电气常识

一、 供电符号简介

1、国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。如T表示是中性点直接接地；I表示所有带电部分绝缘。

2、第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。如T表示设备外壳接地，它与系统中的其他任何接地点无直接关系；N表示负载采用接零保护。

3、第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如C表示工作零线与保护线是合一的，如TN-C；S表示工作零线与保护线是严格分开的，所以PE线称为专用保护线，如TN-S。

二、TT 方式供电系统

1、TT 方式的含义:是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称 TT 系统。T ---表示电力系统中性点直接接地；T ---表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。

2、接线示意图

三、TN 方式供电系统

1、TN供电系统的概念：是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示。

2、TN供电系统的特点

(1)一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是TT系统的5.3倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。

(2)TN系统节省材料、工时，在我国和其他许多国家广泛得到应用，可见比 TT 系统优点多。TN方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C和TN-S等两种。

3、TN供电系统的形式 (1)TN-C 方式供电系统

①TN-C 方式的概念:它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用 NPE 表示 ②接线

③特点:

1 ）由于三相负载不平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压，所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。

2 ）如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。

3 ）如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，使中性线上的危险电位蔓延。

4 ） TN-C 系统干线上使用剩余电流保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上；而且，工作零线在任何情况下都不得断线。所以，实用中工作零线只能让剩余电流保护器的上侧有重复接地。

5） TN-C 方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。

6)强制性标准《住宅设计规范》GB50096-1999于1999年6月1日开始实施，此种接线已不适宜采用

(2)TN-S 方式供电系统

①TN-S 方式的概念:它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统，称作 TN-S 供电系统

②接线

③特点:

1 ）系统正常运行时，专用保护线上不有电流，只是工作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上，安全可靠。

2 ）工作零线只用作单相照明负载回路。

3 ）专用保护线 PE 不许断线，也不许进入漏电开关。

4 ）干线上使用剩余电流保护器，工作零线不得有重复接地，而 PE 线有重复接地，但是不经过剩余电流保护器，所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装剩余电流保护器。

5 ）TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的\"三通一平\"（电通、水通、路通和地平--必须采用 TN-S 方式供电系统。

(3)TN-C-S 方式供电系统

在建筑施工临时供电中，如果前部分是 TN-C 方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用 TN-S 方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出 PE 线，如图 1-5 所示。这种系统称为 TN-C-S 供电系统。 TN-C-S 系统的特点如下。x

图 1-5 TN-C-S 方式供电系统

①工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通，如图 1-5ND 这段线路不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受到零线电位的影响。 D 点至后面 PE 线上没有电流，即该段导线上没有电压降，因此， TN-C-S 系统可以降低电动机外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于 ND 线的负载不平衡的情况及 ND 这段线路的长度。负载越不平衡， ND 线又很长时，设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在 PE 线上应作重复接地，如额头 1-6 所示。

② PE 线在任何情况下都不能进入剩余电流保护器，因为线路末端的剩余电流保护器动作会使前级剩余电流保护器跳闸造成大范围停电。

③对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外，其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联， PE 线上不许安装开关和熔断器，也不得用大顾兼作 PE 线。

通过上述分析， TN-C-S 供电系统是在 TN-C 系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时， TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时，必须采用 TN-S 方式供电系统。

四、IT 方式供电系统 1、TT 方式的含义:

I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。 第二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护 2、接线:

3、这种供电系统的特点如下：

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

第二节：高低压配电装置

一、配电装置的概念及灭弧原理

1、配电装置的概念：用来接受和分配电能的装置,叫做配电装置,包括开关设备,测量仪表,连接母线和其他辅助设备。配电装置在设置上应便于检修、监视和操作。

2、灭弧原理

开关电器在投入或断开具有一定电压和电流的电路时，开关的动、静触头之间便会产生电弧。由于电弧形成了离子导电通道，电路实际上没有断开。各种开关电器由于其灭弧装置不同，其外形和结构上有较大的差异，因此有必要了解开关设备中电弧的产生及灭弧方法。

(1)电弧的产生与熄灭 ①电弧的的概念:

当刀闸开关切除一台运行着的电动机时，在开关的动、静触头之间会产生火花，这个火花就是电弧。此时电流通过电弧继续流动，一直到动触头拉开足够长距离时，火花熄灭，电流才被真正切断。

电弧温度极高，可达5000℃以上,对电器设备有很大危害。研究电弧的目的,是要迅速熄灭电弧,以保证电器设备运行安全。

②电弧的产生

在拉开刀闸时，动、静触头之间的空气原来是绝缘体为什么会形成导电的弧道呢？这是由于此时的空气已被游离，游离状态下的空气和导体一样具有导电性能。在切断电路时介质（如空气）由绝缘状态转变为导电状态，可分为如下几个过程：

a.强电场发射：

在开关触头刚刚分离的瞬间，触头间距离s很小，虽然触头间电压U不一定很高，则可能产生很强的电场强度E（E=U/s）。如果电场强度超过3×106V/M以上，金属触头阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为强电场发射，也是在弧隙间最初产生电子的原因。

b.热电子发射:

在触头即将分开的瞬间，触头压力以及接触面积减小，接触电阻(Rc）增大，电能损耗（I2Rc）增大，在触头表面出现炽热点；特别是电弧形成后，弧隙间的高温亦使触头表面受热出现强烈的炽热点。高温使得自由电子能量增加，运动加剧，阴极表面就会有电子跑出，形成热电子发射。

c.碰撞游离：

强电场的作用下，自由电子向阳极加速运动，具有很高的速度和巨大的动能，不断地与其他中性质点（介质原子或分子）发生碰撞，使束缚在原子核周围的电子释放出来，形成自由电子和正离子，这种现象就称为碰撞游离。新产生的电子也向阳极加速运动，同样也会使它所碰撞的中性质点游离。碰撞游离连续进行就可能导致触头间充满了电子和离子，它具有很大的电导，在外加电压作用下，触头间介质可能被击穿而形成电弧。

d.热游离：

电弧的温度很高，介质在分子高温作用下，产生迅速的不规则运动，具有很大的动能，相互碰撞游离出自由电子和正离子，形成热游离，维持电弧燃烧，增加了开关电器灭弧困难。

③电弧的熄灭

a.去游离：电弧中发生游离的同时，还进行着使带电质点减少的去游离过程，去游离的方式有复合和扩散两种。复合去游离:是指正离子与负离子互相吸引，结合在一起，电荷互相中和的过程。扩散去游离:是指带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质的现象。

b.电弧的熄灭

游离去游离是电弧燃烧中的两个相反过程，游离过程使弧道中带电粒子增加，有助于电弧燃烧；去游离能使弧道中带电离子减少，有利于电弧熄灭。这两个过程的动态平衡，将使电弧稳定燃烧。若游离过程大于去游离过程，将会使电弧愈加强烈地燃烧。若去游离过程大于游离过程，将会使电弧燃烧减弱，以至最终电弧熄灭。开关电器中，为了加强灭弧能力，都采用各种措施减弱游离过程。

(2)交流电弧的熄灭条件

交流电弧中电流每半个周期要经过一次零值，这时电弧暂时自然熄灭，电流停止向弧隙输入电能，弧隙介质因高温而产生的热游离迅速减弱，此时，设法加强去游离，使弧隙介质的绝缘能力达到不会被弧

隙外施电压击穿的程度，则在下半周电弧就不会重燃而最终熄灭。因此交流电弧的熄灭条件就是电弧不发生重燃的条件。

电弧电流过零时电弧自然熄灭，而弧隙的绝缘能力要恢复到绝缘的正常状态尚需要一定的时间，此恢复过程称为弧隙介质强度的恢复过程。

电弧电流自然过零后，电路施加于弧隙的电压，将从不大的电压逐渐增长，一直恢复到电源电压，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。

综上所述，在电弧电流过零时，电弧自然熄灭。此时，弧隙中同时存在着两个恢复过程，即介质强度恢复过程和电源电压恢复过程。如果电源恢复电压高于介质强度恢复电压，弧隙就被击穿，电弧重燃。反之，如果恢复电压低于介质强度时，电弧便熄灭。因此，交流电弧熄灭的条件是：电弧电流过零，电弧自然熄灭时，介质强度恢复电压始终高于电源恢复电压。

(3)熄灭电弧的基本方法

现代开关电器中，加速电弧熄灭的基本方法主要有以下几种： ① 冷却灭弧法

降低电弧的温度，使离子运动速度减慢，这样不但使热游离作用减弱，同时离子的复合作用也增强，有利于电弧的熄灭。温度愈低，复合作用就愈强烈，电弧愈易熄灭。

② 拉灭弧法

在开关触头断开时，加速触头分离，将电弧迅速拉长，从而降低了开关触头之间的电场强度，或者说电弧不足以维持电弧的燃烧，而使电弧熄灭。

a.用气体吹动灭弧

利用任何一种较冷的绝缘介质的气流来纵吹电弧（气流方向与弧柱平行）或横吹电弧（气流方向与弧柱垂直），使电弧迅速扩散，加强冷却，从而达到灭弧的目的。

b.采用多断口灭弧

在高压断路器中，常制成每相有两个或更多个串联断口，可将电弧分割成多个小电弧段。其作用是：在相等的触头行程下，多断口比单断口的电弧拉长速度快，从而弧隙电阻迅速增加，增大了介质强度的恢复速度；同时，加在每个断口的电压减小，使弧隙的电压恢复速度降低，因而灭弧性能良好。

c.利用真空灭弧

真空具有较高的绝缘强度，将开关触头置于真空容器中，当电流过零时即能熄灭电弧。为防止产生过电压，应当不使触头分开时电流突变为零。宜在触头间产生少量金属蒸汽，形成电弧通道。当交流电流自然下降过零前后，这些金属蒸汽便在真空中迅速飞散而熄灭电弧。

d.将电弧分为多个串联的短弧

交流电弧，在电流过零的瞬间，新阴极附近在0.1~1us的时间内，立即出现大约150~250V的介质强度，称为新阴极效应。当触头两端外加交流电压小于150V时，则电弧将熄灭。将长弧切成几个短弧串联就是利用新阴极效应灭弧。一般是采用绝缘板夹着许多金属栅片组成灭弧栅，罩住开关触头的全行程。当开关触头分离时，长电弧在电动力和磁场力的作用下迅速移入灭弧栅，长电弧被灭弧片切割成一连串的短电弧，在电弧电流过零，电弧熄灭时，每两栅片间均立即出现150~250伏的介质强度，设有n个栅片，则灭弧栅片总的介质强度为n（150~250）V，若作用于触头间的电压小于该值时，不能维持电弧燃烧，电弧必然熄灭。也就是说，当所有栅片间的介质强度总和大于动、静头向外加电压，电弧就不再重燃。

e.利用有机固体介质的狭缝灭弧

狭缝灭弧装置，灭弧栅片电陶土或有机固体材料制成。当触头间产生电弧后，在磁吹线圈产生的磁场作用下，以电弧产生电动力，将电弧拉长进入灭弧栅片的狭缝中，电弧与栅片紧密接触，冷却电弧，加强去游离。同时有机固体介质在高温作用下分解而产生气体，压力增大，使电弧强烈冷却，最终熄灭。

(4)各种开关电器的灭弧措施

上述灭弧方法，在各种开关电器中采用不同的具体措施来实现。在这些方法中，冷却灭弧是基本的，再配合其他灭弧方法，形成各种开关电器的灭弧装置。

①高压隔离开关和低压快分开关中，采用冷却灭弧及速拉弧。

②有填料封闭式熔断器，利用狭缝灭弧及冷却灭弧；无填料封闭式熔断器，利用速拉电弧，冷却及增大压力等方法灭弧。

③低压断路器、接触器和带灭弧罩的刀开关，应用串联短弧及冷却灭弧等方法灭弧。 ④SF6断路器、压缩空气断路器、油断路器及负荷开关等广泛利用气体吹弧方法。 ⑤真空断路器应用真空的高绝缘强度和扩散性能灭弧。 二、配电变压器 1、变压器的分类

