电力系统第二章-供配电系统的主要电气设备

第二章供配电系统的主要电气设备第一节电气设备概述

第二节电力变压器和互感器

第三节高低压开关电器

第四节高低压熔断器和避雷器

第五节无功补偿设备和成套配电装置第一节电气设备概述供配电系统中的设备按其所属电路分一次设备和二次设备。一次设备按其功能分类：(１)变换设备指按系统工作要求来改变电压、电流或频率的设备，例如电力变压器、互感器、变流器、变频器等。

(２)控制设备指按系统工作要求来控制电路通断的开关设备。

(３)保护设备指用来对系统进行过电流和过电压保护的设备，例如高低压熔断器和避雷器。

(４)无功补偿设备指用来补偿系统中的无功功率、提高功率因数的设备，例如并联电容器。

(５)成套配电装置它是按照一定的线路方案的要求，将有关一次设备和二次设备组合为一体的电气装置，例如高低压开关柜、动力和照明配电箱等。第二节电力变压器和互感器一、电力变压器

(一)概述

１.电力变压器的类型

２.电力变压器的联结组别（1）Yyn0联结和Dyn11联结的配电变压器

Yyn0联结的示意图如图2-1所示。图２-１变压器Ｙｙｎ０联结组第二节电力变压器和互感器

Dｙｎ11联结的示意图如图２-2所示。图２-２变压器Ｄｙｎ１１联结组第二节电力变压器和互感器配电变压器采用Dyn11联结较之采用Yyn0联结的优点：１)Ｄｙｎ１１联结的变压器，对３次及其整数倍次的谐波电流可在其三角形联结的一次绕组内形成环流，从而不致注入高压公用电网中去。

２)Ｄｙｎ１１联结的变压器，其零序阻抗较之Ｙｙｎ０联结的变压器的零序阻抗小得多，因此Ｄｙｎ１１联结变压器二次侧的单相接地短路电流较之Ｙｙｎ０联结变压器二次侧的单相接地短路电流大得多，从而更有利于低压侧单相接地短路故障的保护和切除。第二节电力变压器和互感器３)当接用单相不平衡负荷时，由于Ｙｙｎ０联结变压器要求中性线(Ｎ线)电流不宜超过二次绕组额定电流的２５％，因而严重限制了接用单相用电负荷的容量，影响了变压器负荷能力的充分发挥。而Dyn11联结变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上，其承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0联结变压器大。这在现代供配电系统中单相负荷急剧增长的情况下，推广应用Dyn11联结变压器就显得更有必要了。第二节电力变压器和互感器图２-３Ｙｚｎ１１联结的防雷变压器(２)Ｙｚｎ１１联结的防雷变压器Ｙｚｎ１１联结变压器的接线和相量图如图2-3所示。第二节电力变压器和互感器

３.电力变压器的结构和型号三相油浸式变压器的外形结构如图2-4所示。

图２-４三相油浸式电力变压器

１—信号温度计２—铭牌３—吸湿器４—油枕５—油位指示器(油标)６—防爆管７—瓦斯继电器

８—高压出线套管９—低压出线套管１０—分接开关１１—油箱１２—变压器油13—铁心

１４—绕组１５—放油阀１６—底座(小车)１７—接地端第二节电力变压器和互感器图２-５三相树脂浇注绝缘干式电力变压器

１—高压出线套管２—吊环３—上夹件４—低压出线接线端子５—铭牌

６—树脂浇注绝缘绕组(内为低压，外为高压)７—上下夹件拉杆８—警示标牌(“高压危险!”)

９—铁心１０—下夹件１１—底座(小车)１２—高压绕组相间连接杆１３—高压分接头及连接片三相树脂浇注绝缘干式电力变压器的外形结构如图2-5所示。第二节电力变压器和互感器电力变压器全型号的表示和含义如下：

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（二）电力变压器的容量和过负荷能力

1、电力变压器的额定容量和实际容量额定容量是指室外安装时，在规定的使用年限（一般为20年）内所能连续输出的最大视在功率（kVA）。变压器规定的正常使用的最高年平均气温为+20C。如果变压器安装地点的年平均气温不等于+20C时，则变压器的实际容量应按式（2-1）进行修正。第二节电力变压器和互感器图２-６油浸式电力变压器允许过负荷系数

