电工培训教案

第一部分开关设备、防雷保护1.1断路器1.1断路器1.1.1断路器的作用高压断路器在正常运行时用它接通或切断负荷电流；在电气设备或线路发生短路故障或严重过负荷时，由继电保护装置控制其自动迅速地切断故障电流，切断发生短路故障的设备或线路，以防止扩大事故范围。1.1.2断路器的功能断路器开断电路时，充分利用交流电弧电流每半周过零一次自然熄弧的特点，加强去游离使电弧不再复燃。其介质强度恢复主要由断路器灭弧装置和介质特性所决定。系统电压恢复过程可能是周期性的或非同期性的。取决于被开断电路的参数。

型号特征额定断流容量，MVAS─少油断路器额定电流，AD─多油断路器派生标志

K─空气断路器C─带有手车装置

Q─产气断路器G─改进型

Z─真空断路器D─带有电磁操作结构

L─六氟化硫断路器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ─断流容量

C─磁吹断路器额定电压，kV

安装条件设计序号

N─户内

W─户外1.1.3断路器的分类

1．多油断路器：利用绝缘油作为灭弧介质、相间及相对地绝缘介质。

2．少油断路器：绝缘油只作灭弧介质。载流部分是借空气和陶器绝缘材料或有机绝缘材料来绝缘，灭弧方式多为横向吹动电弧。

3．空气断路器：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的。和控制断路器的分合阐动作。

4．SF6断路器：用SF6气体作绝缘和灭弧介质。

5．磁吹式断路器：当电弧电流通过吹弧线圈以产生磁束来吹弧及消弧。

6．真空断路器：利用真空灭弧和绝缘，灭弧时间一般只有半个周波。1.1.4断路器的主要性能与参数

1．额定电压及额定电流（1）额定电压指断路器长期工作的标准电压（对三相系统指线电压）。电力系统在运行中允许有±5％的波动，断路器必须适应在电压变化范围内能长期工作，为此断路器出厂时都以最高工作电压进行鉴定。如：对3～220kV范围内，其最高工作电压较额定电压约高15％左右；对330kV以上，规定最高工作电压较额定电压高10%。（2）额定电流指在额定频率下长期通过此电流时，断路器无损伤，且各部分发热不超过长期工作时最高允许发热温度。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A。

2．额定开断电流和额定断流容量（1）断路器在开断操作时，首先起弧的某相电流称为开断电流。在额定电压下，能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流。它是标志断路器开断能力的一个重要参数。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等。（2）把额定条件下的开断能力称为额定断流容量。三相电路的额定断流容量，以MVA）表示。我国根据国际电工委员会（IEC）的规定，现只把额定开断电流作为表征开断能力的唯一参数，而断流容量仅作为描述断路器特性的一个数值。

3．关合能力说明断路器关合短路故障能力的参数为额定关合电流。其数值以关合操作时，瞬态电流第一个大半波峰值来表示，制造部门对关合电流一般取额定开断电流的倍即

式中——额定关合电流，kA；

——额定开断电流，kA。断路器关合短路电流的能力除与灭弧装置性能有关外，还与断路器操动机构的合闸功率的大小有关。

4．耐受性能断路器应具有足够的耐受短时短路电流作用的能力，简称耐受能力。（1）短时热电流（热稳定电流）在规定的时间内（规定标准时间为2s，需要大于2s时推荐4s）断路器在合闸位置，可能经受的短时热电流有效值（kA），称为短时热电流（或短时耐受电流），断路器标准中规定短时热电流通过断路器时，各零部件的温度不应超过短时发热最高允许温度，且不致出现触头熔接或软化变形，以及其它妨碍正常运行的异常现象。允许发热最高温度数值随材料而异。（2）峰值耐受电流峰值耐受电流亦称动稳定电流，即在规定的使用条件和性能下，断路器在合闸位置时所能经受的电流峰值。它与关合电流不同的是，峰值耐受电流是断路器处于合闸位置时通过的短路电流，而关合电流则是由于断路器关合短路故障所产生的短路电流。峰值耐受电流也是以短路电流的第一个大半波峰值电流来表示，且

