断路器及防雷保护装置讲义课件

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．操作作性能能（1）全开断断时间间是是指指断路路器接接到分分闸命命令瞬瞬间起起到电电弧熄熄灭为为止的的时间间间隔隔。即式中——全开断断时间间，s；——分闸时时间，，s；从断路路器接接到分分闸命命令瞬瞬间到到所有相相的触触头都都分离离的时时间间间隔，，亦称称为断断路器固固有分分闸时时间；；——燃弧时时间，，s；是指某某一相相首先先起弧弧瞬间间到所所有相电电弧全全部熄熄灭的的时间间间隔隔。全开断断时间间是说说明断断路器开断过过程快快慢的的主要参数数，它直直接影影响故故障对设设备的的损坏坏程度度、故障范范围、、传输输容量量和系统的的稳定定性。。断路器器开断断时间间示意意图（2）合闸闸时间间处于分分闸位位置的的断路路器，，从接接到合闸闸命令令瞬间间起到到所有有相的的触头头均接接触为为止的的时间称称为合合闸时时间。。6．自动动重合合闸性性能自动重重合闸闸的操操作循循环：：分———合分———合分。。为为断断路器器开断断故障障电路路，从从电弧弧熄灭灭起到到电路路重新新接通通的时时间，，称为为无电电流间间隔时时间，，一般般为0.3s或0.5s；为强送送电时时间，，一般般为180s。断路器器开断断时间间与无无电流流间隔隔时间间之和和称为为自动动重合合闸时时间。。金属短短接时时间系系指断断路器器重合合闸操操作后后，触触头闭闭合到到第二二次触触头分分开所所需用用的时时间。。1.1.5灭弧方方法当高压压断路路器开开断高高压有有载电电路时时之所所以产产生电电弧，，原因因在于于触头头本身身及其其周围围的介介质中中含有有大量量可被被游离离的电电子。。当分分断的的触头头间存存在足足够大大的外外施电电压条条件下下，电路电电流也也达到到最小小生弧弧电流流时，，会因因强烈烈的游游离而而产生生电弧弧。工业配配电系系统主主要是是交流流系统统，所所以电电弧也也主要要是交交流电电弧，，其性性质是是半个个周期期要经经过零零值一一次，，而电流流过零零时，，电弧弧要暂暂时熄熄灭。。因此，，大多多数交交流开开关电电器的的灭弧弧方法法中，，都利利用了了交流流电流流过零零时电电弧暂暂时熄熄灭这这一特特性。。1．速拉拉灭弧弧当交流流电流流经过过零值值的瞬瞬间，，拉大大触头头间距距离，，当触触头间间所加加电压压不足足以击击穿其其间距距时，，电弧弧就不不会重重新点点燃。。触头头的分分离速速度越越快，，电弧弧熄灭灭就越越快，，通常常在高高压断断路器器中装装设强强力的的跳脱脱弹簧簧来加加快触触头分分开的的速度度。2．吹弧弧灭弧弧法利用外外力（（如气气流、、油流流或电电磁力力）来来吹动动电弧弧，使使电弧弧加速速冷却却，同同时拉拉长电电弧，，降低低电弧弧中的的电场场强度度，加加速电电弧的的熄灭灭，按按吹弧弧的方方向来来分，，有横横吹和和纵吹吹两种种。a）横吹b）纵吹当低压压刀开开关迅迅速拉拉开刀刀阐时时，不不仅迅迅速拉拉长了了电弧弧，同同时使使本身身回路路电流流产生生的电电动力力作用用于电电弧，，吹动动电弧弧，使使其拉拉长电电弧直直到电电弧熄熄灭。。如果开开关利用专专门吹吹弧线线圈来来吹动动电弧弧，使电电弧移移动，，电弧弧移动动的力力实际际上是是电弧弧电流流在线线圈磁磁场中中产生生的电电动力力。也有的的开关关利用用铁磁磁物质质（钢钢片等等），，来吸吸动电电弧。。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）油断断路器器的油油色应应正常常，油油位应应在油油位指指示的的上、、下限限油位位监视视线中中，绝绝缘油油牌号号和性性能应应满足足当地地最低低气温温的要要来，，油质质合格格。