(1)按电源输出相数分为：单相、三相和多相 (2)按绕组结构分为：单绕组、双绕组和三绕组

(3)按用途分为：电力变力变压器、电炉变压器、整流变压器、调压变压器 2、变压器的结构 3、变压器的参数

(1)额定容量（SN）：额定容量是制造厂所规定的在额定条件下使用时变压器输出能力的保证值，单位为VA或KVA。对于三相变压器而言是指三相总的容量。

(2)额定电压（UN）：额定电压是由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值，单位为V或KV。变压器的初级侧的额定电压为U1N，次级侧的额定电压U2N；对三相变压器而言，额定电压是指线电压。

(3)额定电流（IN）：额定电流是额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的电流值，对于三相变压器，额定电流是线电流。

单相变压器：

三相变压器：

(4)单相变压器的工作原理：

单匝e1==e2

E1=N1e1=

E2=N2e2=

式中 Bm---铁芯中最大的磁通密度，T； S----铁芯截面积，cm

f----电源频率，Hz工频频率为50Hz N1----一次绕组匝数，匝 N2----二次绕组匝数，匝 (5)变压器的并联运行

无论是在电网变电所还是工矿企业变电所里，常采用两台或多台变压器并列运行方式。所谓并列运行(也称并联运行)，即各台变压器的一次绕组并接到同一电网母线上，二次绕组也都并接到公共的二次母线上(见图所示)。

2

采用并列运行方式，具有下列优点：①提高供电可靠性。其中一台变压器发生故障时，可从电网切除并进行检修。负荷由其余各台变压器分担，不用中断供电(必要时仅需对某些用户限电)，也可有计划地安排轮流检修。

②提高运行经济性。根据负荷大小可随时调整投入并联运行的变压器台数，保证变压器的负荷系数较高，从而减少空载损耗，提高效率和改善电网的功率因数。

③减少一次性投资。可以减少总备用容量，并能随用电负荷的增加而分批安装新变压器，即分期投资。

并列运行的变压器应满足以下3个条件：

①各变压器一、二次侧的额定电压分别相等(电压比也相同)。 ②各变压器的连接组别相同且分别同相。 ③各变压器的百分阻抗(即阻抗电压百分值)相等。

此外，并列运行的各台变压器额定容量不能相差过大，一般以不大于3：1为宜(详见下表)

电力变压器并列运行的技术条件

并列运行的条件 不能满足时产生的后果 允许差别的范围 电压比相等 若二次电压不相等，会 并联运行的变压器在绕组内产生一个循环电 的电压比差值不应超流，降低变压器的输出容 过0．5％ 量，甚至烧毁绕组 阻抗电压百分数 短路电压百分数不相等 并联运行变压器的Uk％相等(即短路 时，不能按变压器容量成 阻抗电压差值应不超阻抗百分数ZL％相 比例地分配负荷，会造成 过其中一台变压器阻等) 短路电压百分数小的过负 抗电压值的10％ 荷，短路电压百分数大的 不能满负荷 绕组的连接组必须相同 绕组连接不同时，将在 (1)任何奇数组别绕组间产生很大的循环电 的变压器都不能和任流，使变压器严重发热以 何偶数组别的变压器致烧毁 并列运行 (2)不同奇数组别间的变压器可通过改变其外部接线的方式来满足并联运行的要求 容量相差过大时容易使 并联运行的变压负荷分配不合理，造成一 器，其容量比以不超台变压器过负荷，另一台 过3：1为宜 变压器不能满负荷 两台变压器容量不宜相差过大 变压器必须符合以上条件方可并列运行的原因主要是：

①电压比相同，允许相差不超过±0．5％(电压比>3时)或土1％(电压比≤3时)。如果电压比不同，一、二次侧电压分别不相等，所差大于允许值，这样的两台变压器并列运行时，会产生循环电流(也称\"环流\")，结果会影响变压器本身的安全及其出力；

②连接组别相同，否则也将产生环流，甚至是很大的环流。若单数组别的变压器与双数组别的变压器(如一台D，y11与一台Y，yn0)并列时，所产生的环流可使变压器烧毁；

③百分阻抗(即阻抗电压百分数)相同，允许相差其值的±10％。如果百分阻抗不等，相差大于允许值，则并列运行的变压器在负荷分配上便不能按变压器容量的比例来合理分担，阻抗大的变压器将会轻载，阻抗电压小的却又过载。容量不同的变压器其百分阻抗值相差较大时，大容量变压器与小容量变压器负荷分配将会很不平衡,往往造成小容量的变压器过载损坏。所以,一般要求其容量比不超过3:1,否则不宜运行。

(6).变压器的过负荷运行

正常运行时，变压器负荷一般不应超过其额定容量。但特殊情况下也可在规定范围内超负荷(常称过负荷)运行。过负荷运行包括正常过负荷和事故过负荷两种。

(1)正常过负荷。实际运行中，变压器的负荷和环境温度是经常变化的。轻负荷和环境温度低时，绝缘材料老化减缓；过负荷和环境温度高时，绝缘材料老化就会加速。因此，环境温度低时，允许适当过负荷运行；环境温度高时，则应适当减负荷运行。这样彼此补偿，还可不至于影响变压器的使用寿命。根据这一道理，变压器可以根据需要和条件在高峰负荷和冬季时适当过负荷运行。这种允许经常承受、且不影响变压器寿命的过负荷称为正常过负荷。正常过负荷的数值

和时间可按以下方法确定：

1)变压器的负荷率小于1时，正常过负荷的允许过负荷倍数和持续时间可由图1％1的曲线来确定。所谓负荷率，是指24h的平均负荷与额定容量(同量纲)的比值。变压器在运行时所能输出的功率主要决定于绕组温度的高低。所以，如果事先不知道负荷率，可根据过负荷前上层油的温升，按下表的规定确定过负荷的倍数和持续时间。油浸式电力变压器过负荷允许时间。

2)查夏季(6、7、8三个月)变压器的典型负荷曲线可知，其最高负荷低于变压器的额定容量，且每低1％时在冬季便允许过负荷1％(以15％为限)，但要注意上层油温不能超过规定值。

如果正常过负荷总数不超过30％，则上述两项过负荷数值可以累计叠加使用。

(2)事故过负荷。并列运行的变压器，如果其中一台发生故障必须退出运行、而又无备用变压器时，其余各台变压器允许在短时间内程度较大地过负荷。这种在发生事故情况下承担的过负荷运行称为事故过负荷，但它对变压器的寿命是有一定影响的。

干式变压器带风机冷却时允许过负荷时间可参考下表所示数值。

对于油浸自冷和油浸风冷的变压器，事故过负荷倍数与持续时间的关系如下表所示。

实际使用中应严格按照表列数值要求，以防止变压器严重受损。 干式变压器事故过负荷时间，可参考下表所示的数值。

三、 高压开关设备 1、 高压断路器 (1)高压断路器的用途

高压断路器在正常运行时接通或切断负荷电流；在电力系统发生短路故障或严重过负荷时，借助继电保护装置自动、迅速切断故障电流，防止扩大事故范围；同时高压断路器又能完成自动重合闸任务，以提高供电的可靠性。因此，要求高压断路器必须具有很完善的灭弧装置和快速动作的特性。

(2)高压断路器的型号含义

(3)高压断路器的主要技术参数 ①额定电压

额定电压是指其导电和载流部分长期工作允许承受的（线）电压等级。考虑到电网在实际运行中电压有可能略高于额定电压，因此断路器允许长期承受的最高工作电压高于额定电压值的10％～15％。同时，按电网可能出现的短时过电压倍数，断路器的绝缘也具有对应的承受过电压的能力

断路器的额定电压等级与电网的额定电压等级是一致的。目前国家标准规定断路器的额定电压有3，6，35，110，220，330和500KV等。

②额定电流

额定电流是指在规定环境温度下，当断路器的绝缘和载流部分不超过长期工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。

国家标准规定，断路器的额定电流有200,400,630,1000,1600,2000,2500,4000,5000,6300,8000,10000,12500,16000,2000各级。

③额定开断电流

额定开断电流是指断路器工作在电网额定电压下所能开断的最大的短路电流的有效值。（有时也可用额定开断容量表示，额定开断容量定义为额定电压与额定开断电流的乘积）。

④额定峰值耐受电流（额定动稳定电流）

额定耐受峰值电流是表明断路器的机械结构能承受短路电流电动力冲击的能力，即断路器在闭合状态下时能通过的保证机械部分不变形及损坏的最大短路电流（峰值）。

⑤.额定短时耐受电流（额定热稳定电流）

额定短时耐受电流是表明断路器通过短路电流时承受短时发热的能力，额定短时耐受电流值应等于额定短路开断电流值。

⑥额定短路持续时间（额定热稳定时间）

当额定短时耐受电流通过断路器的时间为额定短路持续时间时，断路器的各部分温度不超过短时允许发热的最高温度。

⑦分闸时间

断路器分闸时间指从断路器跳闸控制回路接受分闸信号瞬间起，到断路器各极触头间的电弧完全熄灭为止所经过的时间。它包括固有分闸时间和燃弧时间。

⑧合闸时间

断路器的合闸时间指从断路器的合闸控制回路接受合闸信号到主触头全部接通电路所经过的时间。 (4)高压断路器的分类

高压断路器一般按下列方法分类：

①按断路器的安装地点可分为：户内式和户外式两种

②按断路器的灭弧介质及作用原理可分为：油断路器（多油式和少油式），压缩空气断路器，真空断路器，SF6（六氟化硫）断路器，磁吹断路器等。

与之配套使用的操动机构的类型，按断路器操作合闸作功方式可划分有：电磁机构，气动机构，液压机构，弹簧机构等。

目前城乡配电装置中应用比较多的是少油断路器、真空断路器、SF6（六氟化硫）断路器。 (5)常用断路器的灭弧原理 ①少油断路器

少油断路器以变压器油作为灭弧介质及动、静触头之间的绝缘。而用空气、陶瓷或有机绝缘材料作为相与相之间或相与地之间的绝缘。因此，少油断路器油量少、体积小、耗用钢材，价格便宜。目前在我国10~220KV电力系统中得到广泛应用。

其灭弧原理是少油断路器在油中开断电流时，触头间将产生电弧。高温电弧使油急速蒸发和分解。于是电弧便在油蒸汽和油分解的气体气泡中燃烧。油分解的气体中氢气约占70% ~ 80%，而且氢气的热导率非常高，并有很强的扩散作用。氢气和其他冷热气体对弧道产生强烈的冷却和去游离作用，特别是当电流经过零值瞬间，这种作用更加强烈，有利于熄灭电弧。断路器通常采用绝缘材料制成灭弧室，电弧在

灭弧室中燃烧，利用灭弧室内升高的压力（可达几十兆帕）使油一方面流动，一方面与电弧接触，则灭弧效果更好。

②六氟化硫断路器

六氟化硫断路器采用SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质，SF6气体具有良好的绝缘性能和灭弧能力，因此在断路器中的应用得到迅速发展。SF6断路器的类型按灭弧方式分，有单压式和双压式；按触头工作方式可分为定开距式和变开距式；按总体结构分，有落地罐式和瓷瓶支柱式。

灭弧原理：

单压式SF6断路器只有一种压力较低的压力系统，既只有0.3~0.6MPa压力（表压）的SF6气体作为断路器的内绝缘。在断路器开断的过程中，由动触头带动压力活塞或压气罩，利用压缩气流吹熄电弧。分闸完毕，压气作用停止，分离的动静触头处在低压的SF6气体中

双压式SF6断路器内部有高压区和低压区，低压区0.3~0.5Mpa的SF6气体作为断路器的主绝缘。在分闸过程中，排气阀开启，利用高压区约1.5MPa的气体吹熄电弧。分闸完毕，动、静触头处于低压气体中或高压气体中。高压区喷向低压区的气体，再经气体循环系统和压缩机抽回高压区。

目前我国生产的SF6断路器采用单压式；并且触头多采用变开距结构 ③真空断路器

-4

真空断路器是利用真空(真空度为10mm汞柱以下)具有良好的绝缘性能和耐弧性能等特点，将断路器触头部分安装在真空的外壳内而制成的断路器。真空断路器具有体积小、重量轻、噪音小、易安装、维护方便等优点。尤其适用于频繁操作的电路中。

真空灭弧室中电弧的点燃是由于真空断路器刚分瞬间，触头表面蒸发金属蒸汽，并被游离而形成电弧造成的。真空灭弧室中电弧弧柱压差很大，质量密度差也很大，因而弧柱的金属蒸汽（带电质点）将迅速向触头外扩散，加剧了去游离作用，加上电弧弧柱被拉长、拉细，从而得到更好的冷却，电弧迅速熄灭，介质绝缘强度很快得到恢复，从而阻止电弧在交流电流自然过零后重燃。