峰值耐受电流反映了断路器承受由于短路电流产生电动力的耐受性能，它决定断路器的导电部分和绝缘支撑件的机械强度以及触头的结构形式。5．操作性能（1）全开断时间是是指断路路器接到分闸闸命令瞬间起起到电弧熄灭灭为止的时间间间隔。即式中——全开断时间，，s；——分闸时间，s；从断路器接到到分闸命令瞬瞬间到所有相的触头头都分离的时时间间隔，亦亦称为断路器固有分闸闸时间；——燃弧时间，s；是指某一相首首先起弧瞬间间到所有相电弧全部部熄灭的时间间间隔。全开断时间是是说明断路器开断过程快慢慢的主要参数，它直接影响响故障对设备的损损坏程度、故障范围、传传输容量和系统的稳定性性。断路器开断时时间示意图（2）合闸时间处于分闸位置置的断路器，，从接到合闸命令瞬瞬间起到所有有相的触头均均接触为止的的时间称为合闸闸时间。6．自动重合闸闸性能自动重合闸的的操作循环：：分——合分——合分。为为断路器开断断故障电路，，从电弧熄灭灭起到电路重重新接通的时时间，称为无无电流间隔时时间，一般为为0.3s或0.5s；为强送电时间间，一般为180s。断路器开断时时间与无电流流间隔时间之之和称为自动动重合闸时间间。金属短接时间间系指断路器器重合闸操作作后，触头闭闭合到第二次次触头分开所所需用的时间间。1.1.5灭弧方法当高压断路器器开断高压有有载电路时之之所以产生电电弧，原因在在于触头本身身及其周围的的介质中含有有大量可被游游离的电子。。当分断的触触头间存在足足够大的外施施电压条件下下，电路电流也达达到最小生弧弧电流时，会会因强烈的游游离而产生电电弧。工业配电系统统主要是交流流系统，所以以电弧也主要要是交流电弧弧，其性质是是半个周期要要经过零值一一次，而电流过零时时，电弧要暂暂时熄灭。因此，大多数数交流开关电电器的灭弧方方法中，都利利用了交流电电流过零时电电弧暂时熄灭灭这一特性。。1．速速拉拉灭灭弧弧当交交流流电电流流经经过过零零值值的的瞬瞬间间，，拉拉大大触触头头间间距距离离，，当当触触头头间间所所加加电电压压不不足足以以击击穿穿其其间间距距时时，，电电弧弧就就不不会会重重新新点点燃燃。。触触头头的的分分离离速速度度越越快快，，电电弧弧熄熄灭灭就就越越快快，，通通常常在在高高压压断断路路器器中中装装设设强强力力的的跳跳脱脱弹弹簧簧来来加加快快触触头头分分开开的的速速度度。。2．吹吹弧弧灭灭弧弧法法利用用外外力力（（如如气气流流、、油油流流或或电电磁磁力力））来来吹吹动动电电弧弧，，使使电电弧弧加加速速冷冷却却，，同同时时拉拉长长电电弧弧，，降降低低电电弧弧中中的的电电场场强强度度，，加加速速电电弧弧的的熄熄灭灭，，按按吹吹弧弧的的方方向向来来分分，，有有横横吹吹和和纵纵吹吹两两种种。。a）横吹吹b）纵吹吹当低低压压刀刀开开关关迅迅速速拉拉开开刀刀阐阐时时，，不不仅仅迅迅速速拉拉长长了了电电弧弧，，同同时时使使本本身身回回路路电电流流产产生生的的电电动动力力作作用用于于电电弧弧，，吹吹动动电电弧弧，，使使其其拉拉长长电电弧弧直直到到电电弧弧熄熄灭灭。。如果果开开关关利用用专专门门吹吹弧弧线线圈圈来来吹吹动动电电弧弧，使使电电弧弧移移动动，，电电弧弧移移动动的的力力实实际际上上是是电电弧弧电电流流在在线线圈圈磁磁场场中中产产生生的的电电动动力力。。也有有的的开开关关利利用用铁铁磁磁物物质质（（钢钢片片等等）），，来来吸吸动动电电弧弧。。3．冷却却灭弧弧法降低电电弧的的温度度，使使正负负离子子的复复合增增强，，有助助于电电弧迅迅速熄熄灭，，这是是一种种基本本的灭灭弧方方法。。4．短弧弧灭弧弧法利用金金属片片将长长弧切切成若若干短短弧，，则电电弧上上的压压降将将近似似地增增大若若干倍倍。当当外施施电压压小于于电弧弧上的的压降降时，，则电电弧就就不能能维持持而迅迅速熄熄灭。。通常常采用用钢灭灭弧栅栅，让让电弧弧进入入钢片片，一一是利利用了了电动动力吹吹弧，，二是是利用用了铁铁磁吸吸弧，，同时时钢片片对电电弧还还有冷冷却作作用。。5．狭缝缝灭弧弧法电弧在在固体体介质质所形形成的的窄沟沟内燃燃烧，，将电电弧冷冷却，，同时时电弧弧在狭狭缝窄窄沟中中燃烧烧，压压力增增大，，有利利于电电弧的的熄灭灭。有有的熔熔丝在在熔管管内充充填石石英砂砂，就就是利利用这这种狭狭沟灭灭弧原原理，，还有有一种种用耐耐弧的的绝缘缘材料料（陶陶瓷类类）制制成灭灭弧栅栅，也也是利利用了了这种种灭弧弧原理理。6．真空空灭弧弧法真空具具有较较高的的绝缘缘强度度，如如果将将开关关触头头装置置置于于真空空容器器，则则在电电流过过零时时，即即能熄熄灭电电弧。。为防防止产产生过过电压压，应应当不不使触触头分分开时时，电电流突突变为为零。。一般般应在在触头头间产产生少少量金金属蒸蒸汽，，形成成电弧弧通道道。当当交流流电流流自然然下降降过零零前后后，这这些等等离子子态的的金属属蒸汽汽便在在真空空中迅迅速飞飞散而而熄灭灭电弧弧。1.1.6高压断断路器器的操操作要要求1．正常常操作作的要要求（1）新装装或大大修后后的断断路器器，投投运前前必须须验收收合格格才能能施加加运行行电压压。