第五章火电厂高压配电设备
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便和连接方便等特点。常用敞露母线有矩形、槽形、管形和绞线圆Baidu Nhomakorabea
形 。敞露母线与地之间的绝缘靠绝缘子维持，相间绝缘靠空气维
持。敞露母线的结构如下图所示。
矩形母线和槽形母线结构图
管形母线形状和支持结构示意图
3. 封闭母线 用外壳加以封闭保护的带电母线，称为封闭母线。 按外壳结构、所用材料以及冷却方式，封闭母线分 为共相封闭母线和分相封闭母线。
6．套管绝缘子 套管绝缘子用于母线在屋内穿过墙壁或天花板，以及从屋内向 屋外引出，或用于使有封闭外壳的电器(如断路器、变压器等)的载 流部分引出壳外。套管绝缘子也称穿墙套管，简称套管。
户内式穿墙套管结构示意图
户外式穿墙套管结构示意图
绝缘子外形图
二、母线
火电厂和变电所中各种电压等级配电装置的主母线，发电机、 变压器与相应配电装置之间的连接导体，统称为母线，其中主母 线起汇集和分配电能的作用。
• 绝缘子广泛应用在火电厂的配电装置、变压器、 开关电器及输电线路上，用来支持和固定裸载流导 体，并使裸载流导体与地绝缘，或使处于不同电位 的载流导体之间绝缘。因此，绝缘子应具有足够的 绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性。
• 2. 绝缘子分类 • 绝缘子按其额定电压可分为高压绝缘子(500V以 上)和低压绝缘子(500V及以下)两种；按安装地点可 分为户内式和户外式两种；按结构形式和用途可分 为支柱式、套管式及盘形悬式三种。
1. 母线材料 常用的母线材料有铜、铝和铝合金。 铜的电阻率低、机械强度大、抗腐蚀性强，是很好的母线材料。 铝的电阻率为铜的1.7～2倍，但密度只有铜的30％，在相同负荷 及同一发热温度下，所耗铝的质量仅为铜的40％～50％，而且我国 铝的储量丰富，价格低。 2. 敞露母线 敞露母线具有集肤效应系数低、散热良好、机械强度高、安装简
盘形悬式绝缘子的结构都是由绝缘件(瓷件或钢化玻璃)、铁帽、 铁脚组成。钟罩形防污绝缘子的污闪电压比普通型绝缘子高20 ％～50％；双层伞形防污绝缘子具有泄漏距离大、伞形开放、裙 内光滑、积灰率低、自洁性能好等优点；草帽形防污绝缘子也具 有积污率低、自洁性能好等优点。
在实际应用中，悬式绝缘子根据装置电压的高低组成绝缘子串。 这时，一片绝缘子的脚3的粗头穿入另一片绝缘子的帽2内，并用 特制的弹簧锁锁住。每串绝缘子的数目：35kV不少于3片， 110kV不少于7片，220kV不少于13片，330kV不少于19片， 500kV不少于24片。对于容易受到严重污染的装置，应选用防污 悬式绝缘子。
一、高压断路器的基本结构
如图所示高压断路器电路通断元件1、 绝缘支撑元件2、操动机构3及基座4等几 部分。电路通断元件安装在绝缘支撑元件 上，而绝缘支撑元件则安装在基座上。电 路通断元件是其关键部件，承担着接通和 断开电路的任务，它由接线端子、导电杆、 动、静触头及灭弧室等组成；绝缘支撑元 件起着固定通断元件的作用，并使其带电 部分与地绝缘；操动机构起控制通断元件 的作用，当操动机构接到合闸或分闸命令 时，操动机构动作，经中间传动机构驱动 动触头，实现断路器的合闸或分闸。
三、电力电缆
1．电缆分类 常用的电力电缆，按其绝缘和保护层的不同，有 以下几类： (1)油浸纸绝缘电缆，适用于35kV及以下的输配电 线路。 (2)聚氯乙烯绝缘电缆(简称塑力电缆)，适用于 6kV及以下的输配电线路。 (3)交联聚乙烯绝缘电缆(简称交联电缆)，适用于 1～1l0kV的输配电线路。 (4)橡皮绝缘电缆，适用于6kV及以下的输配电线 路，多用于厂矿车间的动力干线和移动式装置。 (5)高压充油电缆，主要用于110～330kV变、配电 装置至高压架空线及城市输电系统之间的连接线。
4．支柱绝缘子 户内式支柱绝 缘子分内胶装、 外胶装、联合 胶装3个系列； 户外式支柱绝 缘子分针式和
棒式2种。
户内式支柱绝缘子结构示意图
户外针式支柱绝缘子结构示意图 户外棒式支柱绝缘子外形示意图
5．盘形悬式绝缘子 悬式绝缘子主要应用在35kV及以上屋外配电装置和架空线 路上。按其帽及脚的连接方式，分为球形和槽形两种。
无隔板和有隔板共箱式封闭母线结构示意图
分相封闭母线结构示意图 (a)单个绝缘子支持；(b)两个绝缘子支持；
