第五章工厂变配电所及其一次系统

5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求
一、电弧的危害 烧损触头、引起火灾和爆炸事故、损伤人的视力
二、电弧的产生与熄灭
1、开关断开时电弧的产生
由于存在着大量导电的自由电子和正离子，在电路电压 的作用下，失去绝缘性能而导电，被称为“击穿”，形 成电弧。
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2、电弧的产生过程
5.1 变配电所的作用和类型
一、变、配电所的作用
变配电站是电力系统变换电压、接受ห้องสมุดไป่ตู้分配电能、
控制电力的流向和调整电压的设施。
二、变、配电所的分类： 车间变电所按变压器的安装位置可分为： 1、独立变电所： 2、附设变电所： 3、车间内变电所： 4、地下或梁架上变电所： 5、户外变电所：
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（7）热稳定电流 指断路器承受短路电流热效应的能力。是指制造厂给定 的在某规定时间内，断路器各部件的发热温度不超过短 时最高允许温度所允许的最大短路电流。 （8）合闸时间 对有操动机构的断路器，自合匝线圈加电压（即发出合 闸信号）起，到断路器接通时为止所需要的时间。
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（9）分闸时间 指自分闸线圈加上电压（即发出分闸信号）起，到断路 器触头断开至三相电弧完全熄灭时为止所需要的全部时 间。分闸时间包括断路器的有分闸时间（从跳闸线圈通 电到灭弧触头刚分离）和电弧熄灭时间。一般分闸时间 为0.06-0.12s。分闸时间小于0.06s的断路器称为快速 断路器。
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3.电弧的熄灭
中性气体分子的游离，是产生电弧和维持电弧的必要 条件。
电弧的去游离方式有复合和扩散两种。复合是使两个 带异号电荷的质点相聚在一起，使异号电荷中和。
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4、 熄灭电弧的措施
在高、低压开关中广泛采用的灭弧措施为： (1)加快触头的分离速度迅速拉长电弧 (2)将长电弧分成几个短电弧 (3)利用气体纵向或横向吹动电弧 吹弧的基本 方式有横吹和纵吹两种。 (4)使电弧在周围介质中移动 (5)利用固体介质的狭缝或狭沟灭弧
（2）最高工作电压 由于输电线路存在电压损失，线路首端的初始电压高于 额定电压，这样断路器就有可能在高于额定电压的情况 下长期工作。因此，在设计制造中就给断路器规定了一 个最高工作电压。按国家规定，额定电压在220kV及以 下的电气设备，最高工作电压为额定电压的1.15倍； 330kV及以上的电气设备为1.1倍
高压断路器又叫高压开关，是工厂变配电系统中的 关键设备之一。
灭弧性能是高压断路器基本的性能，是评价高压断路 器的重要指标。
根据灭弧介质不同，高压断路器可分为油断路器、 高压断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
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2、 高压断路器的特性参数
（ 1）额定电压 指断路器正常工作时允许施加的电压级别
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5、真空断路器
真空断路器是以气体分子极少，不易游离而且绝缘强度 很高的真空空间作为灭弧介质的新型开关电器。我国已 成批生产户内ZN型3-10kV系列的真空断路器。
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6、断路器的操动机构
操动系统主要由合闸动力的操动机构和传递动力的传动 机构两部分组成。
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（3）额定电流 指断路器可以长期通过的最大工作电流。断路器长期通 过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值 . （4）额定断路电流 指断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流。它表明 断路器的灭弧能力。
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（5）额定断流容量 是表征断路器灭弧能力的参数，它是以额定断路电流为 基础推算出在额定电压时的断流容量。 . （6）稳定电流 指断路器在冲击短路电流的作用下承受电动力的能力 。 是生产厂家在设计制造时确定的。一般以额定电流幅值 的倍数表示。
（1） 热电发射：开关触头分断电流——触头面积变小—— 触头发热——表面电子形成自由电子。
（2）强电场发射：开关触头分断——电场加大——表面形成 自由电子。
（3）碰撞游离：自由电子移动——碰撞中性质点——形成新 的自由电子——形成电弧
（4）热游离：温度高——自由电子增加——产生热游离。
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三、对电弧触头的要求
1、满足正常负荷的发热要求。 2、具有足够的机械强度。能经受规定的通断次数，
不发生机械故障。 3、具有足够的动稳定度、热稳定度。 4、具有足够的断流能力。触头不烧损，不发生熔
焊现象。
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5.3 高压一次设备
一、高压断路器 1、高压断路器的定义
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5.1 工厂变配电所的作用和类型 5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 5.3 高压一次设备
5.4 低压一次设备 5.5 电压互感器和电流互感器 5.6 工厂变配电所的一次主接线 5.7 工厂变配电所的布置与结构 5.8 工厂变配电所的运行管理
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3、户内少油式断路器
少油式断路器是当前最常用的一种断路器。其特点是绝 缘油只作触头间的绝缘和灭弧介质，导电部分之间及其 对地绝缘，利用空气和固体绝缘材料来实现，因而用油 量少，具有体积小，结构简单坚固，使用安全和简化配 电装置等特点。我国生产的少油式断路器有户内少油式 （SN系列）和户外少油式（SW系列）两类。户内少油 式断路器已有10余种型号。当前工厂变配电系统中应用 最广的主要是SN10-10型户内少油式断路器。型号的意 义是：S（少油）、N（户内式）、10（设计序号为10） -10、（额定电压为10kV）。
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4、六氟化硫断路器
六氟化硫断路器是利用SF6气体作绝缘和灭弧介质的高 压断路器。由于它具有较好的电气性能，运行可靠、稳 定，易于向高压大容量发展，可达到较先进的技术经济 指标，近20年已在国外电网中广泛应用。近年来我国以 生产10kV以上各种电压的SF6断路器，并逐步推广应用。
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二、隔离开关