与日负荷率及最大负荷持续时间的关系曲线2.电力变压器的正常过负荷油浸式变压器的正常过负荷与下列因素有关：

（1）因昼夜负荷不均衡而允许的过负荷油浸式电力变压器因昼夜负荷不均衡而允许的过负荷系数ＫＯＬ，可根据日负荷填充系数(日负荷率)β和最大负荷持续时间ｔ去查图２-６所示曲线求得。

第二节电力变压器和互感器

(２)因季节性负荷差异而允许的过负荷如果夏季(或冬季)的平均日负荷曲线中的最大负荷Ｓｍ低于油浸式变压器的实际容量ＳＴ时，则每低１％，可在冬季(或夏季)过负荷１％。

注意：干式变压器一般不考虑正常过负荷。

例２-１某用户变电所的变压器室有一台１０００ｋＶＡ的油浸式电力变压器，已知该用户的平均日负荷率β＝０.７，日最大负荷持续时间为８ｈ，夏季的平均日最大负荷为８４０ｋＶＡ，当地的年平均气温为１６℃。试求该变压器的实际容量和冬季可允许的过负荷能力。第二节电力变压器和互感器解(１)求变压器的实际容量

(２)求变压器冬季允许的过负荷能力

３.电力变压器的事故过负荷表２-１电力变压器事故过负荷允许值

(三)电力变压器的并列运行条件

(１)所有并列变压器的额定一次电压和二次电压必须对应相等这也就是所有并列变压器的电压比必须相同，允许差值范围为±５％。第二节电力变压器和互感器(２)所有并列变压器的阻抗电压必须相等由于并列变压器二次侧的负荷是按其阻抗电压值成反比分配的(参看下面例２-２)，因此并列变压器的阻抗电压如果不同，将导致阻抗电压较小的变压器过负荷甚至烧毁。

(３)所有并列变压器的联结组别必须相同图２-７Ｙｙｎ０联结变压器

与Ｄｙｎ１１联结变压器并列运

行时二次侧电压相量图第二节电力变压器和互感器例２-２现有一台Ｓ９—８００／１０型变压器与一台Ｓ９—２０００／１０型变压器并列运行，均为Ｄｙｎ１１联结。问负荷达到２８００ｋＶＡ时，上列变压器中哪一台变压器将要过负荷?过负荷将达到多少?

解并列运行的变压器之间的负荷分配是与阻抗的标幺值㊀成反比的，因此先计算各台变压器的阻抗标幺值。第二节电力变压器和互感器图２-８电流互感器的

原理结构和接线

１—铁心２—一次绕组

３—二次绕组ＰＡ—电流表

ＫＡ—电流继电器

二、电流互感器

（一）电流互感器的功用和接线方案1.电流互感器的功用（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘；（2）用来扩大仪表、继电器等二次设备应用的电流范围。

2.电流互感器的结构和接线电流互感器的原理结构和接线如图2-8所示。其结构特点：一次绕组匝数少，导体细，有的还没有一次绕组，而是利用穿过铁芯的一次电路导体（母线）作为一次绕组（相当于绕组匝数为1）。第二节电力变压器和互感器(1）一相式接线（图2-9a）（２)两相Ｖ形接线(图２-９ｂ)这种接线也称为两相不完全星形接线。

(３)两相电流差接线(图２-９ｃ)这种接线也称为两相交叉接线。图２-９电流互感器的接线方案第二节电力变压器和互感器图２-１０两相Ｖ形接线电流互感器的

一、二次侧电流相量图第二节电力变压器和互感器图２-１１两相电流差接线电流互感器的

一、二次侧电流相量图第二节电力变压器和互感器(４)三相星形接线(图２-９ｄ)这种接线中的三个电流线圈，正好反映各相的电流，广泛用于三相负荷一般不平衡的三相四线制系统如低压ＴＮ系统中，也用在负荷可能不平衡的三相三线制系统中，作三相电流、电能测量及过电流继电保护之用。

(二)电流互感器的类型和型号电流互感器的类型，按其一次绕组匝数分，有单匝式、多匝式。按其准确度等级分，测量用互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用互感器有5P、10P两级。按其绝缘和冷却方式分，有油浸式和干式。图２-１２ＬＱＪ—１０型电流互感器