2、 高压隔离开关 (1)高压隔离开关的用途

隔离开关是一种没有专门灭弧装置的开关设备，在分闸状态有明显可见的断口，在合闸状态能可靠地通过正常工作电流和短路电流。

隔离开关的主要用途如下： ①检修设备隔离高压电源

用隔离开关断口的可靠绝缘能力，将需要检修的设备与带电部分相互隔离。

②倒换母线

在断口两端接近等电位的条件下，带负荷进行分闸、合闸；变换双母线或其他不长的并联线路的接线方式。

③合空载电路

利用隔离开关断口在分开时将电弧拉长和空气的自然熄弧能力，分、合一定长度的母线、空载电缆或架空线路的电容电流（不超过5A），一定容量的变压器的空载励磁电流（不超过2A），以及分、合电压互感器，避雷器和消弧线圈等回路。

(2)高压隔离开关的主要技术参数

隔离开关的主要技术参数有：额定电压、额定电流、额定峰值耐受电流（额定动稳定电流）、额定短时耐受电流（额定热稳定电流）、额定短时持续时间（额定热稳定时间）等。各参数的意义及额定等级与高压路器的主要技术参数相同。

(3)高压隔离开关的型号含义

3、 高压负荷开关 (1)高压负荷开关的用途

负荷开关是专门用于接通和断开负荷电流的开关设备；当装有脱扣器时，在过负荷情况下也能自动跳闸。但负荷开关仅具有简单的灭弧装置，所以不能切断短路电流。在大多数情况下，负荷开关与高压熔断器（一般为RN1型）串联组合使用，由熔断器切断过载及短路电流，负荷开关接通和断开负荷电流。负荷开关用于35kv及以下功率较小和对保护性能要求不高的场所。

(2)高压负荷开关的型号含义

4、 高压熔断器 (1)高压熔断器的用途

高压熔断器是6-35kv电力系统小容量电路中常用的保护电器。它由熔体、支持触头和保护外壳三部分组成。串接于电路中，主电路发生过负荷或短路故障时，故障电流超过熔体的额定电流，熔体被迅速加热熔断，切断故障电流。

在不太重要而又允许较长时间停电的线路中，高压熔断器和隔离开关或负荷开关配合使用可代替价格高的断路器。

跌落式熔断器不仅能保护电气装置，在一定条件下还能断开和接通空载的架空线路、变压器和小负荷电流。

具有重合闸功能的跌落式熔断器还可以缩短停电时间、提高供电可靠性。 (2)高压熔断器的分类及特点 其分类一般如下表所示。

分类方式 性能 保护范围 熄弧方式 安装场所 保护对象 型式 结构 极数 底座绝分类名称 限流式、非限流式 一般、后备、全范围 角壮式(大气中熄弧)、石英砂填料、喷射式、真空等 户外、户内 变压器、电动机、电压互感器、单台并联电容器、电容器组、电容器组、供电回路等 插入式、母线式、跌落式、非跌落式、混合式等 单极、三级 单柱、双柱 缘子 ①限流式熔断器

限流指的是短路电流。我们知道，从电路短路瞬间开始到短路电流达到最大值是需要一定时间的。限流式熔断器熔体装在充满石英砂的密封磁管内，当短路电流通过熔件使其熔断时，电弧产生在石英砂的填料中，受到石英砂颗料间狭沟的，弧柱直径很小，同时电弧还受到很多的气体压力作用和石英砂对它的强烈冷却，所以限流式熔断器灭弧能力强，在短路电流未在到最大值时，就将电弧很快熄灭，因而可短路电流的发展，大大减轻了电气设备所受危害的程度，降低了对被保护设备动、热稳定性的要求。因它在开断电路时无游离气体排出，所以在户内配电装置中广泛采用。

限流式熔断器主要产品有国产RN1、RN2、RN3、RN5、RN6、RW9-35、以及引进国外技术生产的产品XRNT-10型（户内变压器保护用）。

RN1及RN3供6-35kv高压线路及设备的过载与短路保护用，RN5及RN6型是以RN1及NR2型为基础，仅在外形上进行改进而成。

RN2用来保护户内式电压互感器；RW9-35用来保护户外式电压互感器。 ②跌落式熔断器

跌落式熔断器，当主线路发生故障时，大电流使熔体熔断后熔管绕轴跌落，造成明显可见断口。 跌落式熔断器的灭弧原理是靠消弧管产气吹弧和迅速拉长电弧而熄灭。切断电流时，没有限流作用，不会截流，过电压较低。可用于输电线路及户外315kvA及以下容量电力变压器的高压侧作短路和过负荷保护。在一定条件下可以分断与关合空载架空线路，空载变压器和小负荷电流。

跌落式熔断器分单次式和重合式两种。单次式只一根熔器；重合式有两根熔管（RW3-10Z），平时只有一根工作管接于电路上，当有短路故障时，工作熔管跌落，另一根熔管的接触机构便借助于工作熔管跌落时的冲击力而将触头闭合，并使该熔管接入电路通电，其间隔时间不大于0.3秒。

(3)高压熔断器的主要技术参数

①额定电压:是指熔断器长期所能承受的正常工作电压。目前我国高压熔断器的额定电压有3、6、10、15、20、35和110kv。

②熔断器的额定电流：是指熔断器本身的载流部分和接触部分发热所允许的电流。

③熔体的额定电流：是熔体本身发热所允许的电流。在这一电流下长期工作，熔体特性不会改变。在同一熔断器中可能用不同额定电流的熔体，熔体额定电流最大值应不超过熔断器的额定电流。

④熔体的熔断电流：是熔体熔断的最小电流，通常是额定电流的2倍。

⑤熔断器的断路电流：是熔断器所能切断的最大电流，当切断的电流小于此值时，只要换掉熔体，熔断器仍能使用；当切断的电流大于此值时，熔断器可能损坏，也可能由于电弧不能熄灭而引起相间短路，使事故扩大。

表（1） 限流式熔断器的主要技术参数

型号 额定电压额定电最大分断最小分断电（额定最大三相断流（KV） 流（A） 电流（KV） 电数） 容量（MVA） 20 不规定 40 1.3 不规定 20 RN1-3 3 100 200 20 RN1-6 6 75 100 200 20 50 1.3 不规定 200 12 1.3 RN1-10 10 100 150 200 7.5 10 不规定 RN1-35 35 20 30 40 3.5 1.3 RW9-35 35 3 0.5 2-10 33 10 100 2000 600 500 1000 RN2 6 10 0.5 85 50 熔断电流为0.6~1.8A，1min内熔断 注：RN1-3~10可配熔件额定电流的等级分为：2，3，5，7.5，10，15，20，30，40，50，75，100，150A。

表（2） 跌落式熔断器的主要技术参数

型号 额定电压（KV） 额定电流（A） 额定开断容量（MVA） 上限 下限 10 15 15 20 30 40 60 80 60 80 80 100 50 RW3-10RW3-10GRW4-10GRW7-10 10 RW7-10GRW9-10 100 200 50 RW3-35RW3-35GRW5-35RW5-35G 35 100 RW6-60RW6-60B (4)熔断器的保护特性

50 75 75 100 150 200 150 200 300 400 400 500 60 100 熔断器的保护特性又称为安秒特性。是熔体熔断电流和熔断时间的关系曲线。如下图所示。

图3-13 熔断器的安秒特性

图3-13中I0称为最小熔断电流。在理论上，熔体通过I0时，熔断时间为无穷大，即不应熔断。而通过熔体的电流大于I0很多时，熔断时间迅速降低至最小值（0.01秒以下）。通过熔体的电流愈大，熔体熔断时间愈短，通过相同的短路电流，熔体额定电流愈大，熔断时间愈长。熔断器的保护特性，在许多情况下需要通过实测确定。

(5)高压熔断器的型号含义

(6)高压熔断器在运行和维护中应注意的问题 ①运行维护时应注意下列事项

1)户内型熔断器瓷管的密封是否完好，导电部分与固定底座静触头的接触是否紧密。

2)户外型熔断器的导电部分接触是否紧密，弹性上触头的推力是否有效，熔体本身有否损伤，绝缘管有否损坏、受潮和变形。

3)检查瓷绝缘部分有无损伤、裂纹和放电痕迹。

4)检查所有连接部位是否松动，有无放电现象。白天巡视应用耳细听有无嘶嘶的放电声，夜间巡视可观察有无放电的蓝色火花。

5)检查熔断器的额定电流与熔断的配合以及和负荷电流是否相适应。

6)以钢纸管为内壁的熔管，能连续三次开断额定断流容量。如开断容量低于额定断流容量时，开断次数可以酌情增加。当熔管内径因多次开断而扩大到允许的极限尺寸时，应及时更换，对于电接触部分所出现的烧灼疤痕应该锉平，以防止运行中触头温度过高。

②高压熔断器选用时应注意的问题 1)型式的选择

在3～35kV的电站和变电所常用的高压熔断器有两大类：一类是户内高压限流熔断器，最高额定电压能达40.5kV，常用的型号有RN1、RN3、RN5、XRNM1、XRNT1、XRNT2、XRNT3型，主要用于保护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过载和短路；RN2和RN4型额定电流均为0.5A，为保护电压互感器的专用熔断器。另一类是户外高压喷射式熔断器，此类熔断器在熔体熔断产生电弧时，需要等待电流过零时才能开断电路，无限流作用。常用的型号有RW3、RW4、RW7、RW9、RW10、RW11、RW12、

RW13型等，其作用除与RN1型相同外，在一定条件下还可以分断和关合空载架空线路、空载变压器和小负

荷电流。RW10－35/0.5型为保护区35kV电压互感器专用的户外产品。所以根据熔断器的型式和不同的保护对象来选择。

2)按工作电压选择 Ⅰ、一般条件：

Ue≥Uwe

式中

Ue--熔断器额定电压

Uwe--安装处电网额定电压

即熔断器的额定电压(kV)应不小于熔断器安装处电网额定电压(kV)。 Ⅱ、对于限流型熔断器：

以石英砂作为熔断器填充物的限流型熔断器只能按Ue=Uwe的条件选择，这种情况下此类熔断器熔断产生的最大过电压倍数在规定的2.5倍相电压之内，此值并未超过同一电压等级电器的绝缘水平。如果熔断器使用在工作电压低于其额定电压的电网中，过电压倍数造成威胁可能增大3.5～4。

3）按工作电流及保护特性选择 Ⅰ、一般条件：

Ie≥Ije≥Ig·zd

式中

Ie--熔断器熔管的额定电流，A

Ije--熔断器熔体的额定电流，A Ig·zd--回路最大持续工作电流，A

此条件为选择熔断器额定电流的总体要求，其中熔体额定电流的选择最为重要，它的选择与其熔断特性有关，应能满足保护的可靠性、选择性和灵敏度要求。

Ⅱ、具体情况：

a.保护配电设备(即35kV及以下电力变压器)：

Ije=KIb·zd

式中

Ib·zd--变压器回路最大持续工作电流，A

K--可靠系数，不考虑电机自起动时，取1.1～1.3；考虑电机自起动时，取1.5～2.0

按此条件选择可确保变压器在通过最大持续工作电流，通过变压器励磁涌流，电动机自起动或保护范围以外短路产生的冲击电流时熔件不熔断，而且能保证前后级保护动作的选择性以及本段范围内短路能以最短时间切除故障。

b.保护电力电容器：

Ije＝KIc·e

式中

Ic·e--电容器回路的额定电流，A

K--可靠系数，对于跌落式熔断器，取1.35～1.5；对于限流型熔断器，当一台电容器时，系数取1.5～1.8；当一组电容器时，系数取1.35～1.8

c.保护电力线路： 按一般条件选择：

Ie≥Ije≥Ig·zd

4)按开断电流选择 Ⅰ、一般条件：

Ike≥Idt(Ske≥Sdt)

式中

Ike(或Ske)--熔断器的额定开断电流，kA(或额定开断容量MVA)

