常用建筑电气设备及选择.pptx
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❖ 自行设计的产品，如：ZN15-12，ZN2812，ZN30-12等。
ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断路器
ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器
(三）铭牌所列的技术数据 ❖ 额定电压 ❖ 额定电流 ❖ 额定开断电流 ❖ 额定断流容量 ❖ 热稳定电流 ❖ 动稳定电流
（四）选择 ❖ 首先考虑工作条件,确定断路器的额定值。 ❖ 结合环境条件选用断路器的型号和规格。 ❖ 据短路电流进行断流容量,动、热稳定校验。 ❖ 尽量维修方便，价格便宜，运行费用少等。
（二）按在电路的位置分
1.变配电所中担负输送和分配电能任务的 电路,称一次回路或一次电路,或主电路、 主接线。一次电路中的电气设备一次设 备。
2.凡 用来控制、指示、测量一次设备运行 的电路称二次回路（电路、接线)。二次 回路通常接在互感器的二次侧，二次电 路的电气设备称二次设备或二次元件。
第二节 电气设备选择的共同原则
(3)弹簧储能操作机构 （ CT 〕
能手动和远距离跳合闸。断路器的合、 分操作仅由功率很小的电磁铁控制，所 以对直流电源的要求不高，还可用交流 电源操作，其速度特性和使用寿命都得 到很大程度的改善。结构比较复杂，零 件数量多，且要求加工精度高，制造工 艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保 证。利用弹簧机构储能，因而可实现一 次重合闸。
2.空气断路器
利用压缩空气吹动电弧，并使电弧 熄灭。灭弧能力强，分断时间短，断流 容量大。结构复杂，价贵，维护要求高。 多用于110kv及以上大型电站或变电所 及不适应采用六氟化硫断路器的高寒地 区。
3.六氟化硫断路器
开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力 强，属高速断路器。断流容量大，电绝 缘性能好，检修周期长。可频繁操作。 无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严 格，价贵。在全封闭组合电器中多采用。 不适于高寒地区。
❖ 当分断的触头间存在足够大的外施电压的 条件下，而且电路电流也达到最小生弧电流， 其间的介质就会强烈游离形成电弧。（外因〕
3.常用灭弧方法 ❖ 速拉灭弧法 ❖ 冷却灭弧法 ❖ 吹弧灭弧法 ❖ 长弧吹短灭弧法 ❖ 粗弧分细灭弧法 ❖ 狭沟灭弧法 ❖ 真空灭弧法
4.对电气触头的基本要求 ❖ 满足正常负荷的发热要求 ❖ 具有足够的机械强度 ❖ 具有足够的动稳定和热稳定 ❖ 具有足够的断流能力
（二）类型
1.油断路器
(1)多油断路器：
开关触头在绝缘油中闭合和断 开。油 兼有灭弧和绝缘功能，油量多，Biblioteka Baidu易燃 易爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁 通断负荷。趋于淘汰。
(2)少油断路器：
开关触头在绝缘油中闭合和断开。油 只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险 性较小。体积小，价廉，维护方便。不 能频繁操作。 6～10kv多用。
一、按正常工作条件额定电压和额定电流
U Ne U wm
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注：我国目前生产的电气设备，设计时取周围
空气温度为
为40计oC算值。>
40oC
，< 60oC时，应修正。
二、按短路情况来校验电气设备的动稳定和热 稳定。
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第四章
常用建筑电气设备 及选择
第一节
概述
一、分类 （一）按电压分
主要有高压电气设备和低压电气设备。 其主要作用是电路的通断。
开关电器极其重要部分为触头，并具有较 好的灭弧能力。
1.电弧的主要影响 ❖ 延长了电路的开断时间。 ❖ 电弧高温烧坏开关的触头。
2.产生的原因
❖ 触头本身及触头周围介质含有大量可被游 离的电子。（内因〕
由于开断速度高, 易产生截流过电压, 对变压器等感性负载易造成危害,应配置 过电压吸收装置。
(1)真空断路器的发展状况
目前国际上，真空断路器的设计、 制造领域里逐步形成了以德国西门子公 司为代表的空气绝缘产品和以ABB公司 为代表的复合绝缘产品的两大派别。西 门子公司的产品有3AF、3AG及3AH等系列 产品 。ABB公司的代表产品有VD4。