（6）六氟氟化硫硫断路路器，，为监监视其其气体体压力力，应应装有有密度度继电电器或或压力力表，，并附附有压压力表表和压压力温温度关关系曲曲线，，其有有SF6气体补补气接接口。。（7）真空空断路路器应应配有有限制制操作作过电电压的的保护护装置置。2.断路器器操作作机构构的要要求（1）操作作机构构动作作电压压应满满足：：低于于额定电电压的的30％时不不动作；；高于于额定电电压的的65％时可可靠动作。。（2）机构构箱应应具有有防尘尘、防防潮、、防小小动物物进入入及通通风措措施，，液压压与气气动机机构应应有加加热装装置和和恒温温控制制措施施。（3）电磁磁操作作机构构的合合闸电电源应应保持持稳定定。运运行中中电源源电压压如有有变化化，其其电压压不低低于额额定电电压的的80％，最最高不不得高高于额额定电电压的的110％。（4）液压压操作作机构构应具具有防防“失失压慢慢分””装置置，并并用有有防““失压压慢分分”的的机构构卡具具。所所谓““失压压慢分分”是是指液液压操操作机机因某某种原原因压压力降降到零零，然然后重重新启启动油油泵打打压时时，造造成断断路器器缓慢慢分闸闸、采采用液液压或或气动动机构构时，，其工工作压压力大大于1MPa（表压））时，，应有有压力力释放放装置置。（5）弹簧簧操作作机构构在断断路器器合闸闸释放放能量量后，，应能能自动再再次储储能。3．故障状状态下下的操操作要要求：：（1）断路路器在在运行行中，，由于于某种种原因因造成成油断断路器器严重重缺油油，六六氟化化硫断断路器器气体体压力力异常常（如如突然然降至至零等等），，严禁禁对断断路器器进行行停、、送电电操作作，应应立即即断开开故障障断路路器的的控制制电源源，及及时采采取措措施，，将故故障断断路器器退出出运行行。（2）分相相操作作的断断路器器操作作时，，发生生非全全相合合闸，，应立立即将将已合合上相相拉开开，重重新操操作合合闸一一次，，如仍仍不正正常，，则应应拉开开合上上相后后汇报报，上上级派派员处处理。。当发发生非非全相相分闸闸时，，应立立即拉拉开故故障开开关控控制电电源，，手动动操作作将拒拒动相相分闸闸。（3）严禁禁将有有拒跳跳或合合闸不不可靠靠的断断路器器投入入运行行。1.1.7高压断断路器器的异异常运运行1.油断路路器（1）油断断路器器声音音异常常（2）油断断路器器油位位异常常（3）油断断路器器油质质发黑黑（4）断路路器过过热（5）跳合合闸线线圈冒冒烟（6）断路路器跳跳合闸闸不同同期2．真空空断路路器常常见异异常运运行（1）电动动合不不上闸闸（2）合闸闸合空空（3）电动动不脱脱扣（4）分合合闸不不可靠靠（5）合闸闸线圈圈烧毁毁（6）分闸线线圈烧毁毁（7）辅助开开关烧毁毁3．六氟化化硫断路路器常见见异常运运行（1）泄漏气气体（2）闪络放放电。（3）分合闸闸不可靠靠1.1.8高压断路路器的故故障1．应停电电处理的的情况（1）严重漏漏油，油油标管中中已看不不见油位位。（2）本体或或连接处处过热变变色或烧烧红。（3）支持绝绝缘子断断裂或套套管炸裂裂。（4）绝缘子子严重放放电。（5）SF6断路器的的气体压压力值低低于闭锁锁值。（6）液压机机构的压压力值低低于闭锁锁值。（7）弹簧机机构和弹弹簧拉力力不够，，闭锁信信号不能能复归。。（8）气动机机构的气气压低于于闭锁值值。2．10～35kV的少油断断路器合合闸后支支持绝缘缘子断裂裂3．10～35kV的少油断断路器拉拉杆绝缘缘子断裂裂或拉杆杆销子脱脱落4．油断路路器严重重缺油5．油断路路器着火火6．断路器器误跳闸闸7．断路器器拒绝合合闸8．真空断断路器真真空度下下降9．SF6断路器漏漏气10．