(c)三个绝缘子支持；(d)四个绝缘子支持
封闭母线结构图
全连分相封闭母线具有以下优点： （1）供电可靠。封闭母线有效地防止了绝缘遭受灰尘、潮气等污 秽和外物造成的短路。 （2）运行安全。由于母线封闭在外壳中，且外壳接地，使工作人 员不会触及带电导体。 （3）由于外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，而且基本消除 了母线周围钢构件的发热。 （4）运行维护工作量小。 在运行时，主要监视母线有无明显的松动或振动，支持绝缘子有 无放电和脱落现象，各接头有无发热现象。在雨、雪天，要观察 屋顶有无漏水，以防漏水破坏绝缘，引起接地或短路。 正常运行中，母线的允许温度： （a）裸母线及其接头为70℃； （b）分相封闭母线外壳温度为65℃，母线为85℃。
2. 电缆结构及型号 电缆结构主要由载流导体、绝缘层、保护层三部分组成， 其型号的含义如下：
三芯油浸纸绝缘电缆结构图
单芯充油电缆结构图
电缆结构外形图
第二节 高压断路器
高压断路器是电力系统最重要的控制设备和保护设备。 高压断路器的功能是接通和断开正常工作电流、过负荷电流 和故障电流，它是开关电器中最为完善的一种设备。
• 3. 绝缘子的结构组成
• 高压绝缘子主要由绝缘件和金属附件两部分组成。 绝缘件通常用电工瓷制成，电工瓷具有结构紧密均 匀、绝缘性能稳定、机械强度高和不吸水等优点。 盘形悬式绝缘子的绝缘件也有用钢化玻璃制成的， 具有绝缘和机械强度高、尺寸小、质量轻、制造工 艺简单及价格低廉等优点。
• 金属附件的作用是将绝缘子固定在支架上和将载 流导体固定在绝缘子上。金属附件装在绝缘件的两 端，两者通常用水泥胶合剂胶合在一起。绝缘瓷件 的外表面涂有一层棕色或白色的硬质瓷釉，以提高 其绝缘、机械和防水性能；金属附件皆作镀锌处理， 以防其锈蚀；胶合剂的外露表面涂有防潮剂，以防 止水分侵入。
保定热电厂
《电气设备及运行》讲稿
第五章 火电厂高压配电设备 报告人：胡志光
单位：华北电力大学
第五章 目 录
第一节 绝缘子、母线和电缆 第二节 高压断路器 第三节 隔离开关、熔断器和负荷开关 第四节 互感器 第五节 过电压保护设备 第六节 接地装置 复习思考题
第一节 绝缘子、母线和电缆
一、绝缘子
• 1. 绝缘子的作用
形 。敞露母线与地之间的绝缘靠绝缘子维持，相间绝缘靠空气维
持。敞露母线的结构如下图所示。
矩形母线和槽形母线结构图
管形母线形状和支持结构示意图
3. 封闭母线 用外壳加以封闭保护的带电母线，称为封闭母线。 按外壳结构、所用材料以及冷却方式，封闭母线分 为共相封闭母线和分相封闭母线。
6．套管绝缘子 套管绝缘子用于母线在屋内穿过墙壁或天花板，以及从屋内向 屋外引出，或用于使有封闭外壳的电器(如断路器、变压器等)的载 流部分引出壳外。套管绝缘子也称穿墙套管，简称套管。
户内式穿墙套管结构示意图
户外式穿墙套管结构示意图
绝缘子外形图
二、母线
火电厂和变电所中各种电压等级配电装置的主母线，发电机、 变压器与相应配电装置之间的连接导体，统称为母线，其中主母 线起汇集和分配电能的作用。
• 绝缘子广泛应用在火电厂的配电装置、变压器、 开关电器及输电线路上，用来支持和固定裸载流导 体，并使裸载流导体与地绝缘，或使处于不同电位 的载流导体之间绝缘。因此，绝缘子应具有足够的 绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性。
• 2. 绝缘子分类 • 绝缘子按其额定电压可分为高压绝缘子(500V以 上)和低压绝缘子(500V及以下)两种；按安装地点可 分为户内式和户外式两种；按结构形式和用途可分 为支柱式、套管式及盘形悬式三种。
1. 母线材料 常用的母线材料有铜、铝和铝合金。 铜的电阻率低、机械强度大、抗腐蚀性强，是很好的母线材料。 铝的电阻率为铜的1.7～2倍，但密度只有铜的30％，在相同负荷 及同一发热温度下，所耗铝的质量仅为铜的40％～50％，而且我国 铝的储量丰富，价格低。 2. 敞露母线 敞露母线具有集肤效应系数低、散热良好、机械强度高、安装简
盘形悬式绝缘子的结构都是由绝缘件(瓷件或钢化玻璃)、铁帽、 铁脚组成。钟罩形防污绝缘子的污闪电压比普通型绝缘子高20 ％～50％；双层伞形防污绝缘子具有泄漏距离大、伞形开放、裙 内光滑、积灰率低、自洁性能好等优点；草帽形防污绝缘子也具 有积污率低、自洁性能好等优点。
