2024169/16/202417           触头间电弧燃烧的区域称为弧隙弧隙中带电质点不断增多的游离过程可以由各种不同途径发生：          （1）强电场发射；          （2）碰撞游离；          （3）热游离；          （4）热电子发射9/16/202418 强电场发射强电场发射          在断路器触头分开的最初瞬间，触头电极的表面受到外加电压所形成的强电场的作用，金属电极表面的电子就会在电场力的作用下被拉出，即发生了所谓强电场发射9/16/202419碰撞游离碰撞游离          当有一定强动能的电子撞击到某种气体的中性质点时，可使其间电子被释放出来，游离成正离子和新的自由电子。

被撞击的电子和原来的电子又会在电场作用下向阳极作加速运动，获得足够动能后，又将撞击其它中性质点，产生更多的自由电子和正离子，使带电质点浓度迅速增加这一游离过程即称为碰撞游离9/16/202420热游离热游离 在高温下，气体分子和原子热运动加快，它们互相碰撞，在温度足够高时会撞击产生离子和自由电子，这种现象称为热游离 9/16/202421热电子发射热电子发射         在弧光放电过程中，电极表面少数点上有局部较集中的电流，同时因开关触头分离后，触头间接触压力及接触面积逐渐减小，接触电阻也随之增加，会使电极表面有相应高温，从而造成其中的电子获得很大的动能后逸出到周围空间这种现象称为热电子发射，其强弱程度与阴极的材料及表面温度有关，是气体介质中带电质点产生的主要原因之一9/16/202422 电弧间隙的去游离电弧间隙的去游离            在电弧放电发生后，介质中同时存在着游离与去游离这样二个相反过程去游离对应的是弧隙中带电粒子（正离子或自由电子）减少的过程，它进行的方式主要有两种：复合 扩散 9/16/202423      复合复合            再结合是指带异性电荷的质点相互接触，交换多余电荷而形成中性质点的现象，又称复合。

9/16/202424      扩散扩散            带电质点从弧燃区域逃逸至周围介质中去称作扩散电弧中扩散主要因          （1）弧燃区域与周围介质中带电质点浓度不同；          （2）两区域中温度的不同而引起弧柱中带电质点不断扩散到介质中，并在介质中发生再结合，使得弧燃区域中导电质点数目减少，发生去游离           扩散的速率决定于电弧表面上带电质点数目，故与电弧直径成反比9/16/202425电弧的熄灭电弧的熄灭  电弧中存在的游离与去游离这二个性质相反过程的强弱对比就决定了电弧最终发展趋势9/16/202426交流电弧的特性及熄灭交流电弧的特性及熄灭  1．交流电弧的特性．交流电弧的特性  交流电弧存在自然暂时熄弧点 交流电弧有动态伏—安特性   2．交流电弧的熄灭．交流电弧的熄灭介质强度恢复过程  恢复电压的变化过程 交流电弧的熄灭 9/16/202427熄灭交流电弧的基本方法熄灭交流电弧的基本方法1．采用新型介质熄弧 2．利用气体或油吹动电弧 3．采用多断口灭弧 4.  采用特殊金属材料作为灭弧触头5. 采用并联电阻  6.  其它措施    基于交流电弧熄灭的基本原理，还可以在开关电器灭弧过程中采用固体介质狭缝灭弧，把长弧分成串联短弧以及加快断路器触头分离速度等众多措施，结合具体的开断电路特点加以应用。

9/16/202428第三节  开关电器及其选择          一、中压断路器一、中压断路器 中中压压断断路路器器在在正正常常运运行行时时用用它它接接通通或或切切断断负负荷荷电电流流；；在在发发生生短短路路故故障障或或严严重重过过负负荷荷时时，，由由继继电电保保护护装装置置控控制制其其自自动动迅迅速速地地切切断断故故障障电电流流，，以以防防止止扩扩大大事事故故范围范围9/16/202429按灭弧介质的不同，断路器可分为（1）油断路器 （2）压缩空气断路器 （3）六氟化硫断路器 （4）真空断路器 （5）磁吹断路器 （6）固体产气断路器（简称自产气断路器） 按断路器安装地点，又可将其分为（1）屋内式（2）屋外式 9/16/202430中压断路器的基本技术参数中压断路器的基本技术参数 （1）额定电压UN  我国断路器的额定电压有10，20，35，60，110，220，330，500kV         按国家标准，额定电压在220KV及以下的电气设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍；对于330kV及以上电气设备，规定为 1.1倍9/16/202431         （2）额定电流IN 我国断路器额定电流等级为200，400，600，（1000），1250，1600，（1500），2000，3150， 4000， 5000， 6300， 8000， 10000， 12500，16000及20000A等      （3）额定开断电流Inbr 额定开断电流是指在额定电压下断路器能开断而不致妨碍其继续工作的最大短路电流，单位为kA。