（2）断法法器的的分、、合闸闸指示示器应应指示示正确确，且且与当当时实实际运运行相相符。。（3）断路路器接接线板板的连连接处处或其其它必必要的的地方方应有有监视视运行行温度度的措措施，，如示示温蜡蜡片等等。（4）断路路器金金属外外壳接接地良良好且且有明明显的的接地地标志志，接接地体体的截截面积积符合合规程程要求求。（5）油断路器器的油色应应正常，油油位应在油油位指示的的上、下限限油位监视视线中，绝绝缘油牌号号和性能应应满足当地地最低气温温的要来，，油质合格格。（6）六氟化硫硫断路器，，为监视其其气体压力力，应装有有密度继电电器或压力力表，并附附有压力表表和压力温温度关系曲曲线，其有有SF6气体补气气接口。。（7）真空断断路器应应配有限限制操作作过电压压的保护护装置。。2.断路器操操作机构构的要求求（1）操作机机构动作作电压应应满足：：低于额定电压压的30％时不动作；高高于额定电压压的65％时可靠靠动作。（2）机构箱箱应具有有防尘、、防潮、、防小动动物进入入及通风风措施，，液压与与气动机机构应有有加热装装置和恒恒温控制制措施。。（3）电磁操操作机构构的合闸闸电源应应保持稳稳定。运运行中电电源电压压如有变变化，其其电压不不低于额额定电压压的80％，最高高不得高高于额定定电压的的110％。（4）液压操操作机构构应具有有防“失失压慢分分”装置置，并用用有防““失压慢慢分”的的机构卡卡具。所所谓“失失压慢分分”是指指液压操操作机因因某种原原因压力力降到零零，然后后重新启启动油泵泵打压时时，造成成断路器器缓慢分分闸、采采用液压压或气动动机构时时，其工工作压力力大于1MPa（表压）时时，应有有压力释释放装置置。（5）弹簧操操作机构构在断路路器合闸闸释放能能量后，，应能自动再次次储能。3．故障状态态下的操操作要求求：（1）断路器器在运行行中，由由于某种种原因造造成油断断路器严严重缺油油，六氟氟化硫断断路器气气体压力力异常（（如突然然降至零零等），，严禁对对断路器器进行停停、送电电操作，，应立即即断开故故障断路路器的控控制电源源，及时时采取措措施，将将故障断断路器退退出运行行。（2）分相操操作的断断路器操操作时，，发生非非全相合合闸，应应立即将将已合上上相拉开开，重新新操作合合闸一次次，如仍仍不正常常，则应应拉开合合上相后后汇报，，上级派派员处理理。当发发生非全全相分闸闸时，应应立即拉拉开故障障开关控控制电源源，手动动操作将将拒动相相分闸。。（3）严禁将有拒拒跳或合闸不不可靠的断路路器投入运行行。1.1.7高压断路器的的异常运行1.油断路器（1）油断路器声声音异常（2）油断路器油油位异常（3）油断路器油油质发黑（4）断路器过热热（5）跳合闸线圈圈冒烟（6）断路器跳合合闸不同期2．真空断路器器常见异常运运行（1）电动合不上上闸（2）合闸合空（3）电动不脱扣扣（4）分合闸不可可靠（5）合闸线圈烧烧毁（6）分闸线圈烧烧毁（7）辅助开关烧烧毁3．六氟化硫断断路器常见异异常运行（1）泄漏气体（2）闪络放电。。（3）分合闸不可可靠1.1.8高压断路器的的故障1．应停电处理理的情况（1）严重漏油，，油标管中已已看不见油位位。（2）本体或连接接处过热变色色或烧红。（3）支持绝缘子子断裂或套管管炸裂。（4）绝缘子严重重放电。（5）SF6断路器的气体体压力值低于于闭锁值。（6）液压机构的的压力值低于于闭锁值。（7）弹簧机构和和弹簧拉力不不够，闭锁信信号不能复归归。（8）气动动机构构的气气压低低于闭闭锁值值。2．10～35kV的少油油断路路器合合闸后后支持持绝缘缘子断断裂3．10～35kV的少油油断路路器拉拉杆绝绝缘子子断裂裂或拉拉杆销销子脱脱落4．油断断路器器严重重缺油油5．油断断路器器着火火6．断路路器误误跳闸闸7．断路路器拒拒绝合合闸8．真空空断路路器真真空度度下降降9．SF6断路器器漏气气10．操作作机构构故障障1.1.9低压断断路器器低压断断路器器用作作交、、直流流线路路的过过载、、短路路保护护，被被广泛泛应用用于建建筑照照明、、动力力配电电线路路、用用电设设备作作为控控制开开关和和保护护设备备，也也可用用于不不频繁繁起动动电动动机以以及操操作或或转换换电路路。1．种类类（1）万能能式断断路器器（2）塑料料外壳壳式断断路器器（3）电动动斥力力式限限流断断路器器（4）剩余余电流流保护护断路路器（5）直流流快速速断路路器（6）灭磁磁断路路器2．低压压断路路器的的选用用要点点表示低低压断断路器器性能能的主主要指指标有有分断断能力力和保保护特特性。。分断断能能力力是是指指开开关关在在指指定定的的使使用用和和工工作作条条件件及及在在规规定定的的电电压压下下接接通通和和分分断断的的最最大大电电流流值值（kA）。。保护护特特性性主主要要分分为为过过电电流流保保护护、、过过载载保保护护和和欠欠电电压压保保护护三三种种。。（1）额额定定电电压压断路路器器的的额额定定电电压压应应大大于于线线路路额额定定电电压压。。主主要要是是交交流流380V或直直流流220V的供供电电系系统统。。