１—一次接线端子

２—一次绕组(树脂浇注绝缘)

３—二次接线端子４—铁心５—二次绕组

６—警示牌(上写“二次侧不得开路”等字样)第二节电力变压器和互感器图２-１３ＬＭＺＪ１—０.５型

电流互感器

１—铭牌２—一次母线穿孔

３—铁心，外绕二次绕组(树脂浇注绝缘)

４—底座(安装孔)５—二次接线端子现在应用最普遍的是干式电流互感器。图2-12是户内高压LQJ-10型电流互感器的结构图。图2-13是护内低压LMZJ1型电流互感器的结构图第二节电力变压器和互感器JG20.tif电流互感器全型号的表示和含义如下：第二节电力变压器和互感器（三）电流互感器使用注意事项

1.电流互感器工作时二次侧不得开路

２.电流互感器的二次侧必须有一端接地

３.电流互感器连接时必须注意其端子极性

三、电压互感器(ＶｏlｔａｇｅＴｒａｎｓｆｏｒｍeｒ，文字符号ＴＶ)

(一)电压互感器的功用和接线方案

１.电压互感器的功用

(１)用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘图２-１４电压互感器的原理结构和接线

１—铁心２—一次绕组３—二次绕组

ＰＶ—电压表ＫＶ—电压继电器第二节电力变压器和互感器(２)用来扩大仪表、继电器等二次设备应用的电压范围例如用一只１００Ｖ的电压表，通过不同变压比的电压互感器就可测量任意高的电压，这也有利于电压表、继电器等二次设备的规格统一和批量生产。

２.电压互感器的结构和接线方案图２-１５电压互感器的接线方案第二节电力变压器和互感器(１)一个单相电压互感器接线(图２-１５ａ)这种接线供仪表、继电器的电压线圈接于三相电路的一个线电压。

(２)两个单相电压互感器接成Ｖ／Ｖ形(图２-１５ｂ)这种接线供仪表、继电器的电压线圈接于三相三线制电路的各个线电压，广泛应用在变配电所的６～１０ｋＶ高压配电装置中。

(３)三个单相电压互感器接成Ｙ０／Ｙ０形(图２-１５ｃ)这种接线供要求线电压的仪表、继电器，并供接相电压的绝缘监视电压表。第二节电力变压器和互感器(４)三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Ｙ０／Ｙ０／(开口三角)形(图２-１５ｄ)其接成Ｙ０的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电器及接相电压的绝缘监视用电压表，与以上图２-１５ｃ的二次接线相同；其接成(开口三角)形的辅助二次绕组，则接电压继电器。图２-１６ＪＤＺＪ—１０型电压互感器

１—一次接线端子２—高压绝缘套管

３—一、二次绕组(环氧树脂浇注)

４—壳式铁心５—二次接线端子第二节电力变压器和互感器(二)电压互感器的类型和型号电压互感器的类型,按相数分,有单相和三相两大类。按其绕组绝缘和冷却方式分，有油浸式和干式。

电压互感器全型号的表示和含义如下：

□□□□□-□||||||(三)电压互感器使用注意事项

１.电压互感器工作时二次侧不得短路

２.电压互感器的二次侧必须有一端接地

３.电压互感器在连接时也必须注意其极性第三节高低压开关电器一、开关电器中的电弧问题

高低压开关电器用于高低压电路的通断控制。

(一)电弧的产生

(１)热电发射当开关触头分断电流时，阴极表面由于大电流逐渐集中而出现炽热的光斑，温度很高，从而使触头表面分子中外层电子吸收足够的热能而发射到触头间的介质中去，形成自由电子。

(２)高电场发射开关触头分断之初，电场强度很大。

(３)碰撞游离当触头间隙存在足够大的电场强度时，其中的自由电子以相当大的动能向阳极运动，在运动中碰撞中性质点(介质分子)，有可能使中性质点分裂为带电的正离子和自由电子。