 9/16/202432              （4）热稳定电流Ith 又称短时耐受电流它指的是在某一规定的短时间t内断路器能耐受的短路电流热效应所对应的电流值，以kA为单位         （5）动稳定电流Ies 又称峰值耐受电流，它是断路器在关合位置时能允许通过而不致影响其正常运行的短路电流最大瞬时值，以kA为单位 9/16/202433 （6）额定短路关合电流INcl  额定短路关合电流是指断路器在额定电压下用相应操动机构所能闭合的最大短路电流，单位为kA        （7）开断时间tbr          开断时间是指断路器的操动机构接到分闸指令起到三相电弧完全熄灭为止的一段时间，它包括断路器的分闸时间和燃弧时间两部分 （8）合闸时间tcl：        处于分闸位置的断路器从接到合闸信号瞬间起到断路器三相触头全接通为止所经历的时间为合闸时间 9/16/202434l断路器的型号断路器的型号 1 2 3 —4 5 / 6 7 8  1——表示断路器的字母代号           S—少油；D—多油；Z—真空；K—空气；L—SF6；  2——安装场所代号，N—表示屋内型；W—表示屋外型；  3 ——设计序列号；  4——额定电压，kV；  5——其它标志，如G—改进型，F表示分相操作；  6 ——额定电流，A；  7——额定开断能力（kA或MVA）；  8——特殊环境代号。

9/16/202435油断路器9/16/202436真空断路器9/16/2024379/16/2024389/16/202439结构结构9/16/202440灭弧室灭弧室9/16/202441      灭弧原理灭弧原理      在真空中由于气体分子的平均自由行程很大，气体不容易产生游离，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高的多当开关分闸时，触头间产生电弧触头表面在高温下挥发出金属蒸气，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场力的作用下快速运动在金属圆筒(即屏蔽罩)上凝结部分金属蒸气电弧在自然过零时熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来9/16/2024429/16/2024439/16/2024449/16/202445六氟化硫断路器9/16/202446      高压断路器配有的操动机构可分为：      手动操动机构（CS2）——用于就地操作合闸，不能远距离合闸操作      电磁式操动机构（CDl0）——用于远距离控制操作断路器，使用直流电源      弹簧储能操动机构（CT6）——用于进行一次自动重合闸，使用交流或直流电源      压缩空气操动机构（CY3）——用于控制操作高压空气断路器。

 9/16/202447电磁操作机构弹簧操作机构手动操作机构9/16/202448例例1 试试选选择择某某10KV 高高压压配配电电所所进进线线侧侧的的高高压压户户内内真真空空断断路路器器的的型型号号规规格格已已知知该该进进线线的的计计算算电电流流为为295A，，配配电电所所母母线线的的三三相相短短路路电电流流周周期期分分量量有有效效值值为为3.2kA ，，继继电电保保护护的的动动作作时时间间为为1.1s 解解：：初初步步选选VS1-12/630-16型型进进行行校校验验，，如如表表所所示，所选正确示，所选正确9/16/202449 序序号号安装地点的电气条件安装地点的电气条件VS1VS1-12/630-16型断路器型断路器项项 目目数数 据据项项 目目数数 据据结结 论论1UN10kVUN.QF12 kV合格合格2Ic295AIN.QF630A合格合格33.2kAIoc16kA合格合格42.55××3.2kA=8.16kAiet40kA合格合格5(3.2kA)2××(1.1+0.2)s=13.3kA2··s(16 kA) 2××4s=1024 kA2··s合格合格9/16/202450           二、中压负荷开关二、中压负荷开关 负负荷荷开开关关是是专专门门用用于于接接通通和和断断开开负负荷荷电电流流，，具具有有简简单单的的灭灭弧弧装装置置不不能能切切断断短短路路电电流流，，在在大大多多数数情情况况下下与与高高压压熔熔断断器器配配合合使使用用，，由由熔熔断断器器切切断断短短路路电电流流。