Idt--短路全电流，kA

对于限流型熔断器取Idt≥I″(次暂态电流幅值)；对于非限流型熔断器取Idt≥Ich(稳态短路电流最大有效值)。

Ⅱ、对于跌落式熔断器：

跌落式熔断器的开断能力应分别按上、下限值来验算，在验算上限值时要应用系统的最大运行方式；验算下限值时，应用最小运行方式。

5)短路电流的稳定性

a.对于限流型熔断器可不进行动、热稳定的校验；而对于非限流型熔断器，要求进行动、热稳定的校验工作。

热稳定校验：

动稳定校验：

式中 --短路电流峰值

Ich--稳态短路电流有效值

b.保护电压互感器的熔断器

只需要按额定电压和开断能力选择。

6)在选择熔断器开断容量时，应同时考虑其额定开断容量的上限和下限。额定开断容量不能选得太高，否则当有些短路故障的容量落在熔断器的额定开断容量的下限之下时，熔断器开断时不能灭弧，这是电网（特别是农村电网）中熔管烧坏或爆炸的重要原因之一。

7)熔断器的保护特性应满足下列要求：

a.熔断器的保护特性必须处于被保护设备的允许过载之下，如图所示。曲线1为被保护设备的允许过载特性，曲线2和3分别为两种熔断器的保护特性，其中典线3不能起可靠的保护作用。

b.熔断器的保护特性必须满足选择性配合的要求，当发生短路故障时，靠近短路点的熔断器应最先熔断，切除故障，使系统的其它部分迅速恢复正常运行。如图3-15（a）的接线中，熔断器1是熔断器2的后备保护，熔断器1的保护特性必须置于熔断器2的保护特性之。当C点发生短路故障时，熔断器2先熔断，切断故障电路，上级熔断器1不再通过故障电流，保证了正常支路继续运行。

熔断器的选择性是靠熔体截面的宽窄，即额定电流的大小来实现的，同型号同熔体材料的上下级熔断器之间，它们的熔体额定电流约相差2~4级，就能满足选择性要求。

③跌落式熔断器的若干问题 1)跌落式熔断器的安装。

Ⅰ、安装时务必检查熔丝是否拴紧，以防止触头过热。

Ⅱ、熔管轴线与铅垂线成300倾角，不得垂直或水平安装，以保证熔件熔断时熔管能靠自重自行跌落。

Ⅲ、不得装于变压器及其他设备的上方，以防熔管掉落发生事故。若装于被保护设备的侧上方，与被保护设备外廓的水平距离应不小于0.5米。

Ⅳ、应保持足够的安全距离。6-10KV户外安装时相间距离应不小于70mm，对地距离4.5m，户内安装时，相间距离应不小于60mm、对地距离3.0m为宜。

Ⅴ、应检查分合操作是否灵活，熔管上端口的磷铜膜片应完好，紧固熔体时应将膜片压封住熔管上端口以保证灭弧性能。

2）趺落式熔断器的操作

Ⅰ、跌落式熔断器一般情况下不得带负荷操作。一般配电变压器容量在200KVA及以下的，其高压侧可以允许用熔断器分合负荷电流，若超过200KVA，分合闸时电弧较大，有可能引起相间弧短路，应先将负荷切去，然后再操作熔断器。

Ⅱ、跌落式熔断器在切除空载变压器时，由于空载励磁电流的存在，在高压侧切断的瞬间会产生较高的过电压，若操作不当时会导致相间弧光短路。操作方法与单相隔离开关的操作方法及步骤相同。

Ⅲ、变压器出现故障的征兆（声音异常、喷油等）。不得进行操作，应用变压器电源线路的断路器将其断开。

Ⅳ、天气不好（下雨天、雷雨天），尽量避免操作。 四、 低压开关设备 1、胶盖瓷底刀开关 (1)概述

胶盖瓷底刀开关结构简单，由刀开关和熔断器组合而成。在瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝，出线座和由铜质刀片式的动触头。上面装以胶木盖防止电弧及触及带电体伤人，胶盖上开有与刀片式动触头数(极数)相同的槽，便于动触头上、下启动进行与动触点\"分\"、\"合\"操作。

胶盖瓷底刀开关一般使用在低压小电流配电系统中，用来接通与断开电源。对于额定电压为220v的双极胶壳刀开关可以在额定负载下切断电源，对于500v的三极胶盖瓷底刀开关只宜作隔离开关用，不可带负荷操作。对于4．5kW及以下的电动机，可采用胶盖瓷底开关作为全压起动设备。

常用的胶盖瓷底刀开关型号含义：

(2)技术数据

HK系列开启式负荷开关的技术数据见下表:

(3)胶盖瓷底刀开关的选择：

一般根据其控制回路的电压、电流来选择。刀开关的额定电压应大于或等于控制回路的工作电压。当刀作为分路控制开关时，其额定电流应大于或等于控制回路工作电流；当刀开关作为电动机的全压起动开关时，其额定电流应为电动机额定电流的3倍。在选择胶盖瓷底刀开关时，应注意是三极还是两极的。

2、 HD131杠杆刀开关 (1)．概述

在城乡电网配电装置中，常用的杠杆刀开关有正面杠杆操作机构式单投或双投刀开关。这种开关操作比较方便安全，HD13、HD14型杠杆刀开关适用于额定电压交流为500V、直流为400V以下，额定电流为1500A以下的配电装置中，作为不频繁地手动接通和分断电流回路或起到隔离开关的作用。

(2)型号规格及技术数据

HD型单投刀开关型号及规格见下表

HD13型单投刀开关型号及规格

3 HDl8系列隔离开关 (1)概述

HDl8空气式隔离器用于交流1200V、50Hz或60Hz，直流1500V及以下，作无载操作隔离电源之用。主要在各低压配电系统以及冶炼、电解、整流、交通等设备中将线路与电源隔开，以保证检修人员的安全。额定电流为2500A及4000A。

HDl8隔离器是采用组合式的结构形式，由触头、支架和传动机构等部分组成。动、静触头采用双断点对接式接触型式。静触头为矩形，内有通风孔外有散热筋，采用精密铸造工艺。触头分为2500A、4000A两种规格。支架、传动机构都采用通用件组成。隔离器均附有3动合、3动断的辅助开关。有\"0\"，\"1\"分合符号。触头的分合是通过操作手柄带动凸轮、导向件、摇臂、转轴达到的触关的分合。操作手柄有锁扣机构。动力操作时，电动机通过锁扣机构转动，达到触头\"分\"和\"合\"目的。

型号含义：

(2)技术数据

Hd18系列空气式隔离器主要技术参数见下表1，连接铜排的参数如下表2。

表1 HD18空气式隔离器连接铜排数据

表2 HD18空气式隔离器连接铜排数

4、HR3、HR5系列熔断器式隔离开关 (1)概述

在城乡电网配电装置中，常采用HR3系列熔断器式隔离开关。这种开关是由RT0有填料熔断器和刀开关的组合电器，其熔断器固定在带有弹簧钩子锁板的绝缘梁上，在正常运行时，熔断器不脱扣，当线路发生故障时，熔断体熔断，更换熔断体就行了。因此，这种刀开关可以作为导线及电气设备的过载和短路保护，以及用于在电网正常馈电的情况下，不频繁地接通分断电路。

这种开关的型号含义如下：

HR5系列熔断器式开关主要用于额定电压660V交流(50Hz)，约定发热电流至630A，有高短路电流的配电电路和电动机电路中，用作电源开关，隔离开关和应急开关，并作电路保护之用。但一般不作为直接开闭单台电动机之用。

开关主要由钢板底座和塑料盖两大部分组成，三对夹型触头和灭弧室通过绝缘垫板装在底座上，熔断体装在盖上直接作为动触头刀片用，盖可沿铰销旋转呈扇形打开，使熔体从插座中完全拔出，盖亦可方便地从底座上撤出，以便于开关的安装和安全拆换熔断体。

开关的灭弧室由耐弧塑料压制，结构简单，便于拆装，由于每个弧室都有内室和外室二部分并装有金属弧角，不仅增强了灭弧能力，消除了飞弧的危害，而且提高了触头寿命。

同时开关还具有弹簧储能快速关合机构，使之能在极繁重条件下安全地动作。开关侧面还装有LXl9K行程开关，当配用带熔断撞击器的熔断体时，则当某相熔断体熔断时，撞击器弹出，通过传动轴，触动行程开关，以便发出信号或切断电动机控制回路，防止电路缺相运行事故。起到断相保护作用。

型号含义:

5、熔断器式隔离开关 （1）概述

HRT0型、HG0型熔断器式刀开关，其额定工作电压为交流50Hz、380V，额定电流为400A以下，在工矿企业、民用建筑及农村用电中，作为通断电源之用，同时和管式熔断器配合使用，能起到短路和过负荷保护作用，但不允许带负荷操作及直接通断电动机。

隔离器电源开关部分采用与开启式刀开关相同的结构型式，操作方式为手柄式，接线方式为板前接线，隔离器起电路保护的部分采用RT0乃系列封闭管式熔断器，其分断能力高，使用安全，断开短路电流时无声光现象，并且有醒目的熔断指示。

（2）技术数据

HRT0型石板刀开关配熔断器对短路电流的分断能力见表4-18，HC0型刀开关与熔断体配用的技术数据见下表。

6、铁壳开关 （1）概述

农村低压配电系统中常用的铁壳开关有HH3系列。开关的型号含义为：

这种开关适用于交流电压为500V以下的控制回路中，可以不频繁地手动操作，用来接通或分断负荷电路，并作为电器设备的短路保护。对于60A以下等级的铁壳开关，还可作为交流感应电动机不频繁直接起动及分断之用。

（2）HH3系列铁壳开关技术数据，如下表所示。

（3）铁壳开关的选择应满足下列要求：

①开关的额定电压应大于控制回路的工作电压，作为电动机的全压起动开关时，其额定电流不应小于电动机额定电流的2倍。

②开关熔断器极限分断电流应大于控制回路出口处的三相短路冲击电流值。

[例] 某电灌站有一台Y132M-4型，7.5kW的电动机，额定电压为380V，电流为15．4A。电动机出口处三相短路冲击电流为2614A。试选择电源铁壳开关。

解：根据铁壳开关选择要求，选择HH3-60型的铁壳开关。 开关的额定电压为500V，大于工作电压380V，满足选择要求。 开关的额定电流为60A，其控制电动机的2倍工作电流为 2Iw=2×15.4=30．8(A) 满足要求。

查上表得开关熔断器的极限分断电流为，

Iw=3000A>ib(2614A)

因此，选择HH3-60型的铁壳开关可满足7．5kW电动机的控制要求。 7、低压自动开关的型号分类

低压自动开关，主要用于交流50Hz、额定电压380V额定电流4000A以下的配电网络中，作为分配电能和线路及电源设备的过负荷、欠电压和短路保护，也可作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。

低压自动开关主要由主触头系统、操作机构、脱扣器和绝缘外壳底架、手动操作机构等组成。

低压自动开关种类较多，常用的有DZl0型、DWl0型、DWl5型、DWXl5型、DWXl5C型、DWl7(ME)型及组合型等。常用的DWl0型、DWXl5C型自动开关型号说明如下。

DZl0型自动开关型号含义：

DW型自动开关的型号含义：

自动开关的分类：

按用途分有配电用和保护电动机用。 按选择保护性能有选择型和非选择型。

按传动装置分有手柄直接传动--又分正面手柄直接传动和侧面手柄直接传动，背后杠杆传动，电磁铁传动和电动机传动。

按脱扣器种类分有具有过电流脱扣器，具有过电流脱扣器和欠电压瞬时脱扣器，具有过电流脱扣器和分励脱扣器，具有过电流脱扣器、欠电压延时脱扣器和分励脱扣器。

按过电流保护种类分有过电流脱扣器，瞬时动作，长延时及瞬时动作，短延时及瞬时动作。 按接线方式分有固定接线和播入接线。

接线出线方式分有板前进出线，板后进出线；板前进线，板后出线，板后进线，板前出线。 8、D210、DZl5型自动开关

（1）概述

DZl0、DZl5型自动开关，除操作手柄及板前接线引出的接线露出外，其余部分均安装在塑料压制的壳内。其额定电流为600A以下，主要用于农村用电的配电装置中，作为低压电源的总开关或电灌站电动机的控制开关。

（2）DZl5-40型自动开关适用于交流50-60Hz、电压至500V、电流自10～40A的电路中，作为配电、电动机、照明线路的过载和短路保护及可控硅元件交流侧的短路保护之用，亦可作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。