在实际应用中，悬式绝缘子根据装置电压的高低组成绝缘子串。 这时，一片绝缘子的脚3的粗头穿入另一片绝缘子的帽2内，并用 特制的弹簧锁锁住。每串绝缘子的数目：35kV不少于3片， 110kV不少于7片，220kV不少于13片，330kV不少于19片， 500kV不少于24片。对于容易受到严重污染的装置，应选用防污 悬式绝缘子。
一、高压断路器的基本结构
如图所示高压断路器电路通断元件1、 绝缘支撑元件2、操动机构3及基座4等几 部分。电路通断元件安装在绝缘支撑元件 上，而绝缘支撑元件则安装在基座上。电 路通断元件是其关键部件，承担着接通和 断开电路的任务，它由接线端子、导电杆、 动、静触头及灭弧室等组成；绝缘支撑元 件起着固定通断元件的作用，并使其带电 部分与地绝缘；操动机构起控制通断元件 的作用，当操动机构接到合闸或分闸命令 时，操动机构动作，经中间传动机构驱动 动触头，实现断路器的合闸或分闸。
三、电力电缆
1．电缆分类 常用的电力电缆，按其绝缘和保护层的不同，有 以下几类： (1)油浸纸绝缘电缆，适用于35kV及以下的输配电 线路。 (2)聚氯乙烯绝缘电缆(简称塑力电缆)，适用于 6kV及以下的输配电线路。 (3)交联聚乙烯绝缘电缆(简称交联电缆)，适用于 1～1l0kV的输配电线路。 (4)橡皮绝缘电缆，适用于6kV及以下的输配电线 路，多用于厂矿车间的动力干线和移动式装置。 (5)高压充油电缆，主要用于110～330kV变、配电 装置至高压架空线及城市输电系统之间的连接线。
4．支柱绝缘子 户内式支柱绝 缘子分内胶装、 外胶装、联合 胶装3个系列； 户外式支柱绝 缘子分针式和
棒式2种。
户内式支柱绝缘子结构示意图
户外针式支柱绝缘子结构示意图 户外棒式支柱绝缘子外形示意图
5．盘形悬式绝缘子 悬式绝缘子主要应用在35kV及以上屋外配电装置和架空线 路上。按其帽及脚的连接方式，分为球形和槽形两种。
无隔板和有隔板共箱式封闭母线结构示意图
分相封闭母线结构示意图 (a)单个绝缘子支持；(b)两个绝缘子支持；
(c)三个绝缘子支持；(d)四个绝缘子支持
封闭母线结构图
全连分相封闭母线具有以下优点： （1）供电可靠。封闭母线有效地防止了绝缘遭受灰尘、潮气等污 秽和外物造成的短路。 （2）运行安全。由于母线封闭在外壳中，且外壳接地，使工作人 员不会触及带电导体。 （3）由于外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，而且基本消除 了母线周围钢构件的发热。 （4）运行维护工作量小。 在运行时，主要监视母线有无明显的松动或振动，支持绝缘子有 无放电和脱落现象，各接头有无发热现象。在雨、雪天，要观察 屋顶有无漏水，以防漏水破坏绝缘，引起接地或短路。 正常运行中，母线的允许温度： （a）裸母线及其接头为70℃； （b）分相封闭母线外壳温度为65℃，母线为85℃。
2. 电缆结构及型号 电缆结构主要由载流导体、绝缘层、保护层三部分组成， 其型号的含义如下：
三芯油浸纸绝缘电缆结构图
单芯充油电缆结构图
电缆结构外形图
第二节 高压断路器
高压断路器是电力系统最重要的控制设备和保护设备。 高压断路器的功能是接通和断开正常工作电流、过负荷电流 和故障电流，它是开关电器中最为完善的一种设备。
• 3. 绝缘子的结构组成
• 高压绝缘子主要由绝缘件和金属附件两部分组成。 绝缘件通常用电工瓷制成，电工瓷具有结构紧密均 匀、绝缘性能稳定、机械强度高和不吸水等优点。 盘形悬式绝缘子的绝缘件也有用钢化玻璃制成的， 具有绝缘和机械强度高、尺寸小、质量轻、制造工 艺简单及价格低廉等优点。
• 金属附件的作用是将绝缘子固定在支架上和将载 流导体固定在绝缘子上。金属附件装在绝缘件的两 端，两者通常用水泥胶合剂胶合在一起。绝缘瓷件 的外表面涂有一层棕色或白色的硬质瓷釉，以提高 其绝缘、机械和防水性能；金属附件皆作镀锌处理， 以防其锈蚀；胶合剂的外露表面涂有防潮剂，以防 止水分侵入。
保定热电厂
《电气设备及运行》讲稿
第五章 火电厂高压配电设备 报告人：胡志光
单位：华北电力大学
第五章 目 录
第一节 绝缘子、母线和电缆 第二节 高压断路器 第三节 隔离开关、熔断器和负荷开关 第四节 互感器 第五节 过电压保护设备 第六节 接地装置 复习思考题
第一节 绝缘子、母线和电缆
一、绝缘子
• 1. 绝缘子的作用