操作机机构故障障1.1.9低压断路路器低压断路路器用作作交、直直流线路路的过载载、短路路保护，，被广泛泛应用于于建筑照照明、动动力配电电线路、、用电设设备作为为控制开开关和保保护设备备，也可可用于不不频繁起起动电动动机以及及操作或或转换电电路。1．种类（1）万能式式断路器器（2）塑料外外壳式断断路器（3）电动斥斥力式限限流断路路器（4）剩余电电流保护护断路器器（5）直流快快速断路路器（6）灭磁断断路器2．低压断断路器的的选用要要点表示低压压断路器器性能的的主要指指标有分分断能力力和保护护特性。。分断能力力是指开开关在指指定的使使用和工工作条件件及在规规定的电电压下接接通和分分断的最最大电流流值（kA）。保护特性性主要分分为过电电流保护护、过载载保护和和欠电压压保护三三种。（1）额定电电压断路器的的额定电电压应大大于线路路额定电电压。主主要是交交流380V或直流220V的供电系系统。按按线路额额定电压压进行选选择时应应满足下下列条件件：式中——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，对对动作时间大大于0.02s的断路器，K取1.35，对动作时间间小于0.02s的断路器K取1.7～2.0；——电动机的起动动电流，A。2）当配电线路路不考虑电动动机的起动电电流时，按下下式计算整定定值式中——配电线路的尖尖峰电流，A；——可靠系数，一一般取1.35。3）当配电线路路考虑电动机机的起动电流流时，按下式式计算整定值值式中——正常工作电流流和可能出现现的自起动电电机的起动电流的的总和，A。（5）短时过电流流脱扣器的整整定电流确定本级断路路器短延时过过电流脱扣器器动作电流的的整定，应与与下一级开关关整定电流选选择性配合。。本级动作整整定电流应大大于或等于下下一级低压断断路器短延时时或瞬时动作作整定值的1.2倍。若下一级级有多条分支支线，则取各各分支路低压压断路器中最最大整定值的的1.2倍。（6）长延时过电电流脱扣器整整定电流长延时过电流流脱扣器整定定电流应大于于线路中计算算电流式中——过电流脱扣器器的长延时动动作整定电流值，A；——可靠系数，一一般取1.1；——线路的计算电电流，单台电电动机是指电动机的额定定电流，A。校验一：长延延时过电流脱脱扣器在配电电线路过载时时的可靠性。。如对电动机机进行保护，，则电动机在在过载20％时应使保护护装置动作；；校验二：在配配电线路出现现尖峰负荷时时或在电动机机起动时，长长延时过电流流脱扣器不误误动。脱扣器器在3倍整定电流值值下的可返回回时间，取决决于线路中尖尖峰电流的持持续时间，也也就是线路中中最大容量的的异步电动机机直接起动的的持续时间。。一般情况下，，电动机的轻轻载起动时间间不超过2.5～4s，电动机满载起起动时间不超超过6～8s，个别电动机重重载起动时间间达15s。返回时间越小小，说明线路路电流大于长长延时脱扣器器整定电流值值的倍数越高高，保护装置置的动作越快快。（7）分断能力1）断路器额定定短路分断能能力应大于线线路中最大短短路电流。2）断路器的额额定极限短路路分断能力应应大于断路器器额定运行短短路分断能力力（对于直流流电流线路，，两者的数值值相同）。分分断能力是指指低压断路器器在规定的试试验（如电压压、频率、线线路其它参数数等）条件下下，能够接通通成切断短路路电流的数值值。分断能力力用电流有效效值（kA）表示。3）断路器额定定运行短路分分断能力应大大于线路中最最大短路电流流。4）断路器的额额定短时耐受受电流（0.5s、3s）应大于线路路中短时持续续短路电流。。当分断能力不不够，一般的的线路，可用用有填料式熔熔断器（RT0）来替代低压压断路器。对对于特别重要要的供电线路路，应采用更更大容量的低低压断路器。。