按按线线路路额额定定电电压压进进行行选选择择时时应应满满足足下下列列条条件件：：式中中——低压断路路器的额额定电压压，V；——线路的额额定电压压，V。（2）额定电电流断路器的的额定电电流与过过电流脱脱扣器的的额定电电流应大大于线路路计算负负荷电流流。当按按线路的的计算电电流选择择时，应应能满足足下式：：式中——低压断路路器的额额定电流流，A；——线路的计计算电流流或实际际电流，，A。如果环境境温度低低于+40℃℃，则电器器产品温温度每低低1℃，允许电电流比额额定电流流值增加加0.5%。但增加加总数不不得超过过20％。(3)断路器的的保护定定值1）长延时时脱扣器器的电流流整定值值，动作作时间可可以不小小于10s；长延时脱脱扣器只只能作过过载保护护。2）短延时时脱扣器器的电流流整定值值，动作作时间约约为0.1～0.4s；短延时脱脱扣器可可以作短短路保护护，也可可以作过过载保护护。3）瞬时脱脱扣器的的电流整整定值，，其动作作时间约约为0.02s。瞬时脱扣扣器一般般用作短短路保护护。（4）瞬时过过电流脱脱扣器的的整定电电流瞬时脱扣扣器的动动作时间间为0.02s左右。瞬时或短短时过电电流脱扣扣器的整整定电流流应能躲躲开线路路的尖峰峰电流。。1）负载是是单台电电动机，，整定电电流按下下式计算算式中——瞬时或短短时过电电流脱扣扣器整定定电流值值，A；——可靠系数数，对动动作时间间大于0.02s的断路器器，K取1.35，对动动作时时间小小于0.02s的断路路器K取1.7～2.0；——电动机机的起起动电电流，，A。2）当配配电线线路不不考虑虑电动动机的的起动动电流流时，，按下下式计计算整整定值值式中——配电线线路的的尖峰峰电流流，A；——可靠系系数，，一般般取1.35。3）当配配电线线路考考虑电电动机机的起起动电电流时时，按按下式式计算算整定定值式中——正常工工作电电流和和可能能出现现的自自起动动电机机的起动动电流流的总总和，，A。（5）短时时过电电流脱脱扣器器的整整定电电流确定本本级断断路器器短延延时过过电流流脱扣扣器动动作电电流的的整定定，应应与下下一级级开关关整定定电流流选择择性配配合。。本级级动作作整定定电流流应大大于或或等于于下一一级低低压断断路器器短延延时或或瞬时时动作作整定定值的的1.2倍。若若下一一级有有多条条分支支线，，则取取各分分支路路低压压断路路器中中最大大整定定值的的1.2倍。（6）长延延时过过电流流脱扣扣器整整定电电流长延时时过电电流脱脱扣器器整定定电流流应大大于线线路中中计算算电流流式中——过电流流脱扣扣器的的长延延时动动作整整定电电流值，A；——可靠系系数，，一般般取1.1；——线路的的计算算电流流，单单台电电动机机是指指电动机机的额额定电电流，，A。校验一一：长长延时时过电电流脱脱扣器器在配配电线线路过过载时时的可可靠性性。如如对电电动机机进行行保护护，则则电动动机在在过载载20％时应应使保保护装装置动动作；；校验二二：在在配电电线路路出现现尖峰峰负荷荷时或或在电电动机机起动动时，，长延延时过过电流流脱扣扣器不不误动动。脱脱扣器器在3倍整定定电流流值下下的可可返回回时间间，取取决于于线路路中尖尖峰电电流的的持续续时间间，也也就是是线路路中最最大容容量的的异步步电动动机直直接起起动的的持续续时间间。一般情情况下下，电电动机机的轻轻载起起动时时间不不超过过2.5～4s，电动机机满载载起动动时间间不超超过6～8s，个别电电动机机重载载起动动时间间达15s。返回时时间越越小，，说明明线路路电流流大于于长延延时脱脱扣器器整定定电流流值的的倍数数越高高，保保护装装置的的动作作越快快。（7）分断能力力1）断路器额额定短路分分断能力应应大于线路路中最大短短路电流。。2）断路器的的额定极限限短路分断断能力应大大于断路器器额定运行行短路分断断能力（对对于直流电电流线路，，两者的数数值相同））。分断能能力是指低低压断路器器在规定的的试验（如如电压、频频率、线路路其它参数数等）条件件下，能够够接通成切切断短路电电流的数值值。分断能能力用电流流有效值（（kA）表示。3）断路器额额定运行短短路分断能能力应大于于线路中最最大短路电电流。4）断路器的的额定短时时耐受电流流（0.5s、3s）应大于线线路中短时时持续短路路电流。当分断能力力不够，一一般的线路路，可用有有填料式熔熔断器（RT0）来替代低低压断路器器。对于特特别重要的的供电线路路，应采用用更大容量量的低压断断路器。（8）断路器欠欠电压脱扣扣器额定电电压等于线线路额定电电压。（9）直流快速速断路器需需考虑过电电流脱扣器器的动作方方向（极性性）、短路路电流上升升率。（10）剩余电流流保护断路路器需选择择合理的剩剩余电流动动作电流和和剩余电流流不动作电电流。注意意能否断开开短路电流流，如不能能断开短路路电流则需需要适当的的熔断器配配合使用。。（11）灭磁断路路器选择时时需考虑发发电机的强强励电压、、励磁线圈圈的时间常常数、放电电电阻及断断开强励电电流的能力力。1.1.10断路器的选选择和应用用(总结)1、按线路预预期短路电电流的计算算来选择断断路器的分分断能力简简捷计计算方法：：

