供配电系统的常用电气设备2008(精品).pdfVIP

第4章 供配电系统的常用电气设备 §4.1 概 述 §4.2 电弧的产生及灭弧方法 §4.3 电力变压器 §§44.44 互感器互感器 §4.5 熔断器 §§4.6 高压开关设备高压开关设备 §4.7 低压开关设备 §4.8 避雷器 §4.9 成套配电装置 小结 §4.1 概 述 4.1.1 电气设备的定义电气设备的定义 供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备， 包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电设 备备 （（如电动机如电动机、照明用具照明用具））等等。 4.1.2 电气设备的分类 1. 按电压等级分 （（11））高压设备高压设备 交流50Hz、额定电压1200V以上 直流、额定电压1500V以上 （（22））低压设备低压设备 交流50Hz、额定电压1200V及以下 直流、额定电压1500V及以下 22 ．按设备所属回路分按设备所属回路分 （1） 一次回路及一次设备 一次回路 供配电系统中用于传输、变换和分配电力电能的主电路 一次设备或一次电器 设置在一次回路中的电气设备 （2 ） 二次回路及二次设备 二次回路 指用来控制、指示、监测和保护一次回路运行的电路 二次设备或二次电器 设置在二次回路中的电气设备。 §4.1 概 述 3 ．按在一次电路中的功能分 （1）变换设备 用来按电力系统工作的要求变换电压或电流的电气设 备备，如变压器如变压器、互感器等互感器等。 （2 ）控制设备 用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电 气设备，如高低压断路器、开关等。 （3 ）保护设备 用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护用电气 设备，如熔断器、避雷器等。 （4 ）补偿设备 用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备， 如并联电容器等。 （5 ）成套设备(装置) 按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设 备及其相关的二次设备组合为备及其相关的二次设备组合为一体的电气装置体的电气装置，，如高低压开关柜如高低压开关柜、、低低 压配电屏、动力和照明配电箱等。 §4.2 电弧的产生及灭弧方法 4.2.1 电弧及其主要危害 电弧— 一种高温、强光的电游离现象，开关电器和线路中一种必然的 物理现象物理现象，是电流的延续是电流的延续。 1．电弧的主要特征 （1）能量集中，发出高温、强光。 （（2 ））自持放电自持放电，维持电弧稳定燃烧所需电压很低维持电弧稳定燃烧所需电压很低。 （3 ）游离的气体，质轻易变。 2 ．电弧的危害 （1）延长了电路的开断时间，从而使故障对供配电系统造成更大的损 坏。 （（2 ））高温使开关触头变形高温使开关触头变形、、熔化熔化，，从而导致接触不良甚至损坏从而导致接触不良甚至损坏。 （3 ）高温可能造成人员灼伤甚至直接或间接的死亡，强光可能损害人 的视力。 （（44 ））引起弧光短路引起弧光短路，，严重时造成爆炸事故严重时造成爆炸事故。。 4.2.2 电弧的产生 11．产生电弧的根本原因产生电弧的根本原因 触头间很大电场强度和很高的温度导致触头本身的电子及触头周围介质中 的电子被游离而形成电弧电流。 22 ．产生电弧的游离方式产生电弧的游离方式 （1）高电场发射 强电场把触头表面的电子拉出，形成自由电子并发射到 触头间隙中。 （2 ）热电发射 触头表面的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中形成 自由电子向间隙四周发射出去。 （3 ）碰撞游离撞游离 高速移动的自高速移动的自由电子子碰撞中性质点撞中性质点，使中性质点游离成带使中性质点游离成带 正电的正离子和自由电子。不断的碰撞使触头间隙中正离子和自由电子数 越来越多，形成“雪崩”现象，当离子浓度足够大时，介质被击穿而产生 电弧电弧。。 （4 ）高