(４)热游离亦称高温游离。第三节高低压开关电器(二)电弧的熄灭

(１)正负带电质点的“复合”复合就是正负带电质点重新结合为中性质点。

(２)正负带电质点的“扩散”扩散就是电弧中的带电质点向周围介质中扩散开去，从而使电弧区域内的离子浓度降低，带电质点减少。

(三)开关电器中常用的灭弧方法

(１)速拉灭弧法迅速拉长电弧，使弧隙的电场强度骤降，使离子的复合迅速增强，从而加速灭弧。第三节高低压开关电器图２-１７吹弧方式

１—电弧２—触头(２)冷却灭弧法降低电弧温度，可使电弧中的热游离减弱，正负离子的复合增强，从而有助于电弧熄灭。第三节高低压开关电器(３)吹弧或吸弧灭弧法利用外力(如气流、油流或电磁力)来吹动或吸动电弧，使电弧加速冷却，同时拉长电弧，降低电弧中的电场强度，使电弧中离子的复合和扩散加强，从而加速灭弧。图２-１８电动力吹弧

(刀开关断开时)第三节高低压开关电器图２-１９磁力吹弧

１—磁吹线圈２—灭弧触头３—电弧第三节高低压开关电器

图２-２０铁磁吸弧

１—钢片２—电弧第三节高低压开关电器图２-２１钢灭弧栅对电弧的作用

１—钢栅片２—电弧３—触头(4)长弧切短灭弧法第三节高低压开关电器(５)粗弧分细灭弧法将粗大的电弧分散成若干平行的细小电弧，使电弧与周围介质的接触面增大，改善电弧的散热条件，降低电弧的温度，从而使电弧中离子的复合和扩散都得到增强，加速电弧的熄灭。

(６)狭沟灭弧法使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧，由于电弧的冷却条件改善，从而使去游离增强，同时固体介质表面的复合也比较强烈，从而有利于加速灭弧。图２-２２绝缘灭弧栅对电弧的作用

１—绝缘栅片２—电弧３—触头第三节高低压开关电器(７)真空灭弧法真空具有相当高的绝缘强度。

(８)六氟化硫(ＳＦ６)灭弧法ＳＦ６气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，其绝缘强度约为空气的３倍，其绝缘恢复的速度约为空气的１００倍，因此它能快速灭弧。

二、高压隔离开关和负荷开关

(一)高压隔离开关隔离开关主要是用来隔离电源、以保证其他设备和线路的安全检修。图2-23是户内式高压隔离开关，图２-２３ＧＮ８—１０型户内式高压隔离开关

１—上接线端子２—静触头３—闸刀４—套管绝缘子５—下接线端子

６—框架７—转轴８—拐臂９—升降绝缘子１０—支柱绝缘子第三节高低压开关电器图２-２４ＧＷ２—３５型户外式高压隔离开关

１—角钢架２—支柱绝缘子３—旋转绝缘子４—曲柄５—轴套

６—传动框架７—管形闸刀８—工作动触头９、１０—灭弧角条

１１—插座(静触头)１２、１３—接线端子１４—曲柄传动机构图2-24是户外式高压隔离开关。第三节高低压开关电器图２-２５ＣＳ６型手力操动机构与ＧＮ８型

隔离开关配合的一种安装方式

１—ＧＮ８型隔离开关２—ϕ２０ｍｍ焊接钢管

３—调节杆４—ＣＳ６型手力操动机构隔离开关操作机构，户内式通常采用CS6型手力操作机构，如图2-25所示。第三节高低压开关电器户外式隔离开关，35kV及以上的通常采用杠杆传动的手力操作机构，10kV及以下的则大多采用图2-26所示绝缘操作棒（俗称“令克棒”）。图２-２６绝缘操作棒

１—操作手柄２—护环３—绝缘杆４—金属钩第三节高低压开关电器图２-２７ＦＮ３—１０ＲＴ型高压负荷开关

１—主轴２—上绝缘子(内为气缸)３—连杆４—下绝缘子

５—框架６—ＲＮ１型高压熔断器７—下触座８—闸刀

９—弧动触头１０—绝缘喷嘴(内有弧静触头)１１—主静触头

１２—上触座１３—断路弹簧１４—绝缘拉杆１５—热脱扣器（二）高压负荷开关高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因此能通断一定的负荷电流，但不能断开短路电流。第三节高低压开关电器图２-２８ＦＮ３—１０型高压负