（1）对于10/0.4KV电压等级的的变压器，，可以考虑虑高压侧的的短路容量量为无穷大大（10KV侧的短路容容量一般为为200~400MVA甚至更大，，因此按无无穷大来考考虑，其误误差不足10%）。（（2）GB50054-95《低压配电设设计规范》的2.1.2条规定：““当短路点点附近所接接电动机的的额定电流流之和超过过短路电流流的1%时，应计入入电动机反反馈电流的的影响”，，若短路电电流为30KA，取其1%，应是300A，电动机的的总功率约约在150KW，且是同时时启动使用用时此时计计入的反馈馈电流应是是6.5∑In。

（3）变压器的的阻抗电压压UK表示变压器器副边短接接（路），，当副边达达到其额定定电流时，原边边电压为其其额定电压压的百分值值。因此当当原边电压压为额定电电压时，副副边电流就就是它的预预期短路电电流。（4）变压器的的副边额定定电流Ite=Ste/1.732U式中Ste为变压器的的容量（KVA），Ue为副边额定定电压（空空载电压）），在10/0.4KV时Ue=0.4KV因此简单计计算变压器器的副边额额定电流应应是变压器器容量x1.44～1.50。（5）按（3）对Uk的定义，副副边的短路路电流（三三相短路））为I(3)对Uk的定义，副副边的短路路电流（三三相短路））为I(3)=Ite/Uk，此值为交交流有效值值。（（6）在相同的的变压器容容量下，若若是两相之之间短路，，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)。（7）以上计算算均是变压压器出线端端短路时的的电流值，，这是最严严重的短路路事故故。。如如果果短短路路点点离离变变压压器器有有一一定定的的距距离离，，则则需需考考虑虑线线路路阻阻抗抗，，因因此此短短路路电电流流将将减减小小。。例例如如SL7系列列变变压压器器（（配配导导线线为为三三芯芯铝铝线线电电缆缆）），，容容量量为为200KVA，变变压压器器出出线线端端短短路路时时，，三三相相短短路路电电流流I(3)为7210A。短短路路点点离离变变压压器器的的距距离离为为100m时，，短短路路电电流流I(3)降为为4740A；当当变变压压器器容容量量为为100KVA时其其出出线线端端的的短短路路电电流流为为3616A。离离变变压压器器的的距距离离为为100m处短短路路时时，，短短路路电电流流为为2440A。远远离离100m时短短路路电电流流分分别别为为0m的65.74%和67.47%。计算算安安装装处处（（线线路路））的的额额定定电电流流和和该该处处可可能能出出现现的的最最大大短短路路电电流流。。并并按按以以下下原原则则选选择择断断路路器器：：断断路路器器的的额额定定电电流流In≥≥线路路的的额额定定电电流流IL断路路器器的的额额定定短短路路分分断断能能力力≥≥线线路路的的预预期期短短路路电电流流2、断路器的极极限短路分断断能力和运行行短路分断能能力

