电路基础知识之电力设备

高压断路器的主要技术参数

通常用下列参数表征高压断路器的基本工作性能：

(1)额定电压(标称电压)：指断路器工作的某一级系统的额定电压，在三相系统中指的是线间电压，在单相系统中则为相电压。它表明断路器所具有的绝缘水平及它的灭弧能力。

它是表征断路器绝缘强度的参数，它是断路器长期工作的标准电压。为了适应电力系统工作的要求，断路器又规定了与各级额定电压相应的最高工作电压。对3—220KV各级，其最高工作电压较额定电压约高15%左右；对330KV及以上，最高工作电压较额定电压约高10%。断路器在最高工作电压下，应能长期可靠地工作。

（2）额定电流：指断路器在额的电压下可以长时期通过的最大工作电流，此时导体部分的温升不能超过规定的允许值。它是表征断路器通过长期电流能力的参数，即断路器允许连续长期通过的最大电流。

（3）额定开断电流：它是表征断路器开断能力的参数。在额定电压下，断路器能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流，其单位用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千安数表示。当断路器在低于其额定电压的电网中工作时，其开断电流可以增大。但受灭弧室机械强度的限制，开断电流有一最大值，称为极限开断电流。

（4）动稳定电流：它是表征断路器通过短时电流能力的参数，反映断路器承受短路电流电动力效应的能力。断路器在合闸状态下或关合瞬间，允许通过的电流最大峰值，称为电动稳定电流，又称为极限通过电流。断路器通过动稳定电流时，不能因电动力作用而损坏。

（5）关合电流：因为断路器在接通电路时，电路中可能预伏有短路故障，此时断路器将关合很大的短路电流。这样，一方面由于短路电流的电动力减弱了合闸的操作力，另一方面由于触头尚未接触前发生击穿而产生电弧，可能使触头熔焊，从而使断路器造成损伤。断路器能够可靠关合的电流最大峰值，称为额定关合电流。额定关合电流和动稳定电流在数值上是相等的，两者都等于额定开断电流的2.55倍。

（6）热稳定电流和热稳定电流的持续时间：执稳定电流也是表征断路器通过短时电流能力的参数，但它反映断路器承受短路电流热效应的能力。热稳定电流是指断路器处于合闸状态下，在一定的持续时间内，所允许通过电流的最大周期分量有效值，此时断路器不应因短时发热而损坏。国家标准规定：断路器的额定热稳定电流等于额定开断电流。额定热稳定电流的持续时间为2S，需要大于2S时，推荐4S。

（7）合闸时间与分闸时间：这是表征断路器操作性能的参数。各种不同类型的断路器的分、合闸时间不同，但都要求动作迅速。合闸时间是指从断路器操动机构合闸线圈接通到主触头接触这段时间，断路器的分闸时间包括固有分闸时间和熄弧时间两部分。固有分闸时间是指从操动机构分闸线圈接通到触头分离这段时间。熄弧时间是指从触头分离到各相电弧熄灭为止这段时间。所以，分闸时间也称为全分闸时间。

（8）操作循环：这也是表征断路器操作性能的指标。架空线路的短路故障大多是暂时性的，短路电流切断后，故障即迅速消失。因此，为了提高供电的可靠性和系统运行的稳定性，断路器应能承受一次或两次以上的关合、开断、或关合后立即开断的动作能力。此种按一定时间间隔进行多次分、合的操作称为操作循环。我国规定断路器的额定操作循环如下：

自动重合闸操作循环：分——t’——合分——t——合分

非自动重合闸操作循环：分——t——合分——t——合分

其中分——表示分闸动作；

合分——表示合闸后立即分闸的动作；

t’——无电流间隔时间，即断路器断开故障电路，从电弧熄灭起到电路重新自动接通的时间，标准时间为0.3S或0.5S，也即重合闸动作时间。

t——为运行人员强送电时间，标准时间为180S

隔离开关的选择

隔离开关配置在主接线上，保证了线路及设备检修时形成明显的断口与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵守倒闸操作顺序，即送电时，首先合上母线侧隔离开关，其次合上线路侧隔离开关，最后合上断路器，停电则于上述相反。

1、在电气设备检修时，提供一个电气间隔，并且是一个明显可见的断开点，用以保障维护人员的人身安全。

2、隔离开关不能带负荷操作：不能带额定负荷或大负荷操作，但是有灭弧室的可以带小负荷及空载线路操作。

3、一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关；

隔离开关

断电操作时：先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。

4、选用时和其它的电气设备没有什么两样，都得是额定电压、额定电流、动稳定电流、热稳定电流等都得符合使用场合的需要。

隔离开关的作用是断开无负荷的电流的,电路.使所检修的设备与电源有明显的断开点,以保证检修人员的安全,隔离开关没有专门的灭弧装置不能切断负荷电流和短路电流,所以必须在电路在断路器断开电路的情况下才可以操作隔离开关。

隔离开关的配置

１、断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口与电源隔离。

２、中性点直接接地的普通变压器，均应通过隔离开关接地。

３、在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关，保证电器和母线的检修安全，每段母线上宜装设1-2组接地刀闸。

４、接在变压器引出线或中性点的避雷器可不装设隔离开关。

５、当馈电线路的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧可以不装设隔离开关。但为了防止雷电过电压，也可以装设。

隔离开关选型

额定电压：

隔离开关额定电压（KV）=回路标称电压*1.2/1.1 倍。

额定电流:

额定电流标准值应大于最大负载电流的150%。

额定热稳定电流：

选择大于系统短路电流的额定热稳定电流值。

一般规定隔离开关允许操作范围

1、正常时拉合电压互感器和避雷器。

2、拉合220kV空载母线。

3、拉合电网没有接地故障时的变压器中性点。

4、拉合经开关或隔离开关闭合的旁路电流。

5、户外垂直分合式三联隔离开关，拉合电压在220kV及以上励磁电流不超过2A 的空载变压器和电容电流不超过5A的空载线路。

6、10kV户外三联隔离开关拉合不超过15A的负荷电流。

7、10kV隔离开关拉合不超过70A的环路均衡电流。

电力电缆的基本结构由线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。

（1）线芯线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，是电力电缆的主要部分。

（2）绝缘层绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，保证电能输送，是电力电缆结构中不可缺少的组成部分。

（3）屏蔽层15KV及以上的电力电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层。

（4）保护层保护层的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。