第四章常用建筑电气设备及选择
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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。
（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，有易燃易爆危险。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 Uwm
注：我国目前生I N产e的电I气w设m备，设计时取周围空
气温度为 为计算值。>
，<
时，应修4正0。oC
40oC
60oC
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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Imax
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It I tima t
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。
（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 。
• 自行设计的产品，如：ZN15-12，ZN28-12， 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
• 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
wenku.baidu.com
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
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〕。
I
3
p
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注：铭牌断流容S量k3值 所S规N定o的ff 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。
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。
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。
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〕
(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.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；
• 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。
（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，有易燃易爆危险。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 Uwm
注：我国目前生I N产e的电I气w设m备，设计时取周围空
气温度为 为计算值。>
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时，应修4正0。oC
40oC
60oC
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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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。
（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 。
• 自行设计的产品，如：ZN15-12，ZN28-12， 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
• 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
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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
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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I N off
注：铭牌断流容S量k3值 所S规N定o的ff 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。
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。
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。
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〕
(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.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；