断路路器的额定极极限短路分断断能力（Icu)：按规定的试试验程序所规规定的条件，，不包括断路路器继续承载载其额定电流流能力的分断断能力；断断路器的额额定运行短路路分断能力（（Ics）：按规定的的试验程序所所规定的条件件，包括断路路器继续承载载其额定电流流能力的分断断能力。万万能式（框框架式）断路路器，绝大部部分（不是所所有规格）都都具有过载长长延时、短路路短延时和短短路瞬动的三三段保护功能能，能实现选选择性保护，，因此大多数数主干线（包包括变压器的的出线端）都都采用它作主主（保护）开开关，而塑壳壳式断路器一一般不具备短短路短延时功功能（仅有过过载长延时和和短路瞬动二二段保护），，不能作选择择性保护，它它们只能使用用于支路。3、断路器的电电气间隙与爬爬电距离确确定电器产产品的电气间间隙，必须依依据低压系统统的绝缘配合合，而绝缘配配合则是建立在瞬时过过电压被限制制在规定的冲冲击耐受电压压，而系统中中的电器或设设备产生的瞬瞬时过电压也也必须低于电电源系统规定定的冲击电压压。因此：（（1）电器的额定定绝缘电压应应≥电源系统统的额定电压压

（2）电器的额定定冲击耐受电电压应≥电源源系统的额定定冲击耐受电电压

（3）电器产生的的瞬态过电压压应≤电源系系统的额定冲冲击耐受电压压。1.2.1高压开关设备备术语1.高压开关——额定电压1kV及以上主要用用于开断和关关合导电回路路的电器。2.高压开关设备备——高压开关与控控制、测量、、保护、调节节装置以及辅辅件、外壳和和支持件等部部件及其电气气和机械的联联结组成的总总称。3.户内高压开关关设备——不具有防风、、雨、雪、冰冰和浓霜等性性能，适于安安装在建筑场场所内使用的的高压开关设设备。4.户外高压开关关设备——能承受风、雨雨、雪、污秽秽、凝露、冰冰和浓霜等作作用，适于安安装在露天使使用的高压开开关设备。5.金属封闭开关关设备；开关关柜——除进出线外，，其余完全被被接地金属外外壳封闭的开开关设备。6.铠装式金属封封闭开关设备备——主要组成部件件(例如断路器、、互感器、母母线等)分别装在接地地的金属隔板板隔开的隔室室中的金属封封闭开关设备备。1.2高压开关7.间隔或金属封封闭开关设备备——与铠装式金属属封闭开关设设备一样，其其某些元件也也分装于单独独的隔室内，，但具有一个个或多个符合合一定防护等等级的非金属属隔板。8.箱式金属封闭闭开关设备——除铠装式、间间隔式金属封封闭开关设备备以外的金属属封闭开关设设备。9.充气式金属封封闭开关设备备——金属封闭开关关设备的隔室室内具有下列列压力系统之之一用来保护护气体压力的的一种金属封封闭开关设备备。a.可控压力系统统；b.封闭压力系统统；c.密封压力系统统。10.绝缘封闭开关关设备——除进出线外，，其余完全被被绝缘外壳封封闭的开关设设备。11.组合电器——将两种或两种种以上的高压压电器，按电电力系统主接接线要求组成成一个有机的的整体而名电电器仍保持原原规定功能的的装置。12.气体绝缘金属属封闭开关设设备——封闭式组合电电器，至少有有一部分采用用高于大气压压的气体作为为绝缘介质的的金属封闭开开关设备。13.断路器——能关合、承载载、开断运行行回路正常电电流、也能在在规定时间内内关合、承载载及开断规定定的过载电流流(包括短路电流流)的开关设备。。14.六氟化硫断路路器——触头在六氟化化硫气体中关关合、开断的的断路器。15.真空断路器——触头在真空中中关合、断的的断路器。16.隔离开关——在分位置时，，触头间符合合规定要求的的绝缘距离和和明显的断开开标志；在合合位置时，能能承载正常回回路条件下的的电流及规定定时间内异常常条件(例如短路)下的电流开关关设备。17.接地开关——用于将回路接接地的一种机机械式开关装装置。在异常常条件（如短短路下，可在在规定时间内内承载规定的的异常电流；；在正常回路路条件下，不不要求承载电电流。18.负荷开关——能在正常回路路条件下关合合、承载和开开断电流以及及在规定的异异常回路条件件（如短路条条件）下，在在规定的时间间内承载电流流的开关装置置。19.接触器——手动操作除外外，只有一个个休止位置，，能关合、承承载及开断正正常电流及规规定的过载电电流的开断和和关合装置。。20.熔断器——当电流超规定定值一定时间间后，以它本本身产生的热热量使熔化而而开断电路的的开关装置。。21.限流式熔断器器——在规定电流范范围内动作时时，以它本身身所具备的功功能将电流限限制到低于预预期电流峰值值的一种熔断断器。22.喷射式熔断器器——由电弧能量产产生气体的喷喷射而熄灭电电弧的熔断器器。23.跌落式熔断器器——动作后载熔件件自动跌落，，形成断口的的熔断器。24.避雷器——一种限制过电电压的保护电电器，它用来来保护设备的的绝缘，免受受过电压的危危害。25.无间隙金属氧氧化物避雷器器——由非线性金属属氧化物电阻阻片串联和(或)并联组成且无无或串联放放电间隙的避避雷器。26.复合外套无间间隙金属氧化化物避雷器——由非线性金属属氧化物电阻阻片和相应的的零部件组成成且其外套为为复合绝缘材材料的无间隙隙避雷器。1.2.2特性参参量术术语1.额定电电压——在规定定的使使用和和性能能的条条件下下能连连续运运行的的最高高电压压，并并以它它确定定高压压开关关设备备的有有关试试验条条件。。2.额定电电流——在规定定的正正常使使用和和性能能条件件下，，高压压开关关设备备主回回路能能够连连续承承载的的电流流数值值。3.额定频频率——在规定定的正正常使使用和和性能能条件件下能能连续续运行行的电电网频频率数数值，，并以以它和和额定定电压压、额额定电电流确确定高高压开开关设设备的的有关关试验验条件件。4.额定电电流开开断电电流——在规定定条件件下，，断路路器能能保证证正常常开断断的最最大短短路电电流。。5.额定短短路关关合电电流——在额定定电压压以及及规定定使用用和性性能条条件下下，开开关能能保证证正常常开断断的电电大短短路峰峰值电电流。。6.额定短短时耐耐受电电流(额定热热稳定定电流流)———在规定定的使使用和和性能能条件件下，，在确确定的的短时时间内内，开开关在在闭合合位置置所能能承载载的规规定电电流有有效值值。7.