电气设备的结构和工作原理

套管绝缘子
支柱绝缘子
3-2 母线
1、作用 汇集和分配电能，集中的大容量传送电能
散热
集肤效应 、邻近 效应
电磁场
2、母线分类
矩形母线 槽形母线 管形母线
硬母线 软母线
铜母线 铝母线
敞露母线 封闭母线
3、金属外壳的封闭母线 （1）采用金属外壳封闭母线的结构
共箱封闭 母线
金属外壳
母线导体
绝缘子
额定电压 设计序号
户内：N，户外：W
断路器类 型
5、技术参数
（1）额定电压（2）额定电流（3）额 定开断 电流（ 4）动 稳定电 流 （5）热稳定电流（6）关合电流（7） 全开断 时间（ 8）操 作循环
6、基本结构
（1）通断元件： （2）支撑绝缘元件： （3）操作机构： （4）中间传动机构： （5）基座：
内护层： 防渗漏 、防受 潮、放 腐蚀； 外护层：源自文库加强机 械强度 ，放外 伤。
油浸纸绝缘电缆
聚氯乙烯绝缘电力电缆结构图
l－导体；2－聚氯乙烯绝缘；3－填充物；4 －聚氯乙烯包带；5－聚氯乙烯内护套；6－ 钢带铠装；7－聚氯乙烯外护套
电缆线路 的优点
（1）占用地面和空间少 （2）供电安全可靠 （3）触电可能性小 （4）有利于提高电力系统的功率因数 （5）运行、维护工作简单方便 （6）有利于美化城市，具有保密性
主电路的 接通或 断开
带电部分 与地绝 缘
产生分、 合驱动 力
传递操作 动力
支持固定 整体机 构
绝缘支撑
通断元件 中间传动
操动机构
基座
少油断路器
户内油断 路器灭 弧室
压缩空气断路器
压缩空气 断路器 外形
压缩空气断路器灭弧室
（１）SF6气体
优点：1） 绝缘性 能好； 2）灭 弧性能 好；3） 热、化 学稳定 性好； 4）无 爆炸危 险。 缺点：1） 需要SF 6气体 压力监 视装置 ；2）对 SF6气 体纯度 和含水 量要求 高；3） 需要SF 6气体 回收装 置。
3、运行注意事项 （1）严格控制母线温度。 （2）金属外壳牢固接地。
不全连， 全连
（3）保证安装正确。 （4）防潮、防露。 （5）表面涂漆完好。
4、冷却方式 自然风冷、人工通风冷却、水冷
1、架空线路
导线——传输电能； 避雷线——将雷电流引入大地，以保 护电力 线路免 遭雷击 ； 杆塔——支持导线和避雷线，使导线 与导线 、导线 与大地 之间保 持一定 的安全 距离； 绝缘子——使导线与杆塔保持绝缘； 金具——连接导线或将导线固定在绝 缘子上 ，以及 将绝缘 固定在 杆塔上 ，也可 作连接 绝缘子 或保护 绝缘子 和导线 等用。
落地式
变开距灭弧室
定开距灭弧室
真空断路器
真空断路器灭弧室
真空度：出厂——133*10-7Pa；运行中——13 3*10-4Pa
电弧的产生——金属蒸汽
电弧的熄 灭 （１）真空作为绝缘和灭弧介质—— 介质击 穿电压 高 （２）开距小——均匀电场 （３）触 头：材 料、形 状（磁 吹）、 截面（ 均匀电 场） （４）屏蔽罩——改善电场、吸附带 电质点 、保护 绝缘外 壳
７、操动机构
作用：使 断路器 分闸、 合闸， 并维持 合闸
基本要求 （１） 动作可 靠
（２ ）足够 的操作 功 （３ ）动作 迅速 （４ ）具有 自由脱 扣功能
分类：（1）电磁式
（2）弹簧储能式 （3）液压式 （4）气压式
优点：结 构简单 、工作 可靠、 维护简 便、成 本低 合闸电流 大，需 要大容 量直流 电源， 合闸时 间长
优点： 开断能力 强，断 口开距 小，开 断时间 短，体 积小， 重量轻 ，触头 不易氧 化，运 行维护 简单， 灭弧室 免维护 ，结构 简单， 噪音低 ，寿命 长，无 火灾、 爆炸危 险等。 缺点： 制造工艺 、材料 和密封 要求高 ，开断 电流和 断口电 压不能 做得很 高。 使用场合：3~35KV
思考题
3-3 高压开关 几种高压开关作用的比较
一、高压断路器概述（circuit breaker）
1、作用
（1）正常时接通、断开负荷电流。 （2）故障时接通、断开短路电流。
QF，DL
2、符号
3、类型
油：灭弧介质 空 SF气 6：： 真 空 ： 磁 吹 ：
4、型号
1
2
3
4
5
6
7
额定开断 电流
额定电流 改进型：G，手车式：C
3-1 绝缘子
1、作用 用来支持和固定裸载流体，并使裸导体与地绝缘，
或者用于使装置和电器中处在不同电位的载流导体之间 相互绝缘。
2、基本要求 足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性
（1）材料：电工瓷，钢化玻璃，聚乙烯 （2）抗弯破坏荷重
3、分类
（1）支柱绝缘子 ①户内式支柱绝缘子，②户外式支柱绝缘子 （2）套管绝缘子 ①户内式套管绝缘子，②户外式套管绝缘子
电缆线路 的缺点
（1）一次性投资费用大 （2）线路不易变更 （3）线路不易分支 （4）故障测寻困难、修复时间长 （5）电缆接头附件的制作工艺要求高 、费用 高
1、绝缘子的作用、基本要求、分类。 2、母线的作用、分类。 3、封闭母线的优点、适用场合、结构 、冷却 、注意 事项。 4、架空线路的构成。 5、电缆的优点、分类、基本构成。
分相封闭 母线
（2）采用金属外壳封闭母线的优点
①减少接地故障，避免相间短路。 ②减少母线周围钢结构发热。 ③减少相间电动力。 ④母线被封闭后，通常采用微正压方式运行，这样可以 防止绝缘子结露，提高了运行的可靠性，并且为母线强 迫通风冷却创造了条件。 ⑤封闭母线由工厂成套生产，施工安装简便，简化了对 土建结构的要求，运行维护工作量较小。
3-3 架空线路和电缆
架空线路
分裂导线
2、电缆
导电线芯——传输电能； 绝缘层——使导线芯与导电线芯、导 电线芯 与保护 层互相 隔绝； 保护层——保护绝缘层，并有防止绝 缘油外 溢和防 止外界 水分潮 气入侵 的作用 。
铜，铝； 单心，两心，三心，四心，五心， 多心
塑料，橡胶，油浸纸，聚乙烯，聚氯 乙烯， 交链聚 乙烯， 绝缘油 （ 充油电缆）
SF6断路器
（２）SF6断路器 优点：开 断能力 强，断 口开距 小，开 断时间 短，体 积小， 重量轻 ，维护 工作量 小，噪 音低， 寿命长 等， 缺点：但结构复杂，金属消耗量大， 制造工 艺、材 料和密 封要求 高，价 格高等 。
支柱式
220KV断路器结构
灭弧室 支柱
接线板 接线板
控制箱
传动箱