电工培训讲义开关设备防雷接地

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；从断路器接接到分闸命令令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；是指某一相相首先起弧瞬瞬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；为强送送电时间，一一般为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。工业配电系系统主要是是交流系统统，所以电电弧也主要要是交流电电弧，其性性质是半个个周期要经经过零值一一次，而电流过零零时，电弧弧要暂时熄熄灭。因此，大多多数交流开开关电器的的灭弧方法法中，都利利用了交流流电流过零零时电弧暂暂时熄灭这这一特性。。1．速拉灭弧弧当交流电流流经过零值值的瞬间，，拉大触头头间距离，，当触头间间所加电压压不足以击击穿其间距距时，电弧弧就不会重重新点燃。。触头的分分离速度越越快，电弧弧熄灭就越越快，通常常在高压断断路器中装装设强力的的跳脱弹簧簧来加快触触头分开的的速度。2．吹弧灭弧弧法利用外力（（如气流、、油流或电电磁力）来来吹动电弧弧，使电弧弧加速冷却却，同时拉拉长电弧，，降低电弧弧中的电场场强度，加加速电弧的的熄灭，按按吹弧的方方向来分，，有横吹和和纵吹两种种。a）横吹b）纵吹当低压刀开开关迅速拉拉开刀阐时时，不仅迅迅速拉长了了电弧，同同时使本身身回路电流流产生的电电动力作用用于电弧，，吹动电弧弧，使其拉拉长电弧直直到电弧熄熄灭。如果开关利用专门吹吹弧线圈来来吹动电弧弧，使电弧移移动，电弧弧移动的力力实际上是是电弧电流流在线圈磁磁场中产生生的电动力力。也有的开关关利用铁磁磁物质（钢钢片等），，来吸动电电弧。3．冷却灭弧弧法降低电弧的的温度，使使正负离子子的复合增增强，有助助于电弧迅迅速熄灭，，这是一种种基本的灭灭弧方法。。4．短弧灭弧弧法利用金属片片将长弧切切成若干短短弧，则电电弧上的压压降将近似似地增大若若干倍。当当外施电压压小于电弧弧上的压降降时，则电电弧就不能能维持而迅迅速熄灭。。通常采用用钢灭弧栅栅，让电弧弧进入钢片片，一是利利用了电动动力吹弧，，二是利用用了铁磁吸吸弧，同时时钢片对电电弧还有冷冷却作用。。5．狭缝灭弧弧法电弧在固体体介质所形形成的窄沟沟内燃烧，，将电弧冷冷却，同时时电弧在狭狭缝窄沟中中燃烧，压压力增大，，有利于电电弧的熄灭灭。有的熔熔丝在熔管管内充填石石英砂，就就是利用这这种狭沟灭灭弧原理，，还有一种种用耐弧的的绝缘材料料（陶瓷类类）制成灭灭弧栅，也也是利用了了这种灭弧弧原理。6．真空灭弧弧法真空具有较较高的绝缘缘强度，如如果将开关关触头装置置置于真空空容器，则则在电流过过零时，即即能熄灭电电弧。为防防止产生过过电压，应应当不使触触头分开时时，电流突突变为零。。一般应在在触头间产产生少量金金属蒸汽，，形成电弧弧通道。当当交流电流流自然下降降过零前后后，这些等等离子态的的金属蒸汽汽便在真空空中迅速飞飞散而熄灭灭电弧。1.1.6高压断路器器的操作要要求1．正常操作作的要求（1）新装或大大修后的断断路器，投投运前必须须验收合格格才能施加加运行电压压。（2）断法器的的分、合闸闸指示器应应指示正确确，且与当当时实际运运行相符。。（3）断路器接接线板的连连接处或其其它必要的的地方应有有监视运行行温度的措措施，如示示温蜡片等等。（4）断路器金金属外壳接接地良好且且有明显的的接地标志志，接地体体的截面积积符合规程程要求。（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气体补气接接口。（7）真空断路路器应配有有限制操作作过电压的的保护装置置。2.断路器操作作机构的要要求（1）操作机构构动作电压压应满足：：低于额定电压的的30％时不动作；高于于额定电压的的65％时可靠动作。（2）机构箱应应具有防尘尘、防潮、、防小动物物进入及通通风措施，，液压与气气动机构应应有加热装装置和恒温温控制措施施。