（8）断路器欠电电压脱扣器额额定电压等于于线路额定电电压。（9）直流快速断断路器需考虑虑过电流脱扣扣器的动作方方向（极性））、短路电流流上升率。（10）剩余电流保保护断路器需需选择合理的的剩余电流动动作电流和剩剩余电流不动动作电流。注注意能否断开开短路电流，，如不能断开开短路电流则则需要适当的的熔断器配合合使用。（11）灭磁断路器器选择时需考考虑发电机的的强励电压、、励磁线圈的的时间常数、、放电电阻及及断开强励电电流的能力。。1.1.10断路器的选择择和应用(总结)1、按线路预期期短路电流的的计算来选择择断路器的分分断能力简简捷计算方方法：（（1）对于10/0.4KV电压等级的变变压器，可以以考虑高压侧侧的短路容量量为无穷大（（10KV侧的短路容量量一般为200~400MVA甚至更大，因因此按无穷大大来考虑，其其误差不足10%）。

（2）GB50054-95《《低压配电设计计规范》的2.1.2条规定：“当当短路点附近近所接电动机机的额定电流流之和超过短短路电流的1%时，应计入电电动机反馈电电流的影响””，若短路电电流为30KA，取其1%，应是300A，电动机的总总功率约在150KW，且是同时启启动使用时此此时计入的反反馈电流应是是6.5∑In。

（3）变压器的阻阻抗电压UK表示变压器副副边短接（路路），当副边边达到其额定定电流时，原边电电压为其额定定电压的百分分值。因此当当原边电压为为额定电压时时，副边电流流就是它的预预期短路电流流。（4）变压器的副副边额定电流流Ite=Ste/1.732U式中Ste为变压器的容容量（KVA），Ue为副边额定电电压（空载电电压），在10/0.4KV时Ue=0.4KV因此简单计算算变压器的副副边额定电流流应是变压器器容量x1.44～1.50。（5）按（3）对Uk的定义，副边边的短路电流流（三相短路路）为I(3)对Uk的定义，副边边的短路电流流（三相短路路）为I(3)=Ite/Uk，此值为交流流有效值。（（6）在相同的变变压器容量下下，若是两相相之间短路，，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)。（7）以上计算均均是变压器出出线端短路时时的电流值，，这是最严重重的短路事故。如果短短路点离变压压器有一定的的距离，则需需考虑线路阻阻抗，因此短短路电流将减减小。例如SL7系列变压器（（配导线为三三芯铝线电缆缆），容量为为200KVA，变压器出线线端短路时，，三相短路电电流I(3)为7210A。短路点离变变压器的距离离为100m时，短路电流流I(3)降为4740A；当变压器容容量为100KVA时其出线端的的短路电流为为3616A。离变压器的的距离为100m处短路时，短短路电流为2440A。远离100m时短路电流分分别为0m的65.74%和67.47%。计算安装处（（线路）的额额定电流和该该处可能出现现的最大短路路电流。并按按以下原则选选择断路器：：

断路器器的额定电流流In≥线路的额定电电流IL断路器的额定定短路分断能能力≥线路的的预期短路电电流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)分别装在接接地的金属属隔板隔开开的隔室中中的金属封封闭开关设设备。1.2高压开关7.间隔或金属属封闭开关关设备——与铠装式金金属封闭开开关设备一一样，其某某些元件也也分装于单单独的隔室室内，但具具有一个或或多个符合合一定防护护等级的非非金属隔板板。8.箱式金属封封闭开关设设备——除铠装式、、间隔式金金属封闭开开关设备以以外的金属属封闭开关关设备。9.