DZl5-40型自动开关型号含义如下：

（3）自动开关形式分类：

按极数：分单极、二极、三极及四极四种；

按保护型式：分配电用、保护电动机用、照明线路用和可控硅交流侧保护用四种； 按脱扣器额定电流：分10、15、20、30及40A五级。 9、DWl0系列自动开关 （1）概述

DWl0系列自动开关额定电流200～600A采用塑料压制底架，1000~4000A的采用金属底架，其外形如图4-18所示。200A的自动开关只有主触头，400～600A的有主触头和弧触头，1000-4000A有主触头、副触头和弧触头。2500A的开关每极触头采用两组1000A触头元件并联，4000A的每极触头采用三组1000A触头元件并联。自动开关的传动部分由四连杆及自由脱扣机构所组成，以保证开关的自由脱扣和瞬时断开。

(2)电动操作控制原理

200～600A自动开关的电动合闸是利用电磁铁来操作的。交直流电磁操作控制原理见下图（1），电磁铁是短时工作制，一次通电时间不得大于1s。所以时间继电器的动断触点KT要在1s之内打开。自动开关的辅助触头DF是保证在自动开关合闸后电磁铁操作机构不再动作。

1000～4000A自动开关的电动合闸是利用电动机来操作的。电动操作控制原理见图（2）在合闸中途电动机传动电路发生故障时，特殊失压脱扣器TS使自动开关断开。

交直流电磁铁操作控制原理图 SB-按钮；FU-熔断器；KM-接触器；

电动操作控制原理图(交流操作)

KT-时间继申器：L-电磁铁线圈； FU-熔断器(用户自备)；SB-按钮(用户自备)；KM1、KM2-中间继电器；M-电动机；QF--自动开关辅助触头；SP-终点行程开关；UF-整流器(用直流电源时无整流器)；C、C2-电容器；L-特殊失压脱扣线圈；R-限流电阻；R2-放电电阻；R-均压电阻；

(操作电源为220V及以下时(C用一个，R2、R均不用)

10、 DWl5-200、400、630型框架式自动开关 （1）概述

DWl5框架式自动开关，又称万能式断路器。

本系列自动开关适用于交流50～60Hz，额定工作电压至1140V，额定工作电流至630A的配电网络及额定工作电压380V的电动机网络作为过载、短路和欠电压保护，在正常工作条件下作为线路不频繁转换及电动机不频繁起动之用。

本系列自动开关结构具有结构紧凑、体积小、质量轻、快速合闸、通断能力高等优点。 脱扣保护有三段保护特性。 型号含义：

DWl5-200、400、630A自动开关为立体式布置。在绝缘底板上安装触头系统。操作机构装在正面或右侧面，正面为手柄操作，在操作手柄左侧有\"分\"、\"合\"指示及手动断开按钮。侧面操作机构分有侧面的手动断开按钮和正面前方的\"分\"、\"合\"指示。快速电磁铁安装在触头系统的下方。其衔铁与触头连杆成联动。热式长延时保护环节的速饱和电流互感器和半导体式保护环节的电流电压变换器均套穿在母线上。欠电压脱扣器及其延时环节装于触头前下方，分励脱扣器装在操作机构左上方。自动开关操作机构1采用储能式，使触头闭合速度与操作速度无关。

（2）保护特性曲线

11、DWl5-1000～-4000型自动开关

DWl5-1000、1600、2000、4000型自动开关适用于交流50Hz、电压380V的配电网络中，作为分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压和短路保护，在正常条件下也可作为线路的不频繁转换之用。

自动开关为立体布置，由底架、侧板、横梁组成紧固框架；底架上安装触头系统，其上有灭弧室。操作机构采用弹簧储能闭合，具有自由脱扣性能及储能再扣、闭合及断开三种操作位置。储能由电动机带动电动操作机构完成。各种过电流脱扣器按不同要求均装在断路器前下方，欠压脱扣器和分励脱扣器装在断路器左侧。

12、DWl5C 型自动开关

DWl5C型低压抽屉式自动开关由自动开关本体(经改装的DWl5)和抽屉座组成。自动开关本体上装有隔离触刀、二次回路动触头、接地触头、支承导轨等，抽屉座由左右侧板、铝支架、隔离触座，二次回路静触头、滑架等组成。正下方由操作摇手柄、螺杆等组成推拉操作机构。其内部结构原理见下图。

依靠推拉操作机构可移动断路器本体位置，使之处于\"接通\"、\"测试\"或\"断开\"位置。当处于\"测试\"位置时，断路器本体的\"主回路\"与电网脱离(具有规定的隔离距离)，仅二次回路仍继续接通，此时可进行一些必要的操作动作试验，如断路器本体的闭合或断开、脱扣器动作检查等；如需拆卸，只要把处于\"断开\"位置的断路器本体向外拉出即可取下。

抽屉式断路器设有机械连锁装置，以防断路器本体处于合闸状态下，隔离触刀被误插入或拔出触刀座时造成隔离触发拉弧，影响人身和设备安全。

此外，还备有引伸导轨，它能使断路器本体全部移出抽屉，以适应现场更换零件，满足维修方便的要求。

13、 DWX15、DWX15C型限流自动开关

DWXl5-200、400、630型固定式跟流自动开关，及DWXl5C-200、400、630型抽屉式限流自动开关具有限流作用及快速断开的特点，特别适用于可能发生特大短路电流的电路，作交流50Hz、380V、壳架等级额定电流200 630A的配电和保护电动机用。配电用自动开关在配电网络中用来分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压和短路，并可在正常条件下作线路的不频繁转换之用。保护电动机用断路器可用来保护电动机的过载、欠电压和短路，并可作电动机的不频繁起动之用。

抽屉式结构提高了使用的经济性，能省略固定式所必须的隔离开关，起到一机二用，同时给操作与维护带来方便增强安全性、可靠性及应急状态时的灵活性。

固定式为水平进出线，抽屉式为垂直进出线。

限流自动开关主要由触头系统、灭弧系统、操作机构、快速脱扣器、欠电压脱扣器、过载长延时脱扣器、分励脱扣器、控制箱及绝缘底板等组成。

本系列限流自动开关的结构为立体式布置，在绝缘底板上安装触头系统，正前方为传动机构的手柄操作、在手柄的右上方有\"分\"、\"合\"指示及手动断开按钮。各种脱扣器均安装在开关的下方位置，其中分励脱扣器安装在转动机构的左上方。进出线方式为板后进出线。

DWXl5系列限流自动开关型号含义如下：

DWX15系列分类表如下所示

14、DWl7(ME)型自动开关

DWl7(ME)型自动开关是一种可维护型的框架式自动开关，零部件互换性好，分固定式和插入式安装，其主要部件有自动开关的框架、触头系统、自由脱扣机构等，过电流脱扣器有过载延时，短路短延时或瞬时脱扣部分等，操作机构有手动、电动等，并有电动操作控制器、欠电压脱扣器、分励脱扣器、操作手柄等，以及有插入式支架、框架、操作手柄、引伸导轨等，自动开关的额定电流为630～4000A，

15、 AH系列框架式自动开关 （1）概述

AH系列框架式自动开关适用于交流50Hz、电压660V及以下，直流电压440V及以下的城乡电网配电装置中，作为电力设备的过载、短路和欠电压保护，以及在正常工作条件下进行线路的不频繁转换。

自动开关由触头系统、操作机构、各种脱扣器、附件、隔离触头、框架、抽屉座等组成。 自动开关按用途分有配电用及保护发电机用两种。

按合闸操作方式分有电动机储能式合闸、电磁铁合闸、手动储能合闸。 按安装方式分有固定式及抽屉式。

按使用环境温度分有一般型、耐热型、耐寒型。一般型使用环境温度为-5～+45℃，耐热型为+60℃，耐寒型为-25℃。自动开关可以具有防潮、防盐雾、防霉菌性能。

自动开关具有电子式过电流脱扣器，电磁式瞬时过电流脱扣器、分励脱扣器、电容器脱扣装置及欠电压脱扣器等多种脱扣装置。

(2)技术数据

AH系列自动开关主要技术数据见下表。

(3)过电流保护特性

过电流脱扣器有电子型及电磁型两种型式。配电用自动开关的电子型过电流脱扣器具有过载长延时、短路短延时、特大短路瞬时保护特性。电磁型脱扣器又分为瞬时或闭合瞬时两种。当闭合瞬时脱扣器达到其整定电流值时，或自动开关短延时断开故障未消除时，或自动开关由分闸状态合闸时，瞬时断开；而瞬时脱扣器在达到其整定电流时自动开关即瞬时断开。电磁型脱扣器可与电子型脱扣器同时装在一台断路器上。

16、自动开关的选择

低压配电装置中使用的自动开关，应根据以下一些原则进行选择：

(1)根据负荷的性质，选择-定型式和极断的自动开关。农村一般可选用DZl0系列装置式自动开关，作为低压配电的总开关或电灌站电动机的控制开关。对工业企业的配电装置，可选用功率较大的DW系列或AH系列功率较大的自动开关，作为低压配电的总开关或车间分路电源控制开关。

(2)自动开关的额定电压应等于或大于控制回路的额定电压。

(3)自动开关作为总开关时，其额定电流应不小于控制回路的工作电流；作为电动机的起动开关时，其额定功率不应小于电动机的额定功率。

(4)自动开关的极限分断电流，应大于控制回路出口处的三相短路电流的冲击值，即 i1>ib (5)自动开关过载保护脱扣器的整定电流的选择原则如下：

1)用于变压器低压侧出线总开关时，其热脱扣器整定电流ISet应大于或等于变压器低压侧的额定电流IN，即 Iset≥1.1IN

2)用于电动机的电源开关时，其热脱扣器的整定电流，一般为电动机的最大工作电流。对于减压起动的电动机的起动电流，一般为额定电流的2.5倍。

(6)自动开关瞬时脱扣器的整定电流的选择原则如下：

当控制多台电动机时，其瞬时脱扣器的整定电流为Iset=1.3×最大一台电动机的起动电流+其余电动机的工作电流的总和。

当控制一台电动机时，DZ型自动开关瞬时脱扣器的整定电流为Iset=1.7Ist 式中 Ist-起动电流。

对于DW型开关瞬时脱扣器的整定电流为Iset=1.35Ist

(7)按短路电流校验瞬时脱扣器整定电流的灵敏度。对于相间短路时，瞬时脱扣器整定电流的灵敏度应满足式(4-6)，即

式中Km - 短路时脱扣器动作灵敏度；

I（2）- 控制回路出口处两相短路电流周期分量的有效值，A；

Iset -瞬时脱扣器的整定电流，A。

单相短路时，瞬时脱扣器整定电流的灵敏度应满足式

[例] 某电灌站有一台电动机，其容量为30kW，380V，电流为56．8A，起动电流的7倍，电动机出口处短路电流分别为 I开关。

解：(1)根据负荷性质，按相应的技术参数表选择DZl0-100／330型三极自动开关。 (2)根据电压，选择380V满足要求。

(3)根据回路的持续工作电流，选择DZl0-100／330型自动开关，额定电流100A，满足要求，即

(3)

=1531A,I(2)=1332A,I(1)=593A,Ib=1636A。试选择控制电动机的自动

IN=100A>1.5IMN=1.5×56.8A=85.2(A)

(4)按短路电流选择，DZl0-100A型自动开关的极限分断电流(冲击值)其额定电流为6000A，满足要求，即

i1=6000A>ib=1636(A)

(5)过载保护热脱扣器整定电流的选择。选择复式热脱扣器，其额定电流为60A，满足要求，即

Iset=60A>IN=56.8A

(6)瞬时动作电磁脱扣器的整定电流的选择。考虑用QJ3自耦降压起动器的80％抽头降压起动，由 Iset=1.7Ist=1.7×0.8 × 7× 56.8=540.736(A)