负负荷荷开开关关断断开开后后，，与与隔隔离离开开关关一一样样有有一一明明显显的的电电压压断断开间隙 9/16/202451 负荷开关的类型负荷开关的类型（1） 产气式负荷开关   （2）压气式高压负荷开关 （3）真空负荷开关 （4）SF6负荷开关 9/16/202452                                                        新型户内环网柜负荷开关新型户内环网柜负荷开关真空负荷开关9/16/2024539/16/202454          三、中压隔离开关三、中压隔离开关          隔离开关是一种没有灭弧装置的开关设备它一般只用来关合和开断有电压无负荷的线路，而不能用以开断负荷电流和短路电流，它需要与断路器配合使用，由断路器来完成关合、开断任务9/16/202455l     隔离开关用途隔离开关用途            （1）将停役的电气设备与带电电网隔离，以形成安全的电气设备检修断口，建立可靠的绝缘回路；          （2）根据运行需要换接线路以及开断和关合一定长度线路的交流电流和一定容量的空载变压器的励磁电流。

9/16/202456         对隔离开关的特殊要求           （1）隔离开关在分闸状态时应有明显可见的断口，使运行人员能明确区分电器是否与电网断开，但在全封闭式配电装置中除外；           （2）隔离开关断点之间应有足够的距离，可靠的绝缘，在任何状态下都不能被击穿而引起过电压危及工作人员的安全；           （3）具有足够的短路稳定性，包括动稳定和热稳定           （4）隔离开关应结构简单，动作可靠；           （5）带有接地闸刀的隔离开关应有保证操作顺序的闭锁装置，以供安全检修和检修完成后恢复正常运行9/16/202457 隔离开关的分类隔离开关的分类 （（1））按按安安装装地地点点的的不不同同，，隔隔离离开开关关可可划划分分为为户户内内、、户户外两种外两种; （（2））按按绝绝缘缘支支柱柱的的数数目目，，隔隔离离开开关关可可分分为为单单柱柱式式、、双双柱式和三柱式三种；柱式和三柱式三种； （（3））按按刀刀闸闸的的运运行行方方式式，，隔隔离离开开关关可可分分为为水水平平旋旋转转式式、、垂直旋转式、摆动式和插入式四种；垂直旋转式、摆动式和插入式四种； （（4））按按有有无无接接地地闸闸刀刀，，它它又又可可分分为为带带接接地地刀刀闸闸和和不带接地刀闸两种。

不带接地刀闸两种9/16/202458l 隔离开关的典型结构隔离开关的典型结构 （（1）） 户内隔离开关：户内隔离开关有三户内隔离开关：户内隔离开关有三极式和单极式两种，一般为刀闸隔离开关极式和单极式两种，一般为刀闸隔离开关; （（2）户外隔离开关）户外隔离开关:户外隔离开关有单柱式、户外隔离开关有单柱式、双柱式和三柱式三种双柱式和三柱式三种9/16/2024599/16/2024609/16/2024619/16/202462            四、低压断路器四、低压断路器 1. 分类分类      （1）按使用类别分类      Ａ类：在短路情况下，断路器无明确指出用作串联在负载侧的另一短路保护电器的选择性保护；      Ｂ类：在短路情况下，断路器明确串联在负载侧的另一短路保护电器的选择性保护，即在短路时，选择性保护有人为短延时（可调节）9/16/202463      （２）按设计形式分，有万能式（开启式）、塑壳式；      （３）按分断介质分，有空气分断、真空分断、气体分断；      （４）按操作机构的控制方法分，有有关人力操作、无关人力操作、有关动力操作、无关动力操作、储能操作。

而储能操作又有：储能方式（弹簧、重力等）、能量的来源（人力、电力等）、释能方式（人力、电力等）；9/16/202464      （５）按是否适合隔离分，有适合隔离、不适合隔离；      （６）按安装方式分，有固定式、插入式、抽屉式；      （７）按外壳防护等级GB4208-1993的IP代码分9/16/202465 短路特性短路特性      （1）额定短路接通能力（    ）：用最大预期峰值电流表示；      （2）额定短路分断能力，规定为：       ①额定极限短路分断能力（    ）用预期分断电流（kA）表示；交流用交流分量有效值表示；       ②额定运行短路分断能力（    ）用预期分断电流（kA）表示，相当于    的某一百分数，标准百分数规定为100%    、75%    、50%    ，对于A类断路器，还可以为25%     9/16/202466      （3）交流断路器的短路接通和分断能力的关系：两者的比值应不小于1.5～2.2，按短路分断能力大小和不同功率因数决定；      （4）额定短时耐受电流（    ）：对于交流，       为有效值，   值应不小于断路器额定电流   的12倍，且不得小于5kA，最大不超过30kA。