充气式金属属封闭开关关设备——金属封闭开开关设备的的隔室内具具有下列压压力系统之之一用来保保护气体压压力的一种种金属封闭闭开关设备备。a.可控压力系系统；b.封闭压力系系统；c.密封压力系系统。10.绝缘封闭开开关设备——除进出线外外，其余完完全被绝缘缘外壳封闭闭的开关设设备。11.组合电器——将两种或两两种以上的的高压电器器，按电力力系统主接接线要求组组成一个有有机的整体体而名电器器仍保持原原规定功能能的装置。。12.气体绝缘金金属封闭开开关设备——封闭式组合合电器，至至少有一部部分采用高高于大气压压的气体作作为绝缘介介质的金属属封闭开关关设备。13.断路器——能关合、承承载、开断断运行回路路正常电流流、也能在在规定时间间内关合、、承载及开开断规定的的过载电流流(包括短路电电流)的开关设备备。14.六氟化硫断断路器——触头在六氟氟化硫气体体中关合、、开断的断断路器。15.真空断路器器——触头在真空空中关合、、断的断路路器。16.隔离开关——在分位置时时，触头间间符合规定定要求的绝绝缘距离和和明显的断断开标志；；在合位置置时，能承承载正常回回路条件下下的电流及及规定时间间内异常条条件(例如短路)下的电流开开关设备。。17.接地开关——用于将回路路接地的一一种机械式式开关装置置。在异常常条件（如如短路下，，可在规定定时间内承承载规定的的异常电流流；在正常常回路条件件下，不要要求承载电电流。18.负荷开关——能在正常回回路条件下下关合、承承载和开断断电流以及及在规定的的异常回路路条件（如如短路条件件）下，在在规定的时时间内承载载电流的开开关装置。。19.接触器——手动操作除除外，只有有一个休止止位置，能能关合、承承载及开断断正常电流流及规定的的过载电流流的开断和和关合装置置。20.熔断器——当电流超规规定值一定定时间后，，以它本身身产生的热热量使熔化化而开断电电路的开关关装置。21.限流式熔断断器——在规定电流流范围内动动作时，以以它本身所所具备的功功能将电流流限制到低低于预期电电流峰值的的一种熔断断器。22.喷射式熔断断器——由电弧能量量产生气体体的喷射而而熄灭电弧弧的熔断器器。23.跌落式熔断断器——动作后载熔熔件自动跌跌落，形成成断口的熔熔断器。24.避雷器——一种限制过过电压的保保护电器，，它用来保保护设备的的绝缘，免免受过电压压的危害。。25.无间隙金属属氧化物避避雷器——由非线性金金属氧化物物电阻片串串联和(或)并联组成且且无或串串联放电间间隙的避雷雷器。26.复合外套无无间隙金属属氧化物避避雷器——由非线性金金属氧化物物电阻片和和相应的零零部件组成成且其外套套为复合绝绝缘材料的的无间隙避避雷器。1.2.2特性性参参量量术术语语1.额定定电电压压———在规规定定的的使使用用和和性性能能的的条条件件下下能能连连续续运运行行的的最最高高电电压压，，并并以以它它确确定定高高压压开开关关设设备备的的有有关关试试验验条条件件。。2.额定定电电流流———在规规定定的的正正常常使使用用和和性性能能条条件件下下，，高高压压开开关关设设备备主主回回路路能能够够连连续续承承载载的的电电流流数数值值。。3.额定定频频率率———在规规定定的的正正常常使使用用和和性性能能条条件件下下能能连连续续运运行行的的电电网网频频率率数数值值，，并并以以它它和和额额定定电电压压、、额额定定电电流流确确定定高高压压开开关关设设备备的的有有关关试试验验条条件件。。4.额定定电电流流开开断断电电流流———在规规定定条条件件下下，，断断路路器器能能保保证证正正常常开开断断的的最最大大短短路路电电流流。。5.额定定短短路路关关合合电电流流———在额额定定电电压压以以及及规规定定使使用用和和性性能能条条件件下下，，开开关关能能保保证证正正常常开开断断的的电电大大短短路路峰峰值值电电流流。。