考虑到脱扣器整定电流的灵敏度，取整定电流400A，为额定电流56．8A的7倍，满足6-10倍额定电流的要求。

(7)校验脱扣器整定电流的灵敏度，由

整定基本电流满足要求。

由此可见，选择DZl0-100型自动开关可以满足要求。 17、交流接触器 （1）概述

交流接触器用于控制电力线路的接通和断开，并适宜于频繁地起动及控制交流电动机。在农村用电的低压配电装置中，常与剩余电流保护器的探头组合在一起，保护人身的安全。

交流接触器主要由主触头，辅助触头，电磁铁、底座和支架等组成。城乡配电装置中常用的有CJl0、CJl2、CJ20等系列交流接触器。

（2）、CJl0系列交流接触器

CJl0系列交流接触器为交流50Hz、电压500V、电流40A以下的常用接触器，主要供远距离接通及分断线路之用，并适宜于频繁地起动及控制交流电动机。

（3）三、CJl2系列交流接触器

CJl2、CJl2B系列交流接触器适用于交流50Hz、电压380V及以下、电流600A及以下的电力线路中，供远距离接通和断开电路用。主要用于冶金、轧钢及起重机等设备中，作为频繁起动、停止和反转三相交流电动机用。

CJl2系列交流接触器结构为条架式平面布置，在一条安装用的扁钢上，电磁系统居右，主触头系统居中，辅助触头居左，并装有可转动的停档，整个布置便于监视和维修。

接触器的主触头系统为单断点串联磁吹结构，配有纵缝式的灭弧罩，具有良好的灭弧性能。辅助触头为双断点式，有透明防护罩。

（4）CJ20系列交流接触器

CJ20系列交流接触器是全国统一设计的新型接触器，主要适用于交流50Hz、电压1140V及以下，电流630A及以下的电力系统中，供远距离接通和分断电路之用，也适用于频繁起动和控制三相交流电动机。

CJ20系列交流接触器为开启式，结构型式为直动式、立体布置、双断点结构。 CJ20-63型及以上的交流接触器采用压铸铝底座，并以增强耐弧塑料底板和高强度陶瓷灭弧罩组成三段式结构。全系列接触器结构紧凑，便于检修和更换线圈。 触头系统：动触桥为船形结构，因而具有较高的强度和较大的热容量。额定电流为250～630A选用铁质拉伸触桥，额定电流为63-160A选用黄铜拉伸触桥。静触头选用型材并配以铁质引弧角，使之既具有形状的稳定性又便于电弧向外运动。

辅助触头在主触头的两侧，采用无色透明聚碳酸脂做成封闭式结构，以防灰尘侵入，确保接触良好。辅助触头的组合如下：160A及以下为二动合、二动断；250A及以上为四动合、二动断，但可根据需要变换成三动合、三动断或二动合、四动断。并且还备有供直流操作专用的大超程动断辅助触头。

本接触器适用于下列工作条件：海拔不超过2000m。

周围最高空气温度不超过+40C，周围空气温度24h的平均值不超过+35℃，且不低于-5C，但接触器的最低储存温度为-25℃。

大气的相对湿度在最高温度+4012时不超过50％，在较低温度下可以有较高的相对湿度，例如最湿月的月平均温度为十2512时，月平均最大相对湿度为90％，并考虑到因温度变化在产品表面的凝露。

与垂直面的倾斜度不大于±5'(煤矿用产品为±15C)。 接触器定为污染等级3级。 接触器通常指定为安装类别第Ⅱ类。 型号及分类

分类

按380、AC-3额定工作电流分为160、630A。 按灭弧罩结构方式分：

从缝灭弧罩CJ20-160、CJ20-630； 栅片弧罩CJ20-160／11、CJ20-630／11。

按控制回路额定电源电压分为交流50Hz：36、127、220、380V两种。 (5)CJZ系列交流接触器

CJZ系列交流接触器主要适用于交流50Hz、电压380V及以下、电流600A及以下的电力线路中，供远距离接通和分断电路之用。在冶金轧钢、起重及振动冲击较大的场合被广泛应用，还可频繁地起动、停止、反转和反接制动三相交流电动机。接触器适用于长期工作制、间断长期工作制、短时工作制、反复短时工作制。

CJZ系列接触器结构为立体布置，采用直动式圆柱铁芯直流磁系统(由交流供电，自带整流元件)，并有一、二次缓冲装置，接触器工作平稳无噪声。吸引线圈装在静铁芯内，吸引线圈功率损耗小，如CJZ-600型为30W。

接触器的触头系统为直动式、双断点桥式结构，触头采用银-氧化镉(Ag-CdV)材料。接触器每极下断点(负载侧)动、静触头间附加灭弧电阻。

交流接触器采用综合灭弧法，触头回路采用\"]\"形结构，灭弧室装有铁栅片，动、静触头间附加灭弧电阻，使交流接触器具有分断能力高、灭弧时间短、飞弧距离小等特点。

(6)B系列交流接触器

交流操作的B系列交流接触器主要用于交流50或60Hz，电压660V及以下、电流475A及以下的电力线路中，供远距离接通与分断电路之用，还适用于频繁地起动、停止三相交流电动机，它具有失压保护作用，常与T系列热继电器组成磁力起动器。此时，具有过负荷及断相保护作用。

B系列交流接触器有多种电压线圈可供用户选用，并配有多种附件，供用户选配，安装也很简便。 B系列交流接触器通用件多，是它的一个显著特点。 使用环境条件：

海拔高度不超过2000m。

周围空气温度不高于+40C及不低于-5℃。

大气相对湿度在温度+40C时不超过50％在温度较低时允许有较高的相对湿度，在最湿上的月平均最低温度为25C时的月平均最大相对技度可达90％，允许产品表面偶然出现适量凝露。

周围空气不应受尘埃、烟灰、有害气体和蒸汽或含盐等污染。与垂盲面倾斜不超过5℃。 17、低压熔断器及其选择

在城乡电网配电装置的短路故障和过负荷保护中，熔断器保护起着重要的作用。一方面就是低压线路发生短路时，其电流达到熔丝额定电流的1．3～2．1倍时，在一定的时间内熔丝受热熔断，自动切断短路电流，保护低压配电设备的安全。再就是配电变压器的出线工作电流等于配电变压器的额定电流时，熔丝起到配电变压器的过载保护作用。

(1)熔断器的性能 ①RClA型熔断器

RClA型瓷插式熔断器，主要作为室内交流380V及以下的低压回路短路和过负荷保护之用。该系列瓷插式熔断器主要由瓷盖、瓷底、触头和熔体四部分组成，其本身没有固定的熔体，对于熔量较大的熔断器，在灭弧室内还有编织的石棉，用来帮助灭弧。

②RMl0系列熔断器

RMl0系列熔断器适用于交流50Hz、额定电压为220V、380V的低压配电装置中，作短路和过负荷保护。

RMl0系列熔断器为无填料封闭管式熔断器，由熔断管、熔体及触座组成，具有结构简单、更换熔体方便等优点。

③RM7系列熔断器

RM7系列熔断器。它是一种无填料封闭管式新系列熔断器，用于交流电压至380V直流电压至440V，电流至600A的电力线路中，作导线、电缆及电气设备的短路和连续过载保护用。它可以取代RMI、RM2、RM3、RMl0等系列老产品。它是由插座、可拆卸的熔断管及熔体组成的，结构简单，使用维护方便，可自行更换熔体。其熔体由铜片冲制成变截面形状，中间加低熔点锡合金，具有显著的冶金效应。熔断器在插座上插拔500次后仍能使用。

④RTO系列熔断器

RTO系列熔断器为低压有填料封闭管式熔断器，一般用在配电变压器的低压侧出线，具有较高的断流能力，作为过载及短路保护。

RTO系列熔断器的型号含义为：

⑤NT型低压高分断能力熔断器

NT型低压高分断能力熔断器，适用于50142，电压660V及以下的低压配电装置中，作为短路或过负荷保护。该熔断器具有功率损耗小，分断能力高，特性稳定，限流性能好，体积小等优点。．

熔断器由熔管、熔体和底座三部分组成。熔管为高强度陶瓷，内装优质石英砂灭弧。 ⑥RLl系列螺旋式熔断器

由于电网容量不断增大，故障电流可能达到20～50kA，甚至达100kA。无填料熔断器因其结构和特性不能分断这样大的短路电流，为此需要在熔管中填充石英砂，借以提高其灭弧能力。

RLl系列螺旋式熔断器(俗称螺旋保险器)，适用于交流50～60Hz，电压至500V，额定电流至200A的电路中，作为过载及短路保护元件。

RLl系列熔断器由瓷制底座、带螺纹的瓷帽、熔管、瓷套所组成。熔管内装有熔丝并装满石英砂，将熔体放人底座中，旋紧瓷帽电路就接通。瓷帽顶部有玻璃圆孔，其中有熔断指示器，当熔体熔断时指示器跳出，可从该孔看到。

管内石英砂用于熄灭电弧，当产生电弧时，电弧在砂粒间受到强烈冷却而熄灭。因此，这种熔断器具有较高的分断能力。由于熔体有较大的热惯性，也常用作电动机的保护。

⑦RS0系列熔断器适用于交流50Hz、额定电压750V及以、额定电流480A及以下的电路中，作为低压成套装置的短路和过负荷保护。

RS0系列熔断器由盖板、衬垫、熔断管、熔体、指示器、填料与外部连接的接线头等几部分组成。熔成\"V\"形的狭窄截面或网状形式，因此熔断器具有快速性。

（2）熔断器和熔体的选择 ①熔断器的选择

Ⅰ、熔断器的额定电流应大于保护回路的工作电流。 Ⅱ、熔断器的额定电压应高于保护回路的工作电压。

Ⅲ、熔断器的极限分断电流的能力，应大于保护回路的短路电流冲击值。 ②熔体额定电流的选择

Ⅰ、照明回路熔体的选择。对于照明回路，熔体额定电流应大于或等于被保护的照明回路的工作电流。

Ⅱ、变压器低压出线熔体的选择。选择变压器低压出线的熔体时，应考虑到变压器的过负荷，按式I=KIN 选择

式中J - 熔体的额定电流，A；

IN - 变压器低压侧额定电流，A；

K--过负荷系数，在北方井灌区、轻工业，或单台电动机功率较小的情况下，选K=1.2，在南方电力排灌站、机械工业，或单台电动机功率较大的情况下，选K=1.5。

[例] 某村办化工厂一台S9型电压为10／0．4kV，容量为630kVA的配电变压器，试选择配电变压器低压出线保护熔断器的型号规格。

解：首先计算配电变压器低压侧的额定电流

计算应选用的熔体额定电流

I=KIN==1.2×910.4=1092.4A

查表得知，选用NT4-1000型熔断器，熔断器的额定电流为1000A，选用的熔体额定电流为1000A。 ③电动机回路熔体的选择。

1)按电动机额定电流选择。选用熔体作为电动机的短路或过载保护时，应满足下列要求：

单台电动机的熔体额定电流I，一般为电动机额定电流的1.5～2.5倍，即

I=(1.5～2．5)IMN

多台电动机的总熔体额定电流，按下式选配

熔体额定电流I=(1.5～2.5)×最大一台电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和 2)按电动机起动电流选择。单台鼠笼型电动机全压起动时，熔体额定电流可按下式选配 I=KIst 式中 J--熔体额定电流，A； Ist - 电动机起动电流，A； K - 熔体计算系数。

3）多台电动机配电线路熔体额定电流可按下式选择 I≥Kimax+Ic(n-1)

式中 I--熔体额定电流，A； Imax--最大一台电动机起动电流，A；

Ic(n-1)--除起动电流最大的一台电动机以外的线路计算电流，A； K--计算系数。 ④熔体熔断能力的校验

一般熔体熔断能力按两相短路电流周期分量校验，即

Km=I(2)/IN≥10

式中 IN -- 熔体的额定电流。

熔断器的极限分断能力，应大于被保护线路三相短路电流周期分量有效值，即I1.f≥式中 I1.f--熔断器极限分断能力，A；

--三相短路电流有效值，A。

[例] 有一台10kW电动机，额定电压为380V，额定电流为19．9A，离30kVA配电变压器10m处全短路电流冲击值为1347A。两相短路电流周期分量有效值为781A。试选择RC1A型熔断器和熔体的额定电流。

解：查表，选择RClA-30熔断器保护，额定电流选30A，大于电动机的额定电流19.9A，满足选择要求。查表2-21得该熔断器额定电压为380V，极限分断电流为1500A，大于1347A，满足选择要求。

选择熔体的额定电流为

I=(1.5～2.5)Imn=(1.5～2.5)×19.9= 29.85～49.75(A)

