电气设备选择的一般条件
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此时，触头虽已分开，但电路中的电流还在继续流通。 只有电弧熄灭，电路才被真正断开。
电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中了出现 大量自由电子的缘故。
1. 电弧的产生、维持与熄灭
① 电弧的产生
阴极发射电子
静触头 (+)
热电子发射
强电场电子发射
碰撞游离
d
U
EU d
② 电弧的维持
E 3106 V / m
短路电流产生的热效应
It、t —电气设备允许通过的热稳定电流和时间
二、按短路状态校验
2. 电动力稳定校验——动稳定校验
含义：电气设备承受短路电流机械效应的 能力。
条件：ies≥ish 或 Ies≥Ish 式中
ish、Ish—短路冲击电流幅值及其有效值； ies、Ies—电气设备允许通过的动稳定电流幅值及
(2) 环境温度的影响
电气设备的额定电流是指在基准环境温度下，能 允许长期通过的最大工作电流。此时电气设备的 长期发热温升不超过其允许温度。
在实际运行中，周围环境温度直接影响电气设备 的发热温度，所以当环境温度不等于电气设备的 基准环境温度时，其额定电流必须进行修正。
我国生产的电气设备一般使用的额定环境温度为 +40℃。
燃弧时间
继电保护动作时间 （后备保护）
断路器固有分闸时间 断路器全开断时间
② 开断电流计算时间：
tk tpr1 tin
断路器固有分闸时间
继电保护动作时间 （主保护）
§6.2 高压断路器和隔离开关的原理 与选择
引言
1. 开关电器的类型
① 仅用来在正常情况下，断开或闭合正常工作电流的开关电器， 如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。
允许电流。
Imax 为电气设备所在回路的最大持续工作电 流。不同回路的计算方法不同，如：
发电机、调相机和变压器回路， Imax =1.05IGN； 母联断路器回路的 Imax 一般可取母线上最大一台
发电机或变压器的Imax ； 母线分段电抗器的 Imax 应为母线上最大一台发电
机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最 大一台发电机额定电流的50%~80%。
③ 计算短路点：
同一电压等级各短路点的短路电流值均相等，但 通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同 而不同。
在校验电气设备和载流导体时，必须确定电气设 备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短 路电流校验值为最大。
二、按短路状态校验
4. 短路计算时间
① 短路电流热效应计算时间：
tk tpr tbr tpr tin ta
② 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器， 如高、低压熔断器。
③ 既用来断开或闭合正常工作电流，也用来断开或闭合过负荷 电流或短路电流的开关电器，如高压断路器、低压自动空气 断路器等。
④ 不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电压的开关电 器，如隔离开关等。
引言
2. 断路器的作用
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
当电气设备安装地点的环境条件如温度、 风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和 覆冰厚度等超过一般电气设备规定的使用 条件时，应采取措施。
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
(1) 海拔高度的影响
一般非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不 超过1000 m。
当地区海拔超过制造厂家的规定值时，由于大气 压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和 外绝缘的放电特性下降，则电气设备的最高允许 工作电压应修正。
当最高允许工作电压不能满足要求时，应采用高 原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
其有效值。
二、按短路状态校验
3. 短路电流计算条件
① 容量和接线：
容量：按本工程设计最终容量计算，并考虑电 力系统远景发展规划。
接线：采用可能发生最大短路电流的正常接线 方式。
② 短路种类：
一般按三相短路验算Байду номын сангаас若其他种类短路较三相 短路严重时，则应按最严重的情况验算。
二、按短路状态校验
3. 短路电流计算条件
电弧有热惯性
电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。
交流电弧每半周自动熄灭一次
随着交流电流的周期性变化，电弧电流也将每隔半周过零一次。 在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量较少，电弧 温度和热游离下降，而去游离作用继续进行，电弧将自然熄灭。
一、按正常工作条件选择电气设备
4. 其它选择
根据电气设备的装置地点、使用条件、检 修和运行等要求，对电器进行种类（屋内 或屋外）和型式（防污型、防爆型、湿热 型等）的选择。
二、按短路状态校验
1. 短路热稳定校验
含义：短路电流通过时，电气设备各部件 温度（或发热效应）应不超过允许值。
条件：I t2t Qk
在正常情况下，控制各种电力线路和设备的开断和关合。 在电力系统发生故障时，自动地切除电力系统的短路电
流，以保证电力系统的正常运行。
一、电弧的形成与熄灭
用开关电器切断通有电流的电路时，只要电源电压大 于10~20V，电流大于80~100mA，在开关电器的动、 静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。
1. 额定电压
设计时：UN≥UNs。 电网的最高运行电压：
220kV及以下为1.15 UN ； 330kV及以上为1.1 UN 。
电气设备的最高允许电压为设备额定 电压的1.1~1.15倍。
一、按正常工作条件选择电气设备
2. 额定电流
设计时：IN≥Imax。 IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期
第六章 导体和电气设备的原理 与选择
§6.1 电气设备选择的一般条件
引言
尽管电力系统中各种设备的作用和工作条件 并不一样，具体选择方法也不完全相同，但 对它们的基本要求却是一致的。
电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作 条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定 和动稳定。
一、按正常工作条件选择电气设备
热游离
(-)
去游离
复合去游离
动触头
③ 电弧的熄灭 扩散去游离
若游离过程大于去游离过程，则电弧继续燃烧；
若去游离过程大于游离过程，则电弧逐渐熄灭。
2. 交流电弧的熄灭
(0) 交流电弧的特性
电弧温度随时间变化
电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动。电 弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率减小时， 电弧的温度降低。