6.额定定短短时时耐耐受受电电流流(额定定热热稳稳定定电电流流)————在规规定定的的使使用用和和性性能能条条件件下下，，在在确确定定的的短短时时间间内内，，开开关关在在闭闭合合位位置置所所能能承承载载的的规规定定电电流流有有效效值值。。7.额定定峰峰值值耐耐受受电电流流(额定定热热稳稳定定电电流流)————在规规定定的的使使用用和和性性能能条条件件下下，，开开关关在在闭闭合合位位置置所所能能耐耐受受的的额额定定短短时时耐耐受受电电流流第第一一个个大大半半波波的的峰峰值值电电流流。。8.额定定短短路路持持续续时时间间(额定定动动稳稳定定时时间间)————开关关在在合合位位置置所所能能承承载载额额定定短短时时耐耐受受电电流流的的时时间间间间隔隔。。9.温升升———开关关设设备备通通过过电电流流时时各各部部位位的的温温度度与与周周围围空空气气温温度度的的差差值值。。10.功率率因因数数(回路路的的)————开关关设设备备开开合合试试验验回回路路的的等等效效回回路路，，在在工工频频下下的的电电阻阻与与感感抗抗之之比比，，不不包包括括负负荷荷的的阻阻抗抗。。11.额定定短短时时工工频频耐耐受受电电压压———按规规定定的的条条件件和和时时间间进进行行试试验验时时，，设设备备耐耐受受的的工工频频电电压压标标准准值值（（有有效效值值））。。12.额定定操操作作（（雷雷电电））冲冲击击耐耐受受电电压压———在耐耐压压试试验验时时，，设设备备绝绝缘缘能能耐耐受受的的操操作作(雷电电)冲击击电电压压的的标标准准值值。。1.2.3操作作术术语语1.操作作———动触触头头从从一一个个位位置置转转换换至至另另一一个个位位置置的的动动作作过过程程。。2.分（（闸闸））操操作作———开关关从从台台位位置置转转换换到到分分位位置置的的操操作作。。3.合（闸）操操作——开关从分位位置转换换换到合位置置的操作。。4.“合分”操作作——开关合后，，无任何有有意延时就就立即进行行分的操作作。5.操作循环——从一个位置置转换到另另一个装置置再返回到到初始位置置的连续操操作；如有多位置置，则需通通过所有的的其他位置置。6.操作顺序——具有规定时时间间隔和和顺序的一一连串操作作。7.自动重合（（闸）操作作——开关分后经经预定时间间自动再次次合的操作作顺序。8.关合（接通通）——用于建立回回路通电状状态的合操操作。9.开断（分断断）——在通电状态态下，用于于回路的分分操作。10.自动重关合合——在带电状态态下的自动动重合（闸闸）操作。。11.开合——开断和关合合的总称。。12.短路开断——对短路故障障电流的开开断。13.短路关合——对短路故障障电流的关关合。14.近区故障开开断——对近区故障障短路电流流的开断。。15.触头开距——分位置时，，开关的一一极各触头头之间或具具连接的任任何导电部部分之间的的总间隙。。16.行程触头的的——分、合操作作中，开关关动触头起起始位置到到任一位置置的距离。。17.超行程——合闸操作中中，开关触触头接触后后动触头继继续运动的的距离。18.分闸速度——开关分（闸闸）过程中中，动触头头的运行速速度。19.触头刚分速速度——开关合（闸闸）运程中中，动触头头与静触头头的分离瞬瞬间运动速速度。20.合闸速度——开关合（闸闸）过程中中，动触头头的运动速速度。21.触头刚合速速度——开关合（闸闸）过程中中，动触头头与静触头头的接触瞬瞬间运动速速度。22.开断速度——开关在开断断过程中，，动触头的的运动的速速度。23.关合速度——开关在关合合过程中，，动触头的的运动的速速度。1.3.1防雷器的主主要技术参参数1．