（3）电磁操作作机构的合合闸电源应应保持稳定定。运行中中电源电压压如有变化化，其电压压不低于额额定电压的的80％，最高不不得高于额额定电压的的110％。（4）液压操作作机构应具具有防“失失压慢分””装置，并并用有防““失压慢分分”的机构构卡具。所所谓“失压压慢分”是是指液压操操作机因某某种原因压压力降到零零，然后重重新启动油油泵打压时时，造成断断路器缓慢慢分闸、采采用液压或或气动机构构时，其工工作压力大大于1MPa（表压）时时，应有压压力释放装装置。（5）弹簧操作作机构在断断路器合闸闸释放能量量后，应能能自动再次储储能。3．故障状态下下的操作要要求：（1）断路器在在运行中，，由于某种种原因造成成油断路器器严重缺油油，六氟化化硫断路器器气体压力力异常（如如突然降至至零等），，严禁对断断路器进行行停、送电电操作，应应立即断开开故障断路路器的控制制电源，及及时采取措措施，将故故障断路器器退出运行行。（2）分相操作作的断路器器操作时，，发生非全全相合闸，，应立即将将已合上相相拉开，重重新操作合合闸一次，，如仍不正正常，则应应拉开合上上相后汇报报，上级派派员处理。。当发生非非全相分闸闸时，应立立即拉开故故障开关控控制电源，，手动操作作将拒动相相分闸。（3）严禁将有有拒跳或合合闸不可靠靠的断路器器投入运行行。1.1.7高压断路器器的异常运运行1.油断路器（1）油断路器器声音异常常（2）油断路器器油位异常常（3）油断路器器油质发黑黑（4）断路器过过热（5）跳合闸线线圈冒烟（6）断路器跳跳合闸不同同期2．真空断路路器常见异异常运行（1）电动合不不上闸（2）合闸合空空（3）电动不脱脱扣（4）分合闸不不可靠（5）合闸线圈圈烧毁（6）分闸线圈圈烧毁（7）辅助开关关烧毁3．六氟化硫硫断路器常常见异常运运行（1）泄漏气体体（2）闪络放电电。（3）分合闸不不可靠1.1.8高压断路器器的故障1．应停电处处理的情况况（1）严重漏油油，油标管管中已看不不见油位。。（2）本体或连连接处过热热变色或烧烧红。（3）支持绝缘缘子断裂或或套管炸裂裂。（4）绝绝缘缘子子严严重重放放电电。。（5）SF6断路路器器的的气气体体压压力力值值低低于于闭闭锁锁值值。。（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）额定电电压断路器器的额额定电电压应应大于于线路路额定定电压压。主主要是是交流流380V或直流流220V的供电电系统统。按按线路路额定定电压压进行行选择择时应应满足足下列列条件件：式中——低压断断路器器的额额定电电压，，V；——线路的的额定定电压压，V。（2）额定定电流流断路器器的额额定电电流与与过电电流脱脱扣器器的额额定电电流应应大于于线路路计算算负荷荷电流流。当当按线线路的的计算算电流流选择择时，，应能能满足足下式式：式中——低压断断路器器的额额定电电流，，A；——线路的的计算算电流流或实实际电电流，，A。如果环环境温温度低低于+40℃，则电电器产产品温温度每每低1℃，允许许电流流比额额定电电流值值增加加0.5%。但增增加总总数不不得超超过20％。(3)断路器器的保保护定定值1）长延延时脱脱扣器器的电电流整整定值值，动动作时时间可可以不不小于于10s；长延延时脱脱扣器器只能能作过过载保保护。。2）短延延时脱脱扣器器的电电流整整定值值，动动作时时间约约为0.1～0.4s；短延延时脱脱扣器器可以以作短短路保保护，，也可可以作作过载载保护护。3）瞬时时脱扣扣器的的电流流整定定值，，其动动作时时间约约为0.02s。瞬时时脱扣扣器一一般用用作短短路保保护。。（4）瞬时时过电电流脱脱扣器器的整整定电电流瞬时脱脱扣器器的动动作时时间为为0.02s左右。。瞬时或或短时时过电电流脱脱扣器器的整整定电电流应应能躲躲开线线路的的尖峰峰电流流。1）负载载是单单台电电动机机，整整定电电流按按下式式计算算式中——瞬时或或短时时过电电流脱脱扣器器整定定电流流值，，A；——可靠系系数，，对动动作时时间大大于0.02s的断路路器，，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。