荷开关压气式灭弧装

置工作示意图

１—弧动触头２—绝缘喷嘴

３—弧静触头４—接线端子

５—气缸６—活塞７—上绝缘子

８—主静触头９—电弧

图2-28是FN3-10型高压负荷开关的压气式灭弧装置工作示意图。第三节高低压开关电器

图２-２９ＣＳ２型手力操动机构及其与ＦＮ３型负荷

开关配合的一种安装方式

１—操作手柄２—操动机构外壳３—分闸指示牌(掉牌)

４—脱扣器盒５—分闸铁心６—辅助开关盒

７—传动杠杆８—负荷开关闸刀图2-29是CS2型手力操作机构的外形及其与FN3型负荷开关配合的一种安装方式。第三节高低压开关电器图２-３０ＳＮ１０—１０型高压少油断路器

１—铝帽２—上接线端子３—油标

４—绝缘筒５—下接线端子６—基座

７—主轴８—框架９—断路弹簧三、高压断路器（一）SN10-10型高压少油断路器图2-30是其外形图。第三节高低压开关电器图2-21所示是ＳＮ１０—１０型高压少油断路器的内部结构。图２-３１ＳＮ１０—１０型高压少油断路器

一相油箱内部结构

１—铝帽２—油气分离室３—上接线端子４—油标

５—插座式静触头６—灭弧室７—动触头(导电杆)

８—中间滚动触头９—下接线端子１０—转轴１１—拐臂

１２—基座１３—下支柱绝缘子１４—上支柱绝缘子

１５—断路弹簧１６—绝缘筒１７—逆止阀１８—绝缘油第三节高低压开关电器

SN10-10型断路器的灭弧室，如图2-32所示。

图２-３２ＳＮ１０—１０型高压少油

断路器的灭弧室

１—第一道灭弧沟２—第二道灭弧沟

３—第三道灭弧沟４—吸弧铁片第三节高低压开关电器图２-３３ＳＮ１０—１０型高压少油断路器的

灭弧室工作示意图

１—静触头２—吸弧铁片３—横吹灭弧沟

４—纵吹油囊５—电弧６—动触头SN10-10型断路器灭弧室的工作示意图，如图2-33所示。第三节高低压开关电器图２-３４ＬＮ２—１０型高压Ｓ断路器

１—上接线端子２—绝缘筒(内为气缸及

触头灭弧系统)３—下接线端子４—操动机

构箱５—小车６—断路弹簧（二）高压六氟化硫断路器

SF6断路器是利用SF6

气体作灭弧介质及绝缘介质的一种断路器。其外形如图2-34所示。第三节高低压开关电器图２-３５Ｓ断路器灭弧室工作示意图

１—静触头２—绝缘喷嘴３—动触头

４—气缸(连同动触头由操动机构传动)