电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中了出现 大量自由电子的缘故。
1. 电弧的产生、维持与熄灭
① 电弧的产生
阴极发射电子
静触头 (+)
热电子发射
强电场电子发射
碰撞游离
d
U
EU d
② 电弧的维持
E 3106 V / m
短路电流产生的热效应
It、t —电气设备允许通过的热稳定电流和时间
二、按短路状态校验
2. 电动力稳定校验——动稳定校验
含义：电气设备承受短路电流机械效应的 能力。
条件：ies≥ish 或 Ies≥Ish 式中
ish、Ish—短路冲击电流幅值及其有效值； ies、Ies—电气设备允许通过的动稳定电流幅值及
(2) 环境温度的影响
电气设备的额定电流是指在基准环境温度下，能 允许长期通过的最大工作电流。此时电气设备的 长期发热温升不超过其允许温度。
在实际运行中，周围环境温度直接影响电气设备 的发热温度，所以当环境温度不等于电气设备的 基准环境温度时，其额定电流必须进行修正。
我国生产的电气设备一般使用的额定环境温度为 +40℃。
燃弧时间
继电保护动作时间 （后备保护）
断路器固有分闸时间 断路器全开断时间
② 开断电流计算时间：
tk tpr1 tin
断路器固有分闸时间
继电保护动作时间 （主保护）
§6.2 高压断路器和隔离开关的原理 与选择
引言
1. 开关电器的类型
① 仅用来在正常情况下，断开或闭合正常工作电流的开关电器， 如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。
允许电流。
Imax 为电气设备所在回路的最大持续工作电 流。不同回路的计算方法不同，如：
发电机、调相机和变压器回路， Imax =1.05IGN； 母联断路器回路的 Imax 一般可取母线上最大一台
发电机或变压器的Imax ； 母线分段电抗器的 Imax 应为母线上最大一台发电
机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最 大一台发电机额定电流的50%~80%。
③ 计算短路点：
同一电压等级各短路点的短路电流值均相等，但 通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同 而不同。
在校验电气设备和载流导体时，必须确定电气设 备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短 路电流校验值为最大。
二、按短路状态校验
4. 短路计算时间
① 短路电流热效应计算时间：
tk tpr tbr tpr tin ta
② 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器， 如高、低压熔断器。
③ 既用来断开或闭合正常工作电流，也用来断开或闭合过负荷 电流或短路电流的开关电器，如高压断路器、低压自动空气 断路器等。
④ 不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电压的开关电 器，如隔离开关等。
引言
2. 断路器的作用
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
当电气设备安装地点的环境条件如温度、 风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和 覆冰厚度等超过一般电气设备规定的使用 条件时，应采取措施。
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
(1) 海拔高度的影响
一般非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不 超过1000 m。
当地区海拔超过制造厂家的规定值时，由于大气 压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和 外绝缘的放电特性下降，则电气设备的最高允许 工作电压应修正。
当最高允许工作电压不能满足要求时，应采用高 原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
其有效值。
二、按短路状态校验
3. 短路电流计算条件
① 容量和接线：
容量：按本工程设计最终容量计算，并考虑电 力系统远景发展规划。
接线：采用可能发生最大短路电流的正常接线 方式。
② 短路种类：
一般按三相短路验算Байду номын сангаас若其他种类短路较三相 短路严重时，则应按最严重的情况验算。
二、按短路状态校验
3. 短路电流计算条件
电弧有热惯性
电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。
交流电弧每半周自动熄灭一次
随着交流电流的周期性变化，电弧电流也将每隔半周过零一次。 在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量较少，电弧 温度和热游离下降，而去游离作用继续进行，电弧将自然熄灭。
一、按正常工作条件选择电气设备
4. 其它选择
根据电气设备的装置地点、使用条件、检 修和运行等要求，对电器进行种类（屋内 或屋外）和型式（防污型、防爆型、湿热 型等）的选择。
二、按短路状态校验
1. 短路热稳定校验
含义：短路电流通过时，电气设备各部件 温度（或发热效应）应不超过允许值。
条件：I t2t Qk
在正常情况下，控制各种电力线路和设备的开断和关合。 在电力系统发生故障时，自动地切除电力系统的短路电
流，以保证电力系统的正常运行。
一、电弧的形成与熄灭
用开关电器切断通有电流的电路时，只要电源电压大 于10~20V，电流大于80~100mA，在开关电器的动、 静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。
1. 额定电压
设计时：UN≥UNs。 电网的最高运行电压：
220kV及以下为1.15 UN ； 330kV及以上为1.1 UN 。
电气设备的最高允许电压为设备额定 电压的1.1~1.15倍。
一、按正常工作条件选择电气设备
2. 额定电流
设计时：IN≥Imax。 IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期
第六章 导体和电气设备的原理 与选择
§6.1 电气设备选择的一般条件
引言
尽管电力系统中各种设备的作用和工作条件 并不一样，具体选择方法也不完全相同，但 对它们的基本要求却是一致的。
电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作 条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定 和动稳定。
一、按正常工作条件选择电气设备
热游离
(-)
去游离
复合去游离
动触头
③ 电弧的熄灭 扩散去游离
若游离过程大于去游离过程，则电弧继续燃烧；
若去游离过程大于游离过程，则电弧逐渐熄灭。
2. 交流电弧的熄灭
(0) 交流电弧的特性
电弧温度随时间变化
电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动。电 弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率减小时， 电弧的温度降低。