额定峰峰值耐耐受电电流(额定热热稳定定电流流)———在规定定的使使用和和性能能条件件下，，开关关在闭闭合位位置所所能耐耐受的的额定定短时时耐受受电流流第一一个大大半波波的峰峰值电电流。。8.额定短短路持持续时时间(额定动稳稳定时间间)——开关在合合位置所所能承载载额定短短时耐受受电流的的时间间间隔。9.温升——开关设备备通过电电流时各各部位的的温度与与周围空空气温度度的差值值。10.功率因数数(回路的)——开关设备备开合试试验回路路的等效效回路，，在工频频下的电电阻与感感抗之比比，不包包括负荷荷的阻抗抗。11.额定短时时工频耐耐受电压压——按规定的的条件和和时间进进行试验验时，设设备耐受受的工频频电压标标准值（（有效值值）。12.额定操作作（雷电电）冲击击耐受电电压——在耐压试试验时，，设备绝绝缘能耐耐受的操操作(雷电)冲击电压压的标准准值。1.2.3操作术语语1.操作——动触头从从一个位位置转换换至另一一个位置置的动作作过程。。2.分（闸））操作——开关从台台位置转转换到分分位置的的操作。。3.合（闸））操作——开关从分分位置转转换换到到合位置置的操作作。4.“合分”操操作——开关合后后，无任任何有意意延时就就立即进进行分的的操作。。5.操作循环环——从一个位位置转换换到另一一个装置置再返回回到初始始位置的的连续操操作；如有多位位置，则则需通过过所有的的其他位位置。6.操作顺序序——具有规定定时间间间隔和顺顺序的一一连串操操作。7.自动重合合（闸））操作——开关分后后经预定定时间自自动再次次合的操操作顺序序。8.关合（接接通）——用于建立立回路通通电状态态的合操操作。9.开断（分分断）——在通电状状态下，，用于回回路的分分操作。。10.自动重关关合——在带电状状态下的的自动重重合（闸闸）操作作。11.开合——开断和关关合的总总称。12.短路开断断——对短路故故障电流流的开断断。13.短路关合合——对短路故故障电流流的关合合。14.近区故障障开断——对近区故故障短路路电流的的开断。。15.触头开距距——分位置时时，开关关的一极极各触头头之间或或具连接接的任何何导电部部分之间间的总间间隙。16.行程触头头的——分、合操操作中，，开关动动触头起起始位置置到任一一位置的的距离。。17.超行程——合闸操作作中，开开关触头头接触后后动触头头继续运运动的距距离。18.分闸速度度——开关分（（闸）过过程中，，动触头头的运行行速度。。19.触头刚分分速度——开关合（（闸）运运程中，，动触头头与静触触头的分分离瞬间间运动速速度。20.合闸速度度——开关合（（闸）过过程中，，动触头头的运动动速度。。21.触头刚合合速度——开关合（（闸）过过程中，，动触头头与静触触头的接接触瞬间间运动速速度。22.开断速度度——开关在开开断过程程中，动动触头的的运动的的速度。。23.关合速度度——开关在关关合过程程中，动动触头的的运动的的速度。。1.3.1防雷器的的主要技技术参数数1．标称电电压Un与被保护护系统的的额定电电压相符符，在信信息技术术系统中中此参数数表明了了应该选选用的保保护器的的类型，，它标出出交流或或直流电电压的有有效值。。2．额定电电压Uc能长久施施加在保保护器的的指定端端，而不不引起保保护器特特性变化化和激活活保护元元件的最最大电压压有效值值。3．额定放放电电流流Isn给保护器器施加波波形为8/20μs的标准雷雷电波冲冲击10次时，保保护器所所耐受的的最大冲冲击电流流峰值。。4．最大放放电电流流Imax给保护器器施加波波形为8/20μs的标准雷雷电波冲冲击1次时，保保护器所所耐受的的最大冲冲击电流流峰值。。1.3防雷保护护装置5．电压保保护级别别Up保护器在在下列测测试中的的最大值值：1KV/μs斜率的跳跳火电压压；额定定放电电电流的残残压。6．响应时时间tA主要反应应在保护护器里的的特殊保保护元件件的动作作灵敏度度、击穿穿时间，，在一定定时间内内变化取取决于du/dt或di/dt的斜率。。7．数据传传输速率率Vs表示在一一秒内传传输多少少比特值值，单位位：bps；是数据据传输系系统中正正确选用用防雷器器的参考考值，防防雷保护护器的数数据传输输速率取取决于系系统的传传输方式式。8．插入损损耗Ae在给定频频率下保保护器插插入前和和插入后后的电压压比率。。9．回波损损耗Ar表示前沿沿波在保保护设备备（反射射点）被被反射的的比例，，是直接接衡量保保护设备备同系统统阻抗是是否兼容容的参避雷针和和避雷线线避雷器(SPD---电涌保护护器)防雷接地地1.3.2避雷针和和避雷线线保护范范围1.避雷针保护原理理：当雷雷云放电电时使地地面电场场畸变，，在避雷雷针顶端端形成局局部场强强集中的的空间以以影响雷雷电先导导放电的的发展方方向，使使雷电对对避雷针针放电，，再经过过接地装装置将雷雷电流引引入大地地从而使使被保护护物体免免遭雷击击保护范围围：由模模拟试验验确定，，它只有有相对的的意义，，不能认认为在保保护范围围内的物物体就完完全不受受雷直击击，在保保护范围围外的物物体就完完全不受受保护绕击率：雷雷电绕过避避雷装置而而击于被保保护物体的的现象，规规程推荐的的保护范围围是对应0.1%绕击率而言言避雷针保护护第一要对对直击雷屏屏蔽，第二二要防止反反击设备遭雷击击受损通常常有四种情情况，一是是直接遭受受雷击而损损坏；二是是雷电脉冲冲沿着与设设备相连的的信号线、、电源线或或其他金属属管线侵入入使设备受受损；三是是设备接地地体在雷击击时产生瞬瞬间高电位位形成地电电位“反击击”而损坏坏；四是设设备安装的的方法或安安装位置不不当，受雷雷电在空间间分布的电电场、磁场场影响而损损坏。在电力系统统中实际采采用的防雷雷保护装置置主要有：：避雷针、、避雷线、、保护间隙隙与各种避避雷器、防防雷接地、、电抗线圈圈、电容器器组、消弧弧线圈、自自动重合闸闸等等避雷针保护护范围(1)单支避雷线线它的保护范范围是一个个以其本体体为轴线的的曲线圆锥锥体，如图图所示hhxhah/21.5hhx水平面上保保护范围的截面面当hx≥h/2rx=(h-hx)Phx≤h/2rx=(1.5h-2hx)Ph—避雷器的高高度P—高度修正系系数当h≤30m时P=1300m<h≤120m,(2)两支等高避雷雷针这时的保护范范围不是两支支避雷针的保保护范围简单单相加而是有有所扩大。R0D/7PO