若下一一级有多条条分支线，，则取各分分支路低压压断路器中中最大整定定值的1.2倍。（6）长延时过过电流脱扣扣器整定电电流长延时过电电流脱扣器器整定电流流应大于线线路中计算算电流式中——过电流脱扣扣器的长延延时动作整整定电流值，A；——可靠系数，，一般取1.1；——线路的计算算电流，单单台电动机机是指电动机的额额定电流，，A。校验一：长长延时过电电流脱扣器器在配电线线路过载时时的可靠性性。如对电电动机进行行保护，则则电动机在在过载20％时应使保保护装置动动作；校验二：在在配电线路路出现尖峰峰负荷时或或在电动机机起动时，，长延时过过电流脱扣扣器不误动动。脱扣器器在3倍整定电流流值下的可可返回时间间，取决于于线路中尖尖峰电流的的持续时间间，也就是是线路中最最大容量的的异步电动动机直接起起动的持续续时间。一般情况下下，电动机机的轻载起起动时间不不超过2.5～4s，电动机满满载起动时时间不超过过6～8s，个别电动动机重载起起动时间达达15s。返回时间间越小，说说明线路电电流大于长长延时脱扣扣器整定电电流值的倍倍数越高，，保护装置置的动作越越快。（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。如果果短路点离离变压器有有一定的距距离，则需需考虑线路路阻抗，因因此短路电电流将减小小。例如SL7系列变压器器（配导线线为三芯铝铝线电缆）），容量为为200KVA，变压器出出线端短路路时，三相相短路电流流I(3)为7210A。短路点离离变压器的的距离为100m时，短路电电流I(3)降为4740A；当变压器器容量为100KVA时其出线端端的短路电电流为3616A。离变压器器的距离为为100m处短路时，，短路电流流为2440A。远离100m时短路电流流分别为0m的65.74%和67.47%。计算安装处处（线路））的额定电电流和该处处可能出现现的最大短短路电流。。并按以下下原则选择择断路器：：

断路路器的额定定电流In≥线路的额定定电流IL断路器的额额定短路分分断能力≥≥线路的预预期短路电电流2、断路器的的极限短路路分断能力力和运行短短路分断能能力断断路器的额额定极限短短路分断能能力（Icu)：按按规规定定的的试试验验程程序序所所规规定定的的条条件件，，不不包包括括断断路路器器继继续续承承载载其其额额定定电电流流能能力力的的分分断断能能力力；；断断路路器器的的额额定定运运行行短短路路分分断断能能力力（（Ics）：：按按规规定定的的试试验验程程序序所所规规定定的的条条件件，，包包括括断断路路器器继继续续承承载载其其额额定定电电流流能能力力的的分分断断能能力力。。万万能能式式（（框框架架式式））断断路路器器，，绝绝大大部部分分（（不不是是所所有有规规格格））都都具具有有过过载载长长延延时时、、短短路路短短延延时时和和短短路路瞬瞬动动的的三三段段保保护护功功能能，，能能实实现现选选择择性性保保护护，，因因此此大大多多数数主主干干线线（（包包括括变变压压器器的的出出线线端端））都都采采用用它它作作主主（（保保护护））开开关关，，而而塑塑壳壳式式断断路路器器一一般般不不具具备备短短路路短短延延时时功功能能（（仅仅有有过过载载长长延延时时和和短短路路瞬瞬动动二二段段保保护护）），，不不能能作作选选择择性性保保护护，，它它们们只只能能使使用用于于支支路路。。3、断断路路器器的的电电气气间间隙隙与与爬爬电电距距离离确确定定电电器器产产品品的的电电气气间间隙隙，，必必须须依依据据低低压压系系统统的的绝绝缘缘配配合合，，而而绝绝缘缘配配合合则则是是建立立在在瞬瞬时时过过电电压压被被限限制制在在规规定定的的冲冲击击耐耐受受电电压压，，而而系系统统中中的的电电器器或或设设备备产产生生的的瞬瞬时时过过电电压压也也必必须须低低于于电电源源系系统统规规定定的的冲冲击击电电压压。。因因此此：：（（1）电电器器的的额额定定绝绝缘缘电电压压应应≥≥电电源源系系统统的的额额定定电电压压（（2）电电器器的的额额定定冲冲击击耐耐受受电电压压应应≥≥电电源源系系统统的的额额定定冲冲击击耐耐受受电电压压（（3）电电器器产产生生的的瞬瞬态态过过电电压压应应≤≤电电源源系系统统的的额额定定冲冲击击耐耐受受电电压压。。