与    相应的短延时不应小于0.05s，可选取0.05s、0.1s、0.25s、0.5s和1.0s几档9/16/202467 脱扣器脱扣器     （1）脱扣器的形式      ①分励脱扣器；      ②过电流脱扣器；      ③欠电压脱扣器；      ④其他如使用很多接地故障保护的脱扣器9/16/202468     （2）过电流脱扣器的种类      ①瞬时；      ②定时限，也就是短延时过电流脱扣器；      ③反时限，通常称为长延时过电流脱扣器     （3）过电流脱扣器的电流整定值：用电流值的倍数或直接用安培数表示；     （4）过电流脱扣器的脱扣时间整定值      ①定时限的延时时间整定值用秒（s）表示；      ②反时限的应给出时间—电流特性曲线9/16/202469      （5）反时限过电流脱扣器的断开动作特性在基准温度下，所有相极通电至1.05  ,即约定不脱扣电流时，在约定时间（对    >63A为2h， ≤63A为1h）内不应脱扣，使电流上升到1.3   ，即约定脱扣电流时，应在小于约定时间内脱扣9/16/202470DW15系列过电流脱扣器保护特性系列过电流脱扣器保护特性 过电流脱扣器动作电流整定值范围 脱扣器型式、动作电流整定值范围、用途选择型过电流脱扣器非选择型过电流脱扣器电子式电子式热---电磁式长延时短延时瞬时长延时瞬时长延时瞬时配电用(0.4~1)ln(3~10)ln(10~20)ln(0.4~1)ln(3~10)ln(0.64~1)ln10ln(不可调式)保护电动机用---(0.4~1)ln(8~15)ln(0.64~1)ln12ln(不可调式)9/16/2024719/16/202472           结构           断路器为立体布置形式, 触头系统, 瞬时过电流脱扣器, 左右侧板安装在一块绝缘板上, 上部装有灭弧系统. 操作机构装在正前方(或右侧面). 有"分", "合"指示牌及手动断开按钮, 机构左上方装有分励脱扣器, 背部装有欠电压脱扣器与脱扣半轴相连, 速饱和电流互感器或电流电压变换器套穿在下母线上, 欠电压延时阻容装置, 热继电器或电子式脱扣器均分别装在断路底部.9/16/2024731.速饱和电流互感器(或电流电压变换器)  2.瞬动过电流脱扣器 3.底板 4.(静)触头 5.弹簧 6.(动)触头系统 7.灭弧罩 8.操作电磁铁 9.操作机构 10.欠电压脱扣器 11.阻容延时装置 12.热继电器(或电子式脱扣器) 13.分、合指示牌 14.分断按钮 15.分励脱扣器9/16/202474 触头系统和瞬动过电流脱扣器触头系统和瞬动过电流脱扣器       触头系统利用平行导体流过的电流获得电动力补偿, 提高了断路器的通断能力. 当出现短路电流时导体间产生电动斥力来增加触头压力, 此时快速电磁铁9动作而拉动连杆7, 使连杆4超过死区, 触头即被打开, 并由01；支点轴销推动绝缘臂8释放自由脱扣机构, 因而达到快速断开的作用 9/16/2024751.静触头2.动触头3.弹簧4.连杆5.支架6.支架7.连杆8.绝缘臂9.瞬动过电流脱扣器9/16/202476 操作机构操作机构       断路器的操作机构采用弹簧贮能闭合, 使之触头闭合速度与操作速度无关, 操作机构是由自由脱扣机构, 贮能弹簧, 连杆, 摇臂等组成. 操作机构具有贮能再扣, 闭合, 断开3种性能, 其动作原理分述如下：       a.贮能再扣：由操作手柄带动转轴0向逆时针方向旋转120°, 以使连杆12跟着旋转, 带动摇臂1绕04点转动将贮能弹簧2由05点拉伸到06点, 且摇臂1上的滚子3脱离杠杆4而上升, 因受到弹簧5的作用力使杠杆6滚子7推动扣片8, 使之逆时针转动, 直至扣片扣住自由脱扣半轴11, 即再扣为止, 此时为贮能再扣完毕.       b.闭合：将手柄向顺时针方向转动, 当A轴销推动连杆12越过死区时, 贮能弹簧释放能量迅速把摇臂1上的滚子3沿着杠杆4向逆时针方向转动而推动连杆10上升使断路器迅速闭合：当操作机构处于闭合位置时, 由于转轴13上的凸片卡住连杆10, 从而防止了断路器在闭合位置时再次贮能, 而影响触头可靠闭合：      c.断开：当瞬时过电流脱扣器, 分励脱扣器或欠电压脱扣器中任一信号传送到半轴11, 使之向顺时针方向旋转释放扣片8, 此时五连杆机构解体, 断路器在触头弹簧的反力和分闸弹簧的作用下迅速断开：      d.当电磁铁传动或电动机传动时, 电磁铁或电动机上的拉杆14直接拉动摇臂1. 完成上述贮能再扣和闭合程序. 9/16/2024771.摇臂2.贮能弹簧3.滚子4.杠杆5.弹簧6.杠杆7.滚子8.扣片9.止挡10.连杆11.半轴12.连杆13.转轴14.拉杆 9/16/202478 过电流脱扣器过电流脱扣器        热一电磁式过电流脱扣器具有过载长延时和短路瞬动保护功能. 电磁式短路瞬动过电流脱扣器是由拍合式电磁铁组成, 主回路母线穿过铁心. 当发生短路电流时, 由拍合式街铁动作, 使断路器断开. 出厂时, 过电流瞬动整定倍数已调整完闭, 用户不得自行调节, 热式长延时过电流脱扣器是由速饱和电流互感器, 双金属片式热继电器和分励脱扣器等组成, 当有过载电流发生时, 热继电器中的触头闭合, 使分励脱扣器动作, 从而使断路器分断. 9/16/202479Us—分励脱扣器电源TA—电源互感器F—分励脱扣器QF1—断路器辅助触头FR—热继电器QF—断路器9/16/202480 电子式脱扣器电子式脱扣器       断路器可装置的电子式脱扣器有DT1系列(分立元件组成)或DT3系列(集成电路元件组成)两种,DT3系列除了具有DT1系列所有的过载长延时, 短路短延时, 短路瞬时保护和欠电压保护及瞬时动作试验按钮外, 还具有故障显示和记忆, 断路器过载报警等功能9/16/202481TAV—电流电压变换器TC—电源变压器QF—万能式断路器 DT1系列电子式脱扣器工作原理方框图 9/16/202482DT3系列电子式脱扣器工作原理方框图TAV—电流电压变换器TC—电源变压器QF1—断路器辅助触头L—漏电闭锁触头    (需要时可把短接线去除)HA—声响指示器C—电容箱(零压延时用)F—分励脱扣器Q—欠电压脱扣器SB1—分励按钮(用户自备)SB3—复位按钮SB4—试验按钮9/16/2024839/16/202484      五、低压隔离开关及组合电器           低压隔离开关                                   组合电器9/16/202485         六、剩余电流保护装置及开关         在《建筑防雷接地技术》中讲解9/16/202486           七、开关电气的选择七、开关电气的选择 1. 按正常工作条件按正常工作条件额定电压和额定电流额定电压和额定电流 我国目前生产的电气设备，设计时取周我国目前生产的电气设备，设计时取周围空气温度为围空气温度为 为计算值。