根据表查取熔丝直径为3．14mm，近似英规10号线，其额定电流为30A，熔断电流为60A。

两相短路电流校验，由Km=满足要求。

[例] 有一台SL7型配电变压器，容量为100kVA，低压侧额定电压为400V，额定电流为144.3A。变压器出口处三相短路冲击值扎：5932A，两相短路电流周期分量有效值I

解：选用RM型的熔断器，额定电压为380V。

选择熔管的额定电流为200A，大于配电变压器的低压侧额定电流144.3A。选择熔断片的额定电流为

(2)

=3127A。试选择熔断器保护。

I=KIN=(1.2～1.5)IN=(1.2～1.5)×144.3=173.16～216.45(A)

选择熔片的额定电流为200A。

200A的熔断器极限分断电流为1000A，大于三相短路电流冲击值ib=5932A，满足选择要求。

两相短路电流的校验，由以上计算满足要求。 五、高、低压架空线路 1. 电压级、设备的额定电压:

750kV,500kV,330kV; 220kV,110kV,35kV,10kV,6kV,3kV; 380/220V 2. 超高压、高压、低压、安全电压的划分 (1)超高压：330kV及以上

(2)高压： 设备的相对地电压高于250V

(3)低压： 设备的相对地电压低于250V (4)安全电压：36V及以下的电压 3. 架空配电线路 (1)配电线路规划

配电线路的供电容量应根据负荷统计结果而确定，但对线路设计时需考虑互供互带的可能，从而优化网架结构并提高供电可靠性。

配电线路供电半径需根据当地情况合理确定。但若供电半径过大，将导致电压损失增大和线损增加，所以一般规定10kV配电线路供电半径不得大于15km，低压主干线供电半径不得大于500m。

配电线路路径选择得是否合适，不仅直接影响到线路的建设费用，而且会影响到线路的运行和维护。由于农村配电线路是直接向农村用电负荷供电，所以配电线路的路径必然与各用电负荷及其分布情况紧密相关，而负荷情况又取决于农村发展计划，所以时必须结合农村电力发展计划来综合考虑。

在确定线路路径时，可首先将配变位置及各负荷点标在地理图上，根据图上道路、建筑、河流及设施分布等情况 ，结合负荷分布位置在图上画出线路的路径，包括分支线路径和接户线位置。在配电线路路径选择时要注意以下几点：

① 应能满足计划年限内各负荷点的供电要求；

② 配电线路路径应尽量接近直线，走近路、走直路，避免曲折迂回，并力求转角少；

③ 应尽量减少交叉跨越，避免与铁路、公路、通讯线路等交叉，应避开易燃易爆地带；若必须交叉跨越时要与有关部门联系，取得协议，并注意安全距离；

④ 尽量靠近道路，施工和运行维护方便，但不要影响生产、交通； ⑤ 地势越平坦越好，要避开洼地、冲刷地带，避开果树林、防护林等地方； ⑥ 尽量少占农田、良田；

⑦ 若有重要负荷可采用专供线供电方式，以提高供电可靠性。 (2)电杆

电杆是架空配电线路中的基本设备之一，按所用材质可分为木杆、水泥杆和金属杆三种。水泥杆具有使用寿命长、维护工作量小等优点，使用较为广泛。水泥杆中使用最多的是拔梢杆，锥度一般均为1/75，分为普通钢筋混凝土杆和预应力型钢筋混凝土杆。

电杆按其在线路中的用途可分为直线杆、耐张杆、转角杆、分支杆、终端杆和跨越杆等。

① 直线杆：又称中间杆或过线杆。用在线路的直线部分，主要承受导线重量和侧面风力，故杆顶结构较简单，一般不装拉线。

② 耐张杆：为倒杆或断线的事故范围，需把线路的直线部分划分为若干耐张段，在耐张段的两侧安装耐张杆。耐张杆除承受导线重量和侧面风力外，还要承受邻档导线拉力差所引起的沿线路方面的拉力。为平衡此拉力，通常在其前后方各装一根拉线。

③ 转角杆：用在线路改变方向的地方。转角杆的结构随线路转角不同而不同：转角在15度以内时，可仍用原横担承担转角合力；转角在15度~30度时，可用两根横担，在转角合力的反方向装一根拉线；转角在30度~45度时，除用双横担外，两侧导线应用跳线连接，在导线拉力反方向各装一根拉线；转角在45度~90度时，用两对横担构成双层，两侧导线用跳线连接，同时在导线拉力反方向各装一根拉线。

④ 分支杆：设在分支线路连接处，在分支杆上应装拉线，用来平衡分支线拉力。分支杆结构可分为丁字分支和十字分支两种:丁字分支是在横担下方增设一层双横担，以耐张方式引出分支线；十字分支是在原横担下方设两根互成90度的横担，然后引出分支线。

⑤终端杆：设在线路的起点和终点处，承受导线的单方向拉力，为平衡此拉力，需在导线的反方向装拉线。

架空配电线路杆位的确定

当配电线路路径确定后，就可以测量确定杆位了。首先确定首端杆和终端杆的位置，并且打好标桩作为挖坑和立杆的依据；若线路因地形或用电需要而有转角时，将转角杆的位置确定下来；这样首端杆、转角杆和终端杆就把线路划分为若干直线段；在直线段内均匀分配档距，就可一一确定直线杆的位置了；若线路较长，在必要时可再划分几个耐线段，耐张段长度一般不大于2km。

架空线路的档位需根据配电线路电压等级、导线的对地距离及地形等情况确定。档距越大，电杆数越少，但为保证导线对地的安全距离，电杆就得加高。因此高压配电线路档距一般为：在集镇和村庄为40~50m，在田间为60~100m；低压配电线路使用铝铰线时，在集镇和村庄档距一般为40~50m，在田间为50~70m；低压配电线路使用绝缘导线时的档距一般为30~40m，最大不超过50m。对于高低压同杆架设的配电线路，其档距应满足低压线路的技术要求。

杆位确定还需注意以下几个问题：

① 档距尽量一致，只有在地形条件时才可适当前后挪移杆位； ② 在任何情况下导线的任一点对地应保证有足够的安全距离；

③ 遇到跨越时，若线路从被跨越物上方通过，电杆应尽量靠近被跨越物（但应在倒杆范围以外），若线路从被跨越物下方通过，交叉点应尽量放在档距之间；跨越铁路、公路、通航河流等时，跨越杆应是耐张杆或打拉线的加强直线杆。

杆长的确定

弧垂:在档距内，导线的悬挂点与导线最低点之间的垂直距离，叫导线的弧垂，也称驰度，如图所示。

1、2--导线悬挂点； f--弧垂； D--档距； E--埋深。

架空导线弧垂示意图

导线孤垂和档距、导线重量、架线松紧、热胀冷缩、风速、冰雪等条件均有关系。在导线截面一定的条件下，档距越大，弧垂越大，导线所受到的拉力越大，所以对导线孤垂必须有一定的，以防拉断导线或造成倒杆事故。另外，弧垂还需考虑到安全距离。对各种导线在不同档距、不同温度下的导线孤垂已制成表格、曲线，在配电线路设计时可参照有关规程、规定或手册中的有关表格、曲线。同一档距内的导线孤垂必须相同，否则，导线被风吹动时易发生碰线而造成相间短路。

电杆埋深

电杆的埋设深度，应根据电杆的材料、高度、土壤情况而定，但不应小于杆长的1/6，使电杆在正常情况应能承受风、冰等荷载而稳定不致倒杆。为使电杆在运行中有足够的抗倾覆裕度，对电杆的稳定安全系数有如下规定：直线杆不应小于1.5 ；耐张杆不应小于 1.8，转角、终端杆不应小于2.0。电杆埋深一般值见表。

电杆埋深

杆长 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 15.0 埋深 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.3 电杆长度的确定

在地势平坦地带，杆长可按下式计算而得:

L=导线对地或其它设施的安全距离+导线最大弧垂+横担到杆顶距离+电杆埋深

对横担到杆顶距离，高压配电线路一般取为0.5m，低压配电线路一般取为0.15m；若有两个及以上横担时，还应加上横担间的垂直距离10kV线路一般用12m水泥杆，低压线路一般用8～10m水泥杆。

(3)架空导线

架空线路导线是传送电能的导体元件，运行中还将承受各种热效应和机械应力，所以对导线有如下要求:导电能力强、机械强度大、抗腐蚀、重量轻、价格便宜。农村配电线路一般采用裸铝绞线，居民密集的城镇低压配电线路宜采用绝缘导线。架空导线应采用符合国家技术标准的产品，禁止使用单股铝线、拆股线和铁线。

①架空导线截面的选择

架空线路所用导线的正确选择直接关系到线路的安全经济运行和供电质量，同时直接影响到线路投资。对导线截面的选择一般有以下几种方法：

Ⅰ、按允许载流量选:

当导线通过工作电流时，因电流的热效应会使导线温度升高，尤其是在导线接头处会因此而加快氧化，氧化又使接触电阻增大，使接头处温度进一步升高，形成恶性循环，将有可能造成接头处松脱或熔融。温度升高还将导致导线的机械强度下降、导电能力下降、绝缘导线的绝缘受到损坏，甚至造成导线烧断，所以对导线有一个最高允许温度。按允许载流量选择导线时，就是使负荷电流长期流过导线所引起的温升不致于超过最高允许温度。

Ⅱ、按经济电流密度选

对线路导线而言，有一个年运行费用最小的截面，称经济截面S。因此对应于不同材料和最大负荷利用小时数的线路导线就有经济电流密度J，经济电流密度J可从相关规程手册中查得

Ⅲ、 按允许电压损失选择

由于农村电力负荷的特点，使得农村配电线路往往延伸较长，导线上的电压降相对较大。为确保用户的电压质量，必须将线路电压损失在一定范围内，即按允许电压损失选择导线截面。Ⅳ、按机械强度校验导线截面

架空导线本身具有一定的重量，同时还要承受风雪、覆冰等外力，温度变化时还会因热胀冷缩引起受力变化，所以为了防止断线事故，导线应具有一定的机械强度，为此规定了导线的最小允许截面，见表4-3。

表4-3 导线的最小截面（平方毫米）

导线种类 铝铰线 钢芯铝铰线 铜钱 10kV配电线路 居民区 35 25 16 非居民区 25 16 16 低压配电线路 16 16 直径3.2mm 接户线 绝缘线6.0 绝缘铜线4.0 配电线路不应采用单股的铝线或铝合金线，高压配电线路不应采用单股铜线。三相四线制的零线截面，不宜小于相线截面的一半；单相制的零线截面应与相线截面相同。

②架空导线的排列

3.2.1 导线在电杆上的排列方式

高压架空配电线路一般采用三角形排列或水平排列，大多采用三角形排列；低压架空线路一般采用水平排列；多回路导线可采用三角形排列、水平排列或垂直排列。

3.2.2 三相导线排列的次序

三相导线排列的次序为：面向负荷侧从左至右，高压配电线路为A、B、C相，低压配电线路为A、O、B、C相。在一个地区内，零线的位置应统一并有明显的标志，零线应靠近电杆或房屋内侧，在垂直布置时零线应处于最下方。

（4） 拉线

拉线是用来平衡导线拉力和风力而设置的，以加强电杆稳定性防止倒杆。 Ⅰ、拉线的种类

图4-15 拉线的种类

①普通拉线：应用于终端杆、转角杆、分支杆等处，主要用来平衡固定性的不平衡荷载力，如图4-15（a）所示。拉线一般固定在横担下不大于300mm处，与电杆成45度角，若受地形，角度可适当增大或减小，但不应大于60度或小于30度。

②人字拉线：多用于中间直线杆，用来增强电杆防风倾倒能力，如图4-15（b）所示。 ③水平拉线：电杆附近有道路等设施不宜装设普通拉线时，可安装水平拉线，。

④弓形拉线：又称自身拉线，如图4-15（d）所示，用在受地形或环境不能装设普通拉线处。 普通拉线通常由上、中、下三把组成。上把固定在抱箍上，中把是通过拉线绝缘子连接，下把通过花篮螺丝或UT型线夹与拉线棒连接。拉线的地下部分称底把，一般采用直径不小于Φ16的拉线棒，也可采用镀锌铁线。拉线在地下应固定在拉线盘上，拉线盘多采用钢筋混凝土块或石条。电杆拉线要装设拉线绝缘子，安装位置距地面应不小于3米。拉线一般宜用镀锌纲绞线，其截面应不小于1.2~1.5M，其拉拔稳定安全系数不应小于：直线杆为1.5，耐张杆为1.8，转角杆和终端杆为2.0。