1.2.1高压开关设备备术语1.高压开开关——额定电电压1kV及以上上主要要用于于开断断和关关合导导电回回路的的电器器。2.高压开开关设设备——高压开开关与与控制制、测测量、、保护护、调调节装装置以以及辅辅件、、外壳壳和支支持件件等部部件及及其电电气和和机械械的联联结组组成的的总称称。3.户内内高高压压开开关关设设备备———不具具有有防防风风、、雨雨、、雪雪、、冰冰和和浓浓霜霜等等性性能能，，适适于于安安装装在在建建筑筑场场所所内内使使用用的的高高压压开开关关设设备备。。4.户外外高高压压开开关关设设备备———能承承受受风风、、雨雨、、雪雪、、污污秽秽、、凝凝露露、、冰冰和和浓浓霜霜等等作作用用，，适适于于安安装装在在露露天天使使用用的的高高压压开开关关设设备备。。5.金属属封封闭闭开开关关设设备备；；开开关关柜柜———除进进出出线线外外，，其其余余完完全全被被接接地地金金属属外外壳壳封封闭闭的的开开关关设设备备。。6.铠装装式式金金属属封封闭闭开开关关设设备备———主要要组组成成部部件件(例如如断断路路器器、、互互感感器器、、母母线线等等)分别别装装在在接接地地的的金金属属隔隔板板隔隔开开的的隔隔室室中中的的金金属属封封闭闭开开关关设设备备。。1.2高压压开开关关7.间隔隔或或金金属属封封闭闭开开关关设设备备———与铠铠装装式式金金属属封封闭闭开开关关设设备备一一样样，，其其某某些些元元件件也也分分装装于于单单独独的的隔隔室室内内，，但但具具有有一一个个或或多多个个符符合合一一定定防防护护等等级级的的非非金金属属隔隔板板。。8.箱式式金金属属封封闭闭开开关关设设备备———除铠铠装装式式、、间间隔隔式式金金属属封封闭闭开开关关设设备备以以外外的的金金属属封封闭闭开开关关设设备备。。9.充气气式式金金属属封封闭闭开开关关设设备备———金属属封封闭闭开开关关设设备备的的隔隔室室内内具具有有下下列列压压力力系系统统之之一一用用来来保保护护气气体体压压力力的的一一种种金金属属封封闭闭开开关关设设备备。。a.可控控压压力力系系统统；；b.封闭闭压压力力系系统统；；c.密封封压压力力系系统统。。10.绝缘封闭闭开关设设备——除进出线线外，其其余完全全被绝缘缘外壳封封闭的开开关设备备。11.组合电器器——将两种或或两种以以上的高高压电器器，按电电力系统统主接线线要求组组成一个个有机的的整体而而名电器器仍保持持原规定定功能的的装置。。12.气体绝缘缘金属封封闭开关关设备——封闭式组组合电器器，至少少有一部部分采用用高于大大气压的的气体作作为绝缘缘介质的的金属封封闭开关关设备。。13.断路器——能关合、、承载、、开断运运行回路路正常电电流、也也能在规规定时间间内关合合、承载载及开断断规定的的过载电电流(包括短路路电流)的开关设设备。14.六氟化硫硫断路器器——触头在六六氟化硫硫气体中中关合、、开断的的断路器器。15.真空断路路器——触头在真真空中关关合、断断的断路路器。16.隔离开关关——在分位置置时，触触头间符符合规定定要求的的绝缘距距离和明明显的断断开标志志；在合合位置时时，能承承载正常常回路条条件下的的电流及及规定时时间内异异常条件件(例如短路路)下的电流流开关设设备。17.接地开关关——用于将回回路接地地的一种种机械式式开关装装置。在在异常条条件（如如短路下下，可在在规定时时间内承承载规定定的异常常电流；；在正常常回路条条件下，，不要求求承载电电流。18.负荷开关关——能在正常常回路条条件下关关合、承承载和开开断电流流以及在在规定的的异常回回路条件件（如短短路条件件）下，，在规定定的时间间内承载载电流的的开关装装置。19.接触器——手动操作作除外，，只有一一个休止止位置，，能关合合、承载载及开断断正常电电流及规规定的过过载电流流的开断断和关合合装置。。20.熔断器——当电流超超规定值值一定时时间后，，以它本本身产生生的热量量使熔化化而开断断电路的的开关装装置。