为计算值9/16/202487 2. 按短路情况来校验电气设备的动稳定和按短路情况来校验电气设备的动稳定和热稳定9/16/202488 3. 按装置地点的三相短路容量来校验按装置地点的三相短路容量来校验开关电气的断流能力（遮断容量开关电气的断流能力（遮断容量〕〕断路器断路器负荷开关负荷开关 4. 按装置地点、工作环境、使用要按装置地点、工作环境、使用要求及供货条件及经济条件来选择求及供货条件及经济条件来选择9/16/202489第四节   熔断器及其选择      熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成       一、安秒特性一、安秒特性      熔断器的安秒特性曲线亦是熔断特性曲线、保护特性曲线，是表征流过熔体的电流与熔体的熔断时间的关系      熔断器一般不宜作过载保护，主要用作短路保护 9/16/202490时时间间- -电电流流特特性性曲曲线线9/16/202491 二、中压熔断器二、中压熔断器 1. 功能功能 （（1）主要对电流和电路中）主要对电流和电路中的设备进行的设备进行短路保护短路保护 （（2）有时也有过）有时也有过负荷保护负荷保护9/16/202492 2. 类型及特点类型及特点 （（1）户内型）户内型 （（ RN 〕〕 固定式固定式 RN1 主要用作主要用作高压线路和设备的短路保护高压线路和设备的短路保护，， 也起过负荷保护。