５—压气活塞(固定)６—电弧SF6断路器的灭弧室工作示意图如图2-35所示。第三节高低压开关电器图２-３６ＺＮ１2—１2型户内式真空断路器

１—绝缘子２—上出线端３—真空灭弧室

４—出线导电夹５—出线软连接６—下出线端

７—万向杆端轴承８—转向杠杆9—绝缘拉杆

10—触头压力弹簧11—主轴12—操动机构箱

注：虚线为合闸位置，实线为分闸位置。（三）高压真空断路器

ZN12-12型真空断路器的结构，如图2-36所示。第三节高低压开关电器图２-３７真空断路器的真空灭弧室

１—导电盘２—导电杆３—陶瓷外壳

４—静触头５—动触头

６—真空室７—屏蔽罩8—陶瓷外壳

9—金属波纹管10—导向管

11—触头磨损指示标记真空断路器的真空灭弧室结构如图2-37所示。第三节高低压开关电器(四)高压断路器的操动机构

１.ＣＤ１０型电磁操动机构其外形和剖面图如图2-38所示。图２-３８ＣＤ１０型电磁操动机构

１—外壳２—跳闸线圈３—手动跳闸按钮(跳闸铁心)４—合闸线圈

５—合闸操作手柄６—缓冲底座７—接线端子排８—辅助开关９—分合指示第三节高低压开关电器图２-３９ＣＤ１０型电磁操动机构的传动原理示意图

１—高压断路器２—断路弹簧３—跳闸线圈４—合闸线圈５—Ｌ形搭钩

６—连杆７—辅助开关８—操动机构主轴.CD10型电磁操作机构的传动原理示意图如图2-39所示。第三节高低压开关电器图２-４０ＣＴ７型弹簧操动机构外形示意图

１—合闸按钮２—分闸按钮３—储能指示灯

４—分合指示５—手动储能转轴６—输出轴2.CT7型弹簧操作机构其外形如图2-40所示。第三节高低压开关电器ＣＴ７型弹簧操作机构的传动原理如图2-41所示。

(１)电动机储能电动机２通电转动时，通过皮带１、链条３和偏心轮４，带动棘爪７和棘轮８，棘轮８推动偏心凸轮１２使合闸弹簧６拉伸。

(２)手力储能沿顺时针方向转动手柄５，与上述电动机储能动作过程相同，使合闸弹簧储能。图２-４１ＣＴ７型弹簧操动机构传动原理示意图

１—传动皮带２—储能电动机３—链条４—偏心轮５—手柄６—合闸弹簧

７—棘爪８—棘轮９—脱扣器１０—连杆１１—拐臂１２—凸轮

１３—合闸电磁铁１４—输出轴１５—掣子１６—杠杆１７—连杆第三节高低压开关电器(３)电动合闸合闸电磁铁１３通电，掣子１５动作。

(４)手动合闸转动操作手柄５，使拉杆向上移动，带动掣子１５上移，与杠杆１６脱离，解除自锁，同电动合闸一样，在合闸弹簧６作用下使断路器合闸。

(５)电动分闸脱扣器９通电，使连杆１０动作，解除连杆１０与１７构成的死点，在断路弹簧作用下，使断路器跳闸。

(６)手动分闸转动手柄５，通过偏心轮４和棘爪７、棘轮８等，使连杆１０向上转动，解除连杆１０与１７构成的死点，同电动分闸一样，在断路弹簧作用下，使断路器跳闸。

(７)自动重合闸当断路器合闸后，行程开关动作，使电动机２的电源被接通，操动机构的合闸弹簧６再次储能，为重合闸做好准备。第三节高低压开关电器四、低压刀开关和负荷开关

(一)低压刀开关不带灭弧罩的刀开关一般只能在无负荷下操作。图2-42所示带有灭弧罩的刀开关就能通断一定的负荷电流。图２-４２ＨＤ１３型低压刀开关

１—上接线端子２—灭弧栅(灭弧罩)３—闸刀４—底座５—下接线端子

６—主轴７—静触头８—连杆９—操作手柄第三节高低压开关电器图２-４３低压刀熔开关结构示意图

１—ＲＴ０型熔断器的熔断管２—弹性触座３—连杆

４—操作手柄５—配电屏面板（二）低压刀熔开关如图2-43所示。第三节高低压开关电器

(三)低压负荷开关低压负荷开关由低压刀开关与低压熔断器组合而成，外装封闭式铁壳或开启式胶盖，它具有带灭弧罩的刀开关和熔断器的双重功能。低压负荷开关全型号的表示和含义如下：JG1.tif第三节高低压开关电器图２-４４低压断路器的原理结构和接线

1—主触头2—跳钩3—锁扣4—分励脱扣器

5—失压脱扣器6—脱扣按钮(常开)7—脱扣按钮(常闭)