21.限流式熔熔断器——在规定电电流范围围内动作作时，以以它本身身所具备备的功能能将电流流限制到到低于预预期电流流峰值的的一种熔熔断器。。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特性参量术术语1.额定电压——在规定的使使用和性能能的条件下下能连续运运行的最高高电压，并并以它确定定高压开关关设备的有有关试验条条件。2.额定电流——在规定的正正常使用和和性能条件件下，高压压开关设备备主回路能能够连续承承载的电流流数值。3.额定频率——在规定的正正常使用和和性能条件件下能连续续运行的电电网频率数数值，并以以它和额定定电压、额额定电流确确定高压开开关设备的的有关试验验条件。4.额定电流开开断电流——在规定条件件下，断路路器能保证证正常开断断的最大短短路电流。。5.额定短路关关合电流——在额定电压压以及规定定使用和性性能条件下下，开关能能保证正常常开断的电电大短路峰峰值电流。。6.额定短时耐耐受电流(额定热稳定定电流)——在规定的使使用和性能能条件下，，在确定的的短时间内内，开关在在闭合位置置所能承载载的规定电电流有效值值。7.额定峰值耐耐受电流(额定热稳定定电流)——在规定的使使用和性能能条件下，，开关在闭闭合位置所所能耐受的的额定短时时耐受电流流第一个大大半波的峰峰值电流。。8.额定短路持持续时间(额定动稳定定时间)——开关在合位位置所能承承载额定短短时耐受电电流的时间间间隔。9.温升——开关设备通通过电流时时各部位的的温度与周周围空气温温度的差值值。10.功率因数(回路的)——开关设备开开合试验回回路的等效效回路，在在工频下的的电阻与感感抗之比，，不包括负负荷的阻抗抗。11.额定短时工工频耐受电电压——按规定的条条件和时间间进行试验验时，设备备耐受的工工频电压标标准值（有有效值）。。12.额定操作（（雷电）冲冲击耐受电电压——在耐压试验验时，设备备绝缘能耐耐受的操作作(雷电)冲击电压的的标准值。。1.2.3操作术语1.操作——动触头从一一个位置转转换至另一一个位置的的动作过程程。2.分（闸）操操作——开关从台位位置转换到到分位置的的操作。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---电涌涌保护器)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：雷电电绕过避雷装装置而击于被被保护物体的的现象，规程程推荐的保护护范围是对应应0.1%绕击率而言避雷针保护第第一要对直击击雷屏蔽，第第二要防止反反击设备遭雷击受受损通常有四四种情况，一一是直接遭受受雷击而损坏坏；二是雷电电脉冲沿着与与设备相连的的信号线、电电源线或其他他金属管线侵侵入使设备受受损；三是设设备接地体在在雷击时产生生瞬间高电位位形成地电位位“反击”而而损坏；四是是设备安装的的方法或安装装位置不当，，受雷电在空空间分布的电电场、磁场影影响而损坏。。在电力系统中中实际采用的的防雷保护装装置主要有：：避雷针、避避雷线、保护护间隙与各种种避雷器、防防雷接地、电电抗线圈、电电容器组、消消弧线圈、自自动重合闸等等等避雷针保护范范围(1)单支避雷线它的保护范围围是一个以其其本体为轴线线的曲线圆锥锥体，如图所所示hhxhah/21.5hhx水平面上保护护范围的截面当hx≥h/2rx=(h-hx)Phx≤h/2rx=(1.5h-2hx)Ph—避雷器的高度度P—高度修正系数数当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保护范围可利利用下式求得得式中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基本技术要求求正常运行时，，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（0.5~10ΩΩ）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