标称电压压Un与被保护系系统的额定定电压相符符，在信息息技术系统统中此参数数表明了应应该选用的的保护器的的类型，它它标出交流流或直流电电压的有效效值。2．额定电压压Uc能长久施加加在保护器器的指定端端，而不引引起保护器器特性变化化和激活保保护元件的的最大电压压有效值。。3．额定放电电电流Isn给保护器施施加波形为为8/20μμs的标准雷电电波冲击10次时，保护护器所耐受受的最大冲冲击电流峰峰值。4．最大放电电电流Imax给保护器施施加波形为为8/20μμs的标准雷电电波冲击1次时，保护护器所耐受受的最大冲冲击电流峰峰值。1.3防雷保护装装置5．电压保护护级别Up保护器在下下列测试中中的最大值值：1KV/μμs斜率的跳火火电压；额额定放电电电流的残压压。6．响应时间间tA主要反应在在保护器里里的特殊保保护元件的的动作灵敏敏度、击穿穿时间，在在一定时间间内变化取取决于du/dt或di/dt的斜率。7．数据传输输速率Vs表示在一秒秒内传输多多少比特值值，单位：：bps；是数据传传输系统中中正确选用用防雷器的的参考值，，防雷保护护器的数据据传输速率率取决于系系统的传输输方式。8．插入损耗耗Ae在给定频率率下保护器器插入前和和插入后的的电压比率率。9．回波损耗耗Ar表示前沿波波在保护设设备（反射射点）被反反射的比例例，是直接接衡量保护护设备同系系统阻抗是是否兼容的的参避雷针和避避雷线避雷器(SPD---电涌保护器器)防雷接地1.3.2避雷针和避避雷线保护护范围1.避雷针保护原理：：当雷云放放电时使地地面电场畸畸变，在避避雷针顶端端形成局部部场强集中中的空间以以影响雷电电先导放电电的发展方方向，使雷雷电对避雷雷针放电，，再经过接接地装置将将雷电流引引入大地从从而使被保保护物体免免遭雷击保护范围：：由模拟试试验确定，，它只有相相对的意义义，不能认认为在保护护范围内的的物体就完完全不受雷雷直击，在在保护范围围外的物体体就完全不不受保护绕击率：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)两支等高避避雷针这时的保护护范围不是是两支避雷雷针的保护护范围简单单相加而是是有所扩大大。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保护范围围可利用用下式求求得式中h—避雷针的的高度；；h0—两针间联联合保护护范围上上部边缘缘的最低低点的高高度；2bx—在在高度度hx的水平面面上，保保护范围围的最低低宽度；；一般两两针间的的距离D不宜大于于5h。(3)两支不等等高避雷雷针(4)三支或更更多支避避雷针2.避雷线作用原理理同避雷雷针，主主要用于于输电线线路的保保护，也也可用于于保护发发电厂和和变电所所保护范围围的长度度与线路路等长，，而且两两端还有有其保护护的半个个圆锥体体空间在架空输输电线路路上多采采用保护护角α来表示避避雷线的的保护程程度保护角：：避雷线线的铅垂垂线与避避雷线和和边导线线连线的的夹角，，α越小，雷雷击导线线的概率率越小，，对导线线的屏蔽蔽保护越越可靠(1)单根避雷雷线

hhxha

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

hhxha

h/2h0D/2

R0

12Orx