也起过负荷保护 RN2 用作用作高压互感器的短路保护高压互感器的短路保护 RN1 、、RN2灭弧能力很强，为灭弧能力很强，为“限流限流” 式熔断器式熔断器9/16/2024939/16/202494 （（2）户外型）户外型 （（ RW 〕〕 跌落式跌落式 RW3   即可作即可作6～～10kV线路和变压器的短线路和变压器的短路保护路保护，又可在一定条件下直接用高压绝缘棒，又可在一定条件下直接用高压绝缘棒（俗称令克棒（俗称令克棒〕〕来操作熔管分合，以断开或接来操作熔管分合，以断开或接通小容量的空载变压器和空载线路等其灭弧通小容量的空载变压器和空载线路等其灭弧能力不强，为能力不强，为“非限流非限流”式熔断器式熔断器9/16/202495RW3－－10户外高压跌落式熔断器户外高压跌落式熔断器9/16/2024969/16/202497         三、 低压熔断器         瓷插式熔断器螺旋式熔断器9/16/202498有填料管高分断熔断器9/16/202499可配熔断撞击显示器熔断前熔断后 自复式熔断器9/16/20241001P+N 灯闪报警 机械锁定 隔离开关 机械锁定9/16/2024101闪闪光光报报警警示示意意图图 9/16/2024102机械锁定示意图机械锁定示意图 9/16/2024103多多极极拼拼装装示示意意图图 9/16/2024104 四、熔断器的选择四、熔断器的选择 ( 第六章讲第六章讲)9/16/2024105第五节   互感器及其选择 一、互感器的作用一、互感器的作用 （（1））隔隔离离高高压压电电路路。

互互感感器器一一次次侧侧和和二二次次侧侧没没有有电电的的联联系系，，只只有有磁磁的的联联系系，，因因而而使使测测量量仪仪表表和和保保护护电电器器与与高高压压电电路路隔开，以保证二次设备和人员的安全隔开，以保证二次设备和人员的安全9/16/2024106 （（2））使使测测量量仪仪表表和和继继电电器器小小型型化化和和标标准准化化如如电电流流互互感感器器副副绕绕组组的的额额定定电电流流都都是是5A；；电电压压互互感感器器副副绕绕组组电电压压通通常常都都规规定定为为100V （（3））可可以以避避免免短短路路电电流流直直接接流流过过测测量量仪仪表表和和继继电电器器的的线线圈圈，，使使其其不不受受大大电电流流的的损损坏9/16/2024107 电电流流互互感感器器，，它它是是将将一一次次侧侧的的大大电电流流，，按按比比例例变变为为适适合合通通过过仪仪表表或或继继电电器器使使用用的的，，额额定定电流为电流为5A的低压小电流的设备；的低压小电流的设备； 电电压压互互感感器器，，它它是是将将一一次次侧侧的的高高电电压压降降到到线线电电压压为为100V的的低低电电压压，，供供给给仪仪表表或或继继电电器器用电的专用设备。

用电的专用设备9/16/2024108 互互感感器器的的准准确确度度等等级级一一般般分分为为0.2、、0.5、、1、、3等等级级一一般般0.2级级作作实实验验室室精精密密测测量量用用，，0.5级级作作计计算算电电费费测测量量用用，，1级级供供配配电电盘盘上上的的仪仪表表使用，一般指示仪表和继电保护用使用，一般指示仪表和继电保护用3级9/16/2024109 二、电流互感器（简称二、电流互感器（简称CTCT）） 1 1．．类型类型 电电流流互互感感器器均均为为单单相相，，以以便便使使用用按按原原绕绕组组的的匝匝数数分分为为单单匝匝（（母母线线式式、、芯芯柱柱式式、、套套管管式式））和和多多匝匝（（线线圈圈式式、、线线环环式式、、串串级级式式）），，按按绝绝缘缘可可分分为为干干式式、、浇浇注注式式和和油油浸浸式式；；按按一一次电压分为高压和低压等次电压分为高压和低压等9/16/2024110 电流互感器的型号电流互感器的型号：： L — 电流互感器电流互感器 一次线圈一次线圈 额定电压（额定电压（kV）） M-母线母线 安装类安装类 设计序号设计序号 F-贯穿复匝贯穿复匝 A-穿墙穿墙 绝缘绝缘 用途用途 D-贯穿单匝贯穿单匝 B-支持支持 Z-浇注式浇注式 Q-线圈线圈 Z-支座支座 C-瓷绝缘瓷绝缘 R-装用装用 J-树脂浇注树脂浇注 K-塑料外壳塑料外壳9/16/2024111LM-0.5型电流互感器 LMZ1、2、3-0.66型电流互感器 9/16/2024112LQG-0.5型电流互感器 LQZJ-0.66型电流互感器 9/16/2024113 2.2.伏安特性试验伏安特性试验 9/16/2024114典型的U-I特性曲线9/16/2024115            3. 电流互感器的误差电流互感器的误差           电流互感器的误差通常用电流误差和角误差表示。