8—加热电阻9—热脱扣器(双金属片)10—过流脱扣器五、低压断路器低压断路器的原理结构和接线，如图2-44所示。第三节高低压开关电器

低压断路器的保护动作特性曲线，如图2-45所示。图２-４５低压断路器的保护动作特性曲线第三节高低压开关电器

低压断路器全型号的表示和含义如下：第三节高低压开关电器图２-４６DW16型万能式低压断路器

1—操作手柄(带电动操作机构)2—自由脱扣机构

3—欠电压脱扣器4—热继电器5—接地保护用小型电

流继电器6—过负荷保护用过电流脱扣器7—接线端

子8—分励脱扣器9—短路保护用过电流脱扣器

10—辅助触头11—底座12—灭弧罩(内有主触头)（一）万能式低压断路器

DW16型万能式低压断路器的外形结构如图2-46所示。第三节高低压开关电器图２-４７DZ20型塑料外壳式断路器的内部结构

1—引入线接线端2—主触头3—灭弧室4—操作手柄

5—跳钩6—锁扣7—过流脱扣器8—塑料外壳

9—引出线接线端10—塑料底座（二）塑料外壳式低压断路器DZ20型塑料外壳式低压断路器的内部结构图如图2-47所示。第三节高低压开关电器塑料外壳式低压断路器中，有一类是63A及以下的小型断路器称为”模数化小型断路器“。图2-48所示为其原理结构。图２-４８模数化小型断路器的原理结构

1—动触头杆2—瞬动电磁铁(电磁脱扣器)3—接线端子4—主静触头

5—中线静触头6—弧角7—塑料外壳8—中线动触头9—主动触头

10—灭弧栅片(灭弧室)11—弧角12—接线端子13—锁扣

14—双金属片(热脱扣器)15—脱扣钩16—操作手柄

17—连接杆18—断路弹簧第三节高低压开关电器图２-４９模数化小型断路器的外形尺寸和安装导轨示意图模数化小型断路器的外形尺寸和安装导轨尺寸如图2-49所示。第三节高低压开关电器图２-５０DZ型低压断路器操作机构的传动原理说明

1—操作手柄2—操作杆3—弹簧4—跳钩5—锁扣6—牵引杆

7—上连杆8—下连杆9—动触头10—静触头塑料外壳式断路器的操作机构，通常采用四连杆机构，可自由脱扣。其操作手柄有三个位置，如图2-50所示。第三节高低压开关电器（1）合闸位置如图2-50a所示。手柄扳向上边，触头闭合。（2）自由脱扣位置如图２-５０ｂ所示，脱扣器动作，带动牵引杆，使锁扣释放跳钩，从而使触头断开，手柄移至中间位置。

(３)分闸及再扣位置如图２-５０ｃ所示，手柄扳向下边，跳钩又被锁扣扣住，从而完成“再扣”动作，为下次合闸做好准备。第四节高低压熔断器和避雷器一、高压熔断器

熔断器（Ｆｕｓｅ，文字符号为FU）是一种应用极广的过电流保护电器。高压熔断器全型号的表示和含义如下：JG3.tif第四节高低压熔断器和避雷器图２-５１RN1、RN2型高压熔断器

1—瓷熔管2—金属管帽3—弹性触座4—熔断指示器

5—接线端子6—瓷支柱绝缘子7—底座（一）RNI和RN2型户内高压熔断器图2-51是RN1、RN2型高压熔断器的外形结构。第四节高低压熔断器和避雷器图２-５２RN1、RN2型高压熔断

器瓷熔管剖面示意图

1—金属管帽2—瓷管

3—工作熔体(铜丝，上焊锡球)

4—指示熔体(铜丝)5—锡球

6—石英砂填料7—熔断指示器(虚

线表示熔体熔断后弹出)图2-52是RN1、RN2型高压熔断器的剖面图。第四节高低压熔断器和避雷器(二)RW4和RW10(F)型户外高压跌开式熔断器图2-53是RW4-10（G）型跌开示熔断器的结构图。

图２-５３RW４—10(G)型跌开式熔断器

1—上接线端子2—上静触头3—上动触头4—管帽(带薄膜)5—操作环6—熔管(外层为酚醛纸管或环氧玻璃

布管，内套纤维消弧管)7—铜熔丝8—下动触头9—下静触头10—下接线端子11—绝缘瓷瓶12—固定安装板第四节高低压熔断器和避雷器图２-５４RW１０—10(F)型跌开式熔断器

1—上接线端子2—绝缘瓷瓶3—固定安装板4—下接

线端子5—动触头6、7—熔管(内消弧管)8—铜熔丝

9—操作环10—灭弧室(内有静触头)图2-54是RW10-10（F）型跌开式熔断器的结构图。第四节高低压熔断器和避雷器二、低压熔断器(Ｆｕｓｅ，文字符号为ＦＵ)