国内生产的真空断路器归纳起来大致 可分为三类：
❖ 引进技术并国产化的产品。如ZN12-12， 引进西门子3AF；ZN18-12，引进日本东 芝公司VK系列产品；ZN21-12，引进比利 时EIB公司的产品技术；ZN67-12，引进 日本三菱电机VPR型真空断路器等。
❖ 在借鉴国外同类产品的基础上开发的产 品，如：ZN63-12和ZN65-12分别效仿ABB 的VD4和西门子3AH。
三、按装置地点的三相短路容量来校验开
关电气的断流能力（遮断容量〕。
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注：铭牌断流容量值所规定的使用条件。
四、按装置地点、工作环境、使用要求及 供货条件及经济条件来选择。
第三节 高压开关设备及选择
一 高压断路器 （一）功能 ❖ 通断正常负荷电流 ❖ 接通和承受一定的短路电流 ❖ 在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。
2.选择：
选定操作机构，要结合变电所操作 电源情况确定，有直流操作电源处，尽 量采用电磁操作机构；小型变电所采用 手动操作机构，但断路器断流容量要减 弱很多；一般情况多推荐采用弹簧储能 操作机构。
(1)出线回路在六回以下，且变压器总容量 不超过5000kvA时，可选用交流操作机 构；
(2)变压器总容量超过5000kvA，高压母线 采用单母线分段时，宜选用直流操作， 采用直流弹簧储能机构；
本身无毒，但电弧在高温作用下会生成氟化 氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意 防毒。
LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器
4.真空断路器
开关触头在真空的容器内 闭合和断开。 灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。 开断能力强。结构简单，重量轻，体积 小。寿命长，易维修。可频繁操作。无 易燃易爆危险。
（五）断路器操作机构
1. 分类 （1）手动操作机构 （CS〕
能手动和远距离跳闸，但只能手动合闸， 不能自动合闸。操作电源为交流。
（2）电磁操作机构 （CD〕
能手动和远距离跳合闸，适于自动化， 结构简单，零件数量少，工作可靠，制 造成本低。但需直流操作电源。操作功 率很大，影响到合闸速度的提高及机电 寿命 。
ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断路器
ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器
(三）铭牌所列的技术数据 ❖ 额定电压 ❖ 额定电流 ❖ 额定开断电流 ❖ 额定断流容量 ❖ 热稳定电流 ❖ 动稳定电流
（四）选择 ❖ 首先考虑工作条件,确定断路器的额定值。 ❖ 结合环境条件选用断路器的型号和规格。 ❖ 据短路电流进行断流容量,动、热稳定校验。 ❖ 尽量维修方便，价格便宜，运行费用少等。
（二）按在电路的位置分
1.变配电所中担负输送和分配电能任务的 电路,称一次回路或一次电路,或主电路、 主接线。一次电路中的电气设备一次设 备。
2.凡 用来控制、指示、测量一次设备运行 的电路称二次回路（电路、接线)。二次 回路通常接在互感器的二次侧，二次电 路的电气设备称二次设备或二次元件。
第二节 电气设备选择的共同原则
(3)弹簧储能操作机构 （ CT 〕
能手动和远距离跳合闸。断路器的合、 分操作仅由功率很小的电磁铁控制，所 以对直流电源的要求不高，还可用交流 电源操作，其速度特性和使用寿命都得 到很大程度的改善。结构比较复杂，零 件数量多，且要求加工精度高，制造工 艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保 证。利用弹簧机构储能，因而可实现一 次重合闸。
2.空气断路器
利用压缩空气吹动电弧，并使电弧 熄灭。灭弧能力强，分断时间短，断流 容量大。结构复杂，价贵，维护要求高。 多用于110kv及以上大型电站或变电所 及不适应采用六氟化硫断路器的高寒地 区。
3.六氟化硫断路器
开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力 强，属高速断路器。断流容量大，电绝 缘性能好，检修周期长。可频繁操作。 无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严 格，价贵。在全封闭组合电器中多采用。 不适于高寒地区。
❖ 当分断的触头间存在足够大的外施电压的 条件下，而且电路电流也达到最小生弧电流， 其间的介质就会强烈游离形成电弧。（外因〕