           电流误差为二次电流的测量值乘以额定互感比所得的值与实际一次电流之差相对于一次电流的百分数         9/16/2024116          而角误差是二次电流 与一次电流之间的夹角9/16/2024117影响误差的因素 ⑴ 二次线圈内阻R2和漏抗X2对误差的影响 ⑵ 铁芯截面对误差的影响 ⑶ 线圈匝数对误差的影响⑷ 减少铁芯损耗和提高导磁率 9/16/202411810%误差曲线（饱和倍数）误差曲线（饱和倍数）9/16/2024119       电流互感器的接线形式三相完全星形接线 两相不完全星形接线 9/16/2024120          两相接差动式                                            单相9/16/2024121  两相三完全星形接线中流入第三个继电器的电流是                                                              两相三完全星形接线9/16/2024122   注意内容注意内容           1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。

           2）二次侧必须有一端接地           3）接线时要注意极性      4）一次侧串接路中，二次侧的继电器或测量仪表串接 9/16/2024123       电流互感器的负载要求       （1）电流互感器的准确级      （2）电流互感器10％误差曲线       （3）电流互感器的额定容量      9/16/2024124 三、电压互感器（简称三、电压互感器（简称PTPT）） 1 1．．类型类型 电电压压互互感感器器按按绝绝缘缘及及冷冷却却方方式式来来分分，，有有干干式式和和油油浸浸式式按按相相数数来来分分，，有有单单相相和和三三相相式式等等以以环环氧氧树树脂脂浇浇注注绝绝缘缘的的干干式式电电压压互互感感器器应用最广泛的是单相干式电压互感器应用最广泛的是单相干式电压互感器9/16/2024125电压互感器的型号：电压互感器的型号： J —电压互感器电压互感器相数相数 额定电压（额定电压（kV）） D-单相单相 绝缘绝缘 设计序号设计序号 S-三相三相 Z-浇注式浇注式 结构结构 G-干式干式 B-带补偿线圈带补偿线圈 J-油浸油浸 W-五柱三线圈五柱三线圈 J-接地接地9/16/2024126   电压互感器误差   9/16/2024127    电压互感器的接线形式   （1）单相接线  9/16/2024128      （2）V－V接线     9/16/2024129      （3）Y－Y接线    9/16/2024130     （4）Y0/Y0/接线9/16/2024131注意事项注意事项           1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。

           2）电压互感器的二次侧必须有一端接地           3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的极性           4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用           5）一次侧并接路中9/16/2024132          电压互感器准确级和容量     电压互感器的负载要求就是负载容量之和不能超过互感器的额定二次容量值 9/16/2024133第六节  电力线缆的选择 一、按机械强度条件选一、按机械强度条件选 在正常的工作状态下，导线应有足够的机械在正常的工作状态下，导线应有足够的机械强度，以防断线保证安全可靠运行强度，以防断线保证安全可靠运行9/16/2024134表 架空裸导线的最小截面（mm2）9/16/2024135表 绝缘导线线芯的最小截面（mm2）9/16/2024136 二、按允许载流量选二、按允许载流量选 在在最大最大允许连续负荷电流下，导线发热不允许连续负荷电流下，导线发热不超过线芯所允许的温度，不会因过热而引起导超过线芯所允许的温度，不会因过热而引起导线绝缘损坏或老化加快。