低压熔断器的功能，主要是串接在低压配电系统中用来进行短路保护，有的也能同时实现过负荷保护。低压熔断器全型号的表示和含义如下：JG4.tif第四节高低压熔断器和避雷器图２-５５RM10型低压熔断器

1—铜管帽2—管夹3—纤维质熔管

4—刀形触头5—变截面锌熔片（一）RM10型低压密封管式熔断器图2-55是RM10型低压熔断器的熔管和熔片图。第四节高低压熔断器和避雷器(二)RT0型低压有填料管式熔断器

图2-56是RT0型低压熔断器及其操作手柄结构示意图。图２-５６RT0型低压熔断器

1—栅状铜熔体2—刀形触头3—瓷熔管4—熔断指示器

5—端面盖板6—弹性触座7—瓷底座8—接线端子

9—扣眼10—绝缘拉手手柄第四节高低压熔断器和避雷器∗(三)RZ1型低压自复式熔断器自复式熔断器的结构示意图如图2-57所示。它能在短路时熔体熔断，切除短路电流，而在短路故障消除后能自动恢复供电，无须更换熔体。图２-５７RZ1型低压自复式熔断器

1—接线端子2—云母玻璃3—氧化铍瓷管4—不锈钢外壳

5—钠熔体6—氩气7—接线端子

第四节高低压熔断器和避雷器图２-５８避雷器的连接

三、高低压避雷器

避雷器的连接如图2-58所示。第四节高低压熔断器和避雷器图２-５９阀式避雷器的组成部件和特性（一）阀式避雷器阀式避雷器内的火花间隙、阀片及阀电阻特性曲线，如图2-59所示。第四节高低压熔断器和避雷器JG5.tif阀式避雷器全型号的表示和含义如下：第四节高低压熔断器和避雷器图２-６０高低压阀式避雷器

1—上接线端子2—火花间隙3—云母垫圈

4—瓷套管5—阀片6—下接线端子高低压阀式避雷器的结构如图2-60所示。第四节高低压熔断器和避雷器(二)排气式避雷器排气式避雷器的结构和连接，如图2-61所示。图２-６１排气式避雷器

1—产气管2—内部电极3—端部环形电极4—外部电极

—内部间隙—外部间隙第四节高低压熔断器和避雷器JG6.tif

排气式避雷器全型号的表示和含义如下：第四节高低压熔断器和避雷器图２-６２保护间隙(角型避雷器)

ｓ—保护间隙—主间隙—辅助间隙（三）保护间隙保护间隙又称为角型避雷器。其结构如图2-62所示。第四节高低压熔断器和避雷器图２-６３三相线路上保

护间隙的连接

—主间隙—辅助间隙三相线路上保护间隙的连接如图2-63所示。第四节高低压熔断器和避雷器(四)金属氧化物避雷器

1.无火花间隙的金属氧化物避雷器如图2-64所示。

图２-６４Y5W型无火花间隙金属

氧化物避雷器

1—上接线端子2—瓷套管

3—氧化锌阀电阻片4—固定

抱箍5—下接线端子第四节高低压熔断器和避雷器图２-６５Y5C型有火花间隙

金属氧化物避雷器

1—上接线端子2—火花间隙

3—瓷套管4—氧化锌阀电阻片

5—固定抱箍6—下接线端子2.有火花间隙金属氧化物避雷器如图2-65所示。第四节高低压熔断器和避雷器JG7.tif金属氧化物避雷器全型号的表示和含义如下：第五节无功补偿设备和成套配电装置一、无功补偿设备

无功补偿，就是无功功率人工补偿，以提高供配电系统（电网）的功率因数。

(一)稳态无功补偿设备

1.同步补偿机

2.并联电容器

3.无功功率自动补偿装置（二）动态无功补偿设备

用于急剧变动的冲击负荷如炼钢电弧炉、轧钢机等的无功补偿。通常采用静止型无功补偿装置SVC。第五节无功补偿设备和成套配电装置图２-６６PGJ1型低压无功自动补偿屏的接线方案PGJ1型低压无功自动补偿屏的接线方案，如图2-66所示。第五节无功补偿设备和成套配电装置二、成套配电装置

成套配电装置是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装为成套设备的产品，供供配电系统作控制、监测和保护