3.常用灭弧方法 ❖ 速拉灭弧法 ❖ 冷却灭弧法 ❖ 吹弧灭弧法 ❖ 长弧吹短灭弧法 ❖ 粗弧分细灭弧法 ❖ 狭沟灭弧法 ❖ 真空灭弧法
4.对电气触头的基本要求 ❖ 满足正常负荷的发热要求 ❖ 具有足够的机械强度 ❖ 具有足够的动稳定和热稳定 ❖ 具有足够的断流能力
（二）类型
1.油断路器
(1)多油断路器：
开关触头在绝缘油中闭合和断 开。油 兼有灭弧和绝缘功能，油量多，Biblioteka Baidu易燃 易爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁 通断负荷。趋于淘汰。
(2)少油断路器：
开关触头在绝缘油中闭合和断开。油 只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险 性较小。体积小，价廉，维护方便。不 能频繁操作。 6～10kv多用。
一、按正常工作条件额定电压和额定电流
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注：我国目前生产的电气设备，设计时取周围
空气温度为
为40计oC算值。>
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，< 60oC时，应修正。
二、按短路情况来校验电气设备的动稳定和热 稳定。
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第四章
常用建筑电气设备 及选择
第一节
概述
一、分类 （一）按电压分
主要有高压电气设备和低压电气设备。 其主要作用是电路的通断。
开关电器极其重要部分为触头，并具有较 好的灭弧能力。
1.电弧的主要影响 ❖ 延长了电路的开断时间。 ❖ 电弧高温烧坏开关的触头。
2.产生的原因
❖ 触头本身及触头周围介质含有大量可被游 离的电子。（内因〕
由于开断速度高, 易产生截流过电压, 对变压器等感性负载易造成危害,应配置 过电压吸收装置。
(1)真空断路器的发展状况
目前国际上，真空断路器的设计、 制造领域里逐步形成了以德国西门子公 司为代表的空气绝缘产品和以ABB公司 为代表的复合绝缘产品的两大派别。西 门子公司的产品有3AF、3AG及3AH等系列 产品 。ABB公司的代表产品有VD4。
国内生产的真空断路器归纳起来大致 可分为三类：
❖ 引进技术并国产化的产品。如ZN12-12， 引进西门子3AF；ZN18-12，引进日本东 芝公司VK系列产品；ZN21-12，引进比利 时EIB公司的产品技术；ZN67-12，引进 日本三菱电机VPR型真空断路器等。
❖ 在借鉴国外同类产品的基础上开发的产 品，如：ZN63-12和ZN65-12分别效仿ABB 的VD4和西门子3AH。
三、按装置地点的三相短路容量来校验开
关电气的断流能力（遮断容量〕。
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注：铭牌断流容量值所规定的使用条件。
四、按装置地点、工作环境、使用要求及 供货条件及经济条件来选择。
第三节 高压开关设备及选择
一 高压断路器 （一）功能 ❖ 通断正常负荷电流 ❖ 接通和承受一定的短路电流 ❖ 在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。
2.选择：
选定操作机构，要结合变电所操作 电源情况确定，有直流操作电源处，尽 量采用电磁操作机构；小型变电所采用 手动操作机构，但断路器断流容量要减 弱很多；一般情况多推荐采用弹簧储能 操作机构。
(1)出线回路在六回以下，且变压器总容量 不超过5000kvA时，可选用交流操作机 构；
(2)变压器总容量超过5000kvA，高压母线 采用单母线分段时，宜选用直流操作， 采用直流弹簧储能机构；
本身无毒，但电弧在高温作用下会生成氟化 氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意 防毒。
LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器
4.真空断路器
开关触头在真空的容器内 闭合和断开。 灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。 开断能力强。结构简单，重量轻，体积 小。寿命长，易维修。可频繁操作。无 易燃易爆危险。
（五）断路器操作机构
1. 分类 （1）手动操作机构 （CS〕
能手动和远距离跳闸，但只能手动合闸， 不能自动合闸。操作电源为交流。
（2）电磁操作机构 （CD〕
能手动和远距离跳合闸，适于自动化， 结构简单，零件数量少，工作可靠，制 造成本低。但需直流操作电源。操作功 率很大，影响到合闸速度的提高及机电 寿命 。