线绝缘损坏或老化加快9/16/2024137 当当导导线线周周围围环环境境温温度度在在空空气气中中取取 ，在土壤，在土壤 作作为为标标准准值值当当导导线线或或电电缆缆敷敷设设环环境境温温度度不不是是 时时，，则则载载流流量量应应乘乘以以温温度度校校正正系系数数K 式中式中 ——导线或电缆敷设处实际环境计算导线或电缆敷设处实际环境计算 温度（温度（℃℃）；）； ——导线或电缆芯线长期允许工作温导线或电缆芯线长期允许工作温 度（度（℃℃)9/16/2024138 导线或电缆多根并列敷设或穿管敷设时，在空气或导线或电缆多根并列敷设或穿管敷设时，在空气或土壤中敷设时，对它们的允许载流量也应进行相应的校土壤中敷设时，对它们的允许载流量也应进行相应的校正电缆多根埋设并列埋设时的电流修正系数电缆多根埋设并列埋设时的电流修正系数9/16/2024139表 塑料绝缘电线空气中敷设长期负载下的载流量      （电线型号为 BLV、BV、BVR、RVB、RVS、RFB、RFS，线芯允许温度为＋65℃）9/16/2024140 三、按允许电压损失选择截面三、按允许电压损失选择截面 始端电压始端电压U1和终端电压和终端电压U2之差之差 U为电压降。

为电压降 ab是系统电阻引起的电压降是系统电阻引起的电压降 bc是系统电抗引起的电压降是系统电抗引起的电压降1. 放射式接线放射式接线9/16/2024141式中式中 ──负载的每相电流（负载的每相电流（A）；）； ──线路的每相电阻（线路的每相电阻（ ），），R＝＝rL；； ──线路的每相电抗（线路的每相电抗（ ），），X＝＝x；； ──负载的阻抗角；负载的阻抗角； r、、x──单位长度的电阻、电抗（单位长度的电阻、电抗（ /km）；）； ──线路长度（线路长度（km）9/16/2024142 相电压降相电压降 线电压降线电压降 电流计算法电流计算法——已知负载的已知负载的功率因数和相电流功率因数和相电流功率计算法功率计算法——已知负载的已知负载的有功功率和无功功率有功功率和无功功率9/16/2024143由于由于 线电压降线电压降 相电压降相电压降式中式中 P──负载的三相有功功率（负载的三相有功功率（kW）；）； Q──负载的三相无功功率（负载的三相无功功率（kvar）；）； U──线路终端线电压（线路终端线电压（kV）。

9/16/2024144 电压降在三相系统中常用百分率表示为电压降在三相系统中常用百分率表示为9/16/2024145 2.树干式接线树干式接线                          p1，，q1 p2，，q2 p3，，q3 i1，，cos 1 i2，，cos 2 i3，，cos 39/16/20241469/16/2024147 低低压压供供电电线线路路（（380/220V））网网络络的的功功率率因因数数接接近近1，，可可进进一一步步简简化化计计算算根根据据导导线线材材料料等等因因素素可可以以推推导导出出按按电电压压损损失失选选择择导导线线截截面面的的计计算算公式为公式为式中式中 pi──设备功率，对于长期工作制的设设备功率，对于长期工作制的设 备就是铭牌功率值（备就是铭牌功率值（kW）；）； Li──从电源到负荷点的距离（从电源到负荷点的距离（m）；）；9/16/2024148 3. 按允许电压损失选择线路导线截面按允许电压损失选择线路导线截面 电电压压损损失失可可以以分分解解为为两两部部分分，，即即有有功功分分量量电电压压损损失失和和无功无功分量电压损失两部分：分量电压损失两部分： 10kV10kV电缆线路电缆线路x x0 0＝＝0.080.08 /km/km，，可先假定电可先假定电抗抗x x0 0＝＝0.350.35 /km/km，，计算出电抗产生的电压降计算出电抗产生的电压降 U Ur r% %，，再按允许电压损失再按允许电压损失 U%U%，，得到得到9/16/2024149 工工程程上上导导线线的的长长度度的的单单位位为为公公里里（（km）），，导导线线的的截截面面为为平平方方毫毫米米（（mm2）），，功功率率的的单单位位用用千瓦（千瓦（kW），），则导线的截面为则导线的截面为  ────导电系数，铜线导电系数，铜线 ＝＝5353，铝线，铝线 ＝＝3232。

9/16/2024150 四、按热稳定最小截面四、按热稳定最小截面 在在短短路路情情况况下下，，导导线线必必须须保保证证在在一一定定的的时时间间内内，，安安全全承承受受短短路路电电流流通通过过导导线线时时所所产产生生的的热的作用，以保证供电安全热的作用，以保证供电安全9/16/2024151表表 热稳定系数热稳定系数C C9/16/2024152 五、按经济电流密度选择截面五、按经济电流密度选择截面表表 电线和电缆的经济电流密度（电线和电缆的经济电流密度（A/mm2））9/16/2024153六、中性线截面六、中性线截面             表 中性线截面（mm2）9/16/2024154。