hD两根等高高避雷线线的联合合保护范范围3.避雷器对避雷器的的基本技技术要求求正常运行行时，避避雷器内内部如何何隔离工工作电压压，过电压作作用时，，避雷器器先于被被保护电电力设备备放电，，这需要要由两者者的伏秒秒特性的的配合来来保护（（绝缘强强度配合合V-S曲线）避雷器应应具有一一定的熄熄弧能力力，以便便可靠地地切断在在某次过过零时的的工频续续流，使使系统恢恢复正常常（绝缘缘强度的的自恢复复能力））以上两条条对有间间隙的避避雷器（（保护间间隙、管管型避雷雷器、阀阀型避雷雷器）是是适宜的的，对于于MOA的基本要要求则不不同无间隙，，长期工工作在系系统工作作电压和和间或承承受各种种过电压压，工频频下流过过很小的的泄漏电电流，过过电压下下残压应应小于被被保护设设备冲击击绝缘强强度，它它必须具具有长时时间工频频稳定性性和过电电压下的的热稳定定性(1)保护间隙隙(10kV以下配电电网中)(2)管式避雷雷器(排气式避避雷器,适用于输输电线路路)它实质上上是一只只具有较较强灭弧弧能力的的保护间间隙。保保护的原原理与上上者类似似。不过过这因两两者在伏伏秒特性性难以配配合和产产生大幅幅值截波波方面的的缺点，，不宜大大量安装装。避雷器(3)阀型避雷雷器1）工作原原理2）基本元元件火花间隙隙：短间间隙，V-S特性平坦坦火花间隙隙的并联联电阻（（均压有有利于于提高熄熄弧电压压和工频频放电电电压工频与冲冲击电压压下间隙隙电压的的分布取取决于什什么？？？？）----FZ型（电站站型）无无并联电电阻---FS型（线路路型）阀片（非线性性电阻））阀片的作作用：限限制工频频续流，，保证火火花间隙隙可靠熄熄弧；当当雷电过过电压击击穿时，，电压不不至于突突然下降降形成截截断波;(4)磁吹避雷雷器为了减小小阀式避避雷器的的切断比比和保护护比之值值，即为为了改进进阀式避避雷器的的性能，，又发展展一种新新的带磁吹间隙隙的阀式避避雷器，，简称磁磁吹避雷雷器。它它的主要要区别在在于采用用了灭弧弧能力较较强的磁磁吹火花花间隙和和通流能能力较大大的高温温阀片。。目前各国国制造的的磁吹避避雷器主主要有以以下两种种：FCD型----保护旋转转电机电电压一一般2-15KVFCZ型----保护高压压设备电电压一一般35-500KV为何磁吹吹避雷器器不用永永久磁铁铁代替磁磁吹线圈圈???(5)金属氧化化物避雷雷器（MOA）1）MOA的主要优优点无间隙无续流电气设备备所受过过电压可可降低通流容量量大特别适用用于直流流保护和和SF6电器保护护2）MOA的电气特特性4防雷接地地1)接地、接接地电阻阻、接地地装置（1）接地与与分类接地是指指将地面面上的金金属或电电气回路路中的某某一节点点通过导导体与大大地保持持等电位位分类：工作接地地：根据据系统正正常运行行要求设设置（0.5~10Ω）保护接地地：为保保障人身身安全而而将电气气设备金金属外壳壳等接地地，它在在故障条条件下才才发挥作作用（1~10Ω）防雷接地地：用来来将雷电电流顺利利泻入大大地，以以减小引引起的过过电压（（1~30Ω）（2）接地装装置垂直接地地体水平接地地体接地网2)防雷接地地及有关关计算当雷电流流流过接接地装置置时，接接地体和和土壤所所呈现的的响应不不同于工工频响应应，即冲冲击接地地电阻一一般不等等于工频频接地电电阻火花效应应和电感感效应常用冲击击系数表表示冲击击接地电电阻与工工频接地地电阻关关系电气接地地1．概述电气设备备的某个个部分与与大地之之间作良良好的电电气联接接称为接接地。与与大地土土壤直接接接触的的金属导导体或金金属导体体组称为为接地体体：联接接电气设设备应接接地部分分与接地地体的金金属导体体称为接接地线；；接地体体和接地地线统称称为接地地装置。。电气设备备接地的的目的主主要是保保护人身身和设备备的安全全，所有有电气设设备应按按规定进进行可靠靠接地。。2．接地的的分类按接接地地的的作作用用分分有有保护护接接地地和和工工作作接接地地两种种。。（1）为为了了保保证证人人身身安安全全，，避避免免发发生生人人体体触触电电事事故故，，将将电电气气设设备备的的金金属属外外壳壳与与接接地