hahhxrx

h0h/2O’D1.5h

h0hxbx

1.5h0O—O’截面bxbx

两支等高避雷针的联合保护范围两针之间的保护范范围可利用下下式求得式中h—避雷针的高度度；h0—两针间联合保保护范围上部部边缘的最低低点的高度；；2bx—在在高度hx的水平面上，，保护范围的的最低宽度；；一般两针间间的距离D不宜大于5h。(3)两支不等高避避雷针(4)三支或更多支支避雷针2.避雷线作用原理同避避雷针，主要要用于输电线线路的保护，，也可用于保保护发电厂和和变电所保护范围的长长度与线路等等长，而且两两端还有其保保护的半个圆圆锥体空间在架空输电线线路上多采用用保护角α来表示避雷线线的保护程度度保护角：避雷雷线的铅垂线线与避雷线和和边导线连线线的夹角，α越小，雷击导导线的概率越越小，对导线线的屏蔽保护护越可靠(1)单根避雷线

hhxha

h/2hhrxrxrx单根避雷线的的保护范围(当h≤30m时,θ=25o)当hx≥h/2rx=0.47(h-hx)P当hx<h/2rx=(h-1.53hx)P(2)两根等高避雷雷线这时的保护范范围如图所示示

hhxha

h/2h0D/2

R0

12Orx

hD两根等高避雷雷线的联合保保护范围3.避雷器对避雷器的基本本技术要求正常运行时，，避雷器内部部如何隔离工工作电压，过电压作用时时，避雷器先先于被保护电电力设备放电电，这需要由由两者的伏秒秒特性的配合合来保护（绝绝缘强度配合合V-S曲线）避雷器应具有有一定的熄弧弧能力，以便便可靠地切断断在某次过零零时的工频续续流，使系统统恢复正常（（绝缘强度的的自恢复能力力）以上两条对有有间隙的避雷雷器（保护间间隙、管型避避雷器、阀型型避雷器）是是适宜的，对对于MOA的基本要求则则不同无间隙，长期期工作在系统统工作电压和和间或承受各各种过电压，，工频下流过过很小的泄漏漏电流，过电电压下残压应应小于被保护护设备冲击绝绝缘强度，它它必须具有长长时间工频稳稳定性和过电电压下的热稳稳定性(1)保护间隙(10kV以下配电网中中)(2)管式避雷器(排气式避雷器器,适用于输电线线路)它实质上是一一只具有较强强灭弧能力的的保护间隙。。保护的原理理与上者类似似。不过这因因两者在伏秒秒特性难以配配合和产生大大幅值截波方方面的缺点，，不宜大量安安装。避雷器(3)阀型避雷器1）工作原理2）基本元件火花间隙：短短间隙，V-S特性平坦火花间隙的并并联电阻（均均压有利于于提高熄弧电电压和工频放放电电压工频与冲击电电压下间隙电电压的分布取取决于什么？？？？）----FZ型（电站型））无无并联电电阻---FS型（线路型））阀片（非线性电阻阻）阀片的作用：：限制工频续续流，保证火火花间隙可靠靠熄弧；当雷雷电过电压击击穿时，电压压不至于突然然下降形成截截断波;(4)磁吹避雷器为了减小阀式式避雷器的切切断比和保护护比之值，即即为了改进阀阀式避雷器的的性能，又发发展一种新的的带磁吹间隙的阀式避雷器器，简称磁吹吹避雷器。它它的主要区别别在于采用了了灭弧能力较较强的磁吹火火花间隙和通通流能力较大大的高温阀片片。目前各国制造造的磁吹避雷雷器主要有以以下两种：FCD型----保护旋转电机机电电压一般2-15KVFCZ型----保护高压设备备电电压一般35-500KV为何磁磁吹避避雷器器不用用永久久磁铁铁代替替磁吹吹线圈圈???(5)金属氧氧化物物避雷雷器（（MOA）1）MOA的主要要优点点无间隙隙无续流流电气设设备所所受过过电压压可降降低通流容容量大大特别适适用于于直流流保护护和SF6电器保保护2）MOA的电气气特性性4防雷接接地1)接地、、接地地电阻阻、接接地装装置（1）接地地与分分类接地是是指将将地面面上的的金属属或电电气回回路中中的某某一节节点通通过导导体与与大地地保持持等电电位分类：：工作接接地：：根据据系统统正常常运行行要求求设置置（0.5~10Ω）保护接接地：：为保保障人人身安安全而而将电电气设设备金金属外外壳等等接地地，它它在故故障条条件下下才发发挥作作用（（1~10ΩΩ）防雷接接地：：用来来将雷雷电流流顺利利泻入入大地地，以以减小小引起起的过过电压压（1~30ΩΩ）（2）接地地装置置垂直接接地体体水平接接地体体接地网网2)防雷接接地及及有关关计