（5） 横担与绝缘子 ① 横担

横担的作用是支持绝缘子、导线等设备，并使线路导线间保持有一定距离，所以横担必须要有一定的长度和机械强度。

配电线路常用的横担有角铁横担、瓷横担和木横担三种。瓷横担是一种实心陶瓷构件，起绝缘子和横担的双重作用。10kV配电线路一般用瓷横担，而低压配电线路宜采用镀锌铁横担。

的截面应根据导线截面和根数选择，但10kV配电线路的角铁横担的截面不应小于63mm×63mm×6mm，低压配电线路的角铁横担的截面不应小于50mm×50mm×5mm。角铁横担的长度是根据导线根数、相邻电杆间档距的大小和线间距离决定的。档距越大，线间距离也应越大，以防风吹动导线时造成线间短路。

高压线与高压线同杆架设时，对于直线杆，横担间的垂直距离不小于800mm；高压线与低压线同杆架设时，直线杆横担间的垂直距离不小于1200mm，分支杆或转角杆横担间的垂直距离不小于1000mm；低压线与低压线同杆架设时，直线杆横担间垂直距离不小于600mm，分支杆或转角杆横担间垂直距离不小于300mm，。

横担一般应牢固安装在距杆顶300mm处，并处于水平位置。直线横担应装在受电侧，转角杆、终端杆、分支杆的单横担应装在拉线侧。高压配电线路的横担两侧应装撑铁，低压配电线路横担撑铁应装在面向受电侧的左侧。

②绝缘子

绝缘子又称瓷瓶，用来支承和固定导线，并保证导线与横担、电杆、大地间的绝缘。绝缘子的型式分为针式、柱式、蝶式、线轴式、悬式等。直线杆一般采用针式绝缘子或瓷横担；耐张杆、转角转宜采用蝶式或线轴式绝缘子；悬式绝缘子用于高压配电线路。

（6） 架空配电线路的施工步骤

配电线路施工前，应做好施工队伍的组织工作和有关安全措施，准备好施工用具和器材，复测线路初测时所打的标桩是否与设计资料相符及检查标桩有无移动或拔除等。

① 挖杆坑

按设计要求的桩位和电杆埋深挖杆坑，根据立杆机具和是否需要加装卡盘和底盘等情况确定挖成圆形或阶梯形杆坑。

② 组装电杆

对电杆、横担等材料认真检查后，在地面按杆型图组装。 ③ 立杆

电杆组装完毕后，可用人力或吊车等机具立杆。立杆后回填土时，要边填边整，最后堆成0.3~0.5m高的土堆。

④ 安装拉线。 ⑤ 架线

架线分为放线和挂线、紧线、绝缘子绑扎几个步骤。 ⑥ 检查和试送电。

（7）架空配电线路的运行和维护

架空配电线路分布较广，在运行中受大气条件影响较大。为使线路安全经济运行，必须贯彻预防为主的方针，根据地区和季节特点，做好运行和维护工作，及时发现和消除设备缺陷和事故隐患，确保供电连续可靠性，降低线损和线路运行费用。

线路巡视分为定期巡视、特殊性巡视、夜间巡视、故障性巡视和监察性巡视，对农村配电线路的定期巡视应每季至少一次。

对杆塔巡视时要注意杆塔是否倾斜；电杆有无开裂、酥松；螺栓有无松动、脱落；基础有无损坏、下沉或上拔；杆塔的保护设施和防洪设施是否完好，标志是否清晰；横担有无锈蚀、变形；绝缘子有无脏污和损伤；铁脚、铁帽有无锈蚀和松动等。

夜间巡视是为了检查导线连接处和绝缘子缺陷，应由两人进行。

配电线路日常维护和检修工作的主要内容有更换和修补断股导线；处理接触不良的接头；调整导线弧垂；清扫绝缘子；调整拉线；对电杆进行培土、夯实；修剪线路附近的树木等。

（8）接户线与进户线

从架空线路的电杆到用户室外第一个支持点之间的引线称为接户线。 从用户室外的第一个支持点到室内的第一个支持点之间的引线称进户线。 ①高压接户线和进户线

高压线路通过跌落式熔断器或柱上式开关引到建筑物，当导线截面较小时，可采用悬式绝缘子和蝶式绝缘子串联的方式固定在房屋的支持点上；导线截面较大时应采用悬式绝缘子和耐张线夹的方式固定在房屋的支持点上。高压进户线引入室内时，应使用穿墙套管。

②低压接户线

接户线不能在档距中间悬空连接，必须从低压配电线路电杆绝缘子上引接，接户线两端应绑扎在绝缘子上。接户线的档距不宜超过25米，超过25米时应加装接户杆。低压接户线应使用绝缘导线，其截面根据允许载流量选择，但最小截面不得小于表4-4所列值。

表4-4 低压接户线的最小截面（mm2）

架设方式 自电杆引下 沿墙敷设 档距 10m及以下 10~25m 6m及以下 绝缘铜线 2.5 4.0 2.5 绝缘铝线 6.0 10.0 4.0 接户线自电杆引下端和用户端，应根据导线拉力大小选用针式或蝶式绝缘子，接户线横担的长度应满足线间距离的要求。线间距离自电杆引下时不应小于150mm，沿墙敷设时不应小于100mm。

接户线不得跨越铁路或公路，并应尽量避免跨越房屋。对于农村配电网的低压接户线和周围物体的最小距离见表4-5。

表4-5 接户线对部分设施的最小距离

类别 到通车道路的垂直距离 通车困难的街道、人行道 胡同、小道 到房顶 在窗户上方 在窗户下方 ③ 低压进户线

最小距离（米） 6.0 5.0 3.0 2.5 0.3 0.8 同一个用电单位只应有一个进户点。进户点的位置应尽可能靠近供电线路且明显可见，便于施工维护，进户线所在房屋应坚固并不漏水。进户线应采用绝缘导线，其截面按允许载流量选择。

进户线长度不宜超过1米，若超过则需用绝缘子在中间固定。进户线穿墙时应使用绝缘套管保护，绝缘套管露出墙壁部分不小于10mm，为防止水进入管内，绝缘套管放置时应户内稍高户外稍低，同时进户线应做滴水弯并使弯头朝下。

六、其它配电装置 1、电流互感器

电流互感器的工作原理与变压器相似，其原理接线如图所示。 (1)电流互感器的特点

①电流互感器的一次绕组匝数很少(一匝或几匝)，并且串联在被测电路中。因此，一次绕组的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流无关。

②电流互感器二次绕组中所串接的测量仪表、继电器的电流线圈阻抗(即二次负荷阻抗)都很小，所以正常运行中，电流互感器在接近于短路状态下工作，这是它与变压器的主要区别

电流和电压互感器的原理接线

(2)电流互感器工作中的主要事项

电流互感器在工作中，二次侧不准开路，开路后在二次绕组中产生很高的尖顶波电动势，其峰值可达几千伏甚至上万伏，这对工作人员和二次回路中的设备都有很大的危险。同时，由于铁芯磁感应强度剧增，将使铁芯过热，损坏绕组的绝缘。为了防止二次侧开路，规定电流互感器二次侧不准装熔断器。在运行中，若需拆除仪表或继电器时，则必须先用导线或短路连接将二次回路短接，以防开路。

(3)电流互感器的接线

1)单相接线，见图(a)，常用于三相对称负荷的电路，只测量一相电流。 2)星形接线，见图(b)，可测量三相负荷电流，监视各相负荷的不对称情况。

3)不完全星形接线，见图(c)，广泛用于三相负荷平衡或不平衡的电路中，例如，三相两元件功率表或电能表，便可用不完全星形接线，流过公共导线上的电流为A、C两相电流的相量和为这Ia+Ic=-Ib

2、电压互感器 (1)概述

电压互感器有一次绕组、二次绕组、铁芯接线端子和绝缘支持物等组成，其工作原如图所示。电压互感器一次绕组具有较多的匝数N1，并联接于被测电路的两端，其绝缘等级与实际系统的电压相应。二次绕组具有较少的匝数N2，可接通测量仪表或电能表的电压线圈，二次额定电压通常为100V。

电压互感器正常工作时可以看作是一台空载运行的降压变压器。当一次绕组接于电源电压时，

在一次绕组中流过空载电流，在铁芯中产生磁通，使二次绕组中产生感应电压

式中U1--电压互感器一次电压，V； U2--电压互感器二次电压，V； N1--电压互感器一次匝数，匝； N2--电压互感器二次匝数，匝；

K--电压互感器变比。

在电能计量装置中，采用电压互感器后，电能表上的读数，乘以电压互感器的变比，就是实际使用电量。电压互感器的型号由字母符号和数字组成，其含义如下：

双绕组电压互感器工作原理图

(2)电压互感器的接线方式

(a)一台单相互感器接线：(b)、V-V接线；(c)Y-Y。接线；(d)三相五柱式电压互感器接线；(e)三台单相三绕组电压互感器接线

图(a)所示为一台单相电压互感器的接线，可测量35kV及以下系统的线电压，或110kV以上中性点直接接地系统的相对地电压。

图(b)为两台单相电压互感器接成V-V形接线，它能测量线电压，但不能测量相电压。这种接线方式广泛用于中性点非直接接地系统。

图(c)所示是一台三相三柱式电压互感器的Y-Y。形接线：它只能测量线电压，不能用来测量相对地电压，因-次侧绕组的星形接线中性点不能接地，这是因为，在中性点非直接接地系统中发生单相接地时，接地相对地电压为零，未接地相对地电压升高

倍。

图(d)是一台三相五柱式电压互感器的Y。-Y。/△接线，其一次侧绕组和基本二次绕组接成星形，且中性点接地，辅助二次绕组接成开口三角形。因此，三相互感式电压互感器可测量电压和相对地电压，还可作为中性点非直接接地系统中对地的绝缘监察以及实现单相接地的继电保护，这种接线广泛应用于6～10kV屋内配电装置中。

3、剩余电流保护器

剩余电流保护器也叫剩余电流保护器, 是在三相四线制系统中,让三相导线与零线一起穿过一个零序C.T，接地短路或人身触电时,利用KCL原理,iA+ iB+ iC+ iN= id≠0而构成剩余电流保护。

①三相式

三相式剩余电流保护的具体做法是在被测的三相导线路上与中性N上各装一个C.T，或让三相导线与N线一起穿过一个零序C.T， IA＋IB＋IC＋IN=Id正常时为零，单相接地或触电时不为零。

②单相式

(2)低压电网中剩余电流保护器的配置

农村低压电网线长、点多、面广，受复杂地理位置，低压电网布局极为困难，针对农村低压电网事故多发生在低压分支线、下户线及室内配线这一特点，

农村低压电网宜采用三级保护，即：

① 一级低压总保。该保护安装于配电变压器出线侧，主要保护低压主干线，并作为二、三级保护的后备保护。

②二级低压分保。该保护介于一、三级保护中间，主要保护低压各分支线、下户线，并作为三级保护的后备保护。

③ 三级低压家保。该保护安装于电表出线侧，主要用于室内配线及家用电器的保护。 (3)三级剩余电流保护器的配合

漏电保护开关的选择主要由所保护的范围及人体安全电流来决定: ①三级保护:一般选择动作电流在10～30mA，动作时间为0.1s左右。 ②二级保护:一般选择动作电流在50～100mA，动作时间0.3～0.5s。 ③一级保护:一般漏电动作电流宜选择在100mA以上，动作时间0.5s以上 （4）常用的剩余电流保护器 ①、DZISL型漏电

目前农村常用的DZl5L-40、60、100型漏电，适用于交流电压380V、电流10～100A、配电变压器中性点直接接地的系统中。当人身触电或设备漏电时，漏电能迅速分断 故障电路，保护人身和设备的安全，同时还具有过载及短路保护的作用。

DZl5L型漏电自动开关系电流动作型、纯电磁式快速动作剩余电流保护器，零序电流互感 器主要由高导磁坡莫合金制造的、并带有过载及短路保护的自动开关组成。

剩余电流保护器按额定漏电动作电流分为30、50、75、100mA四种；按主开关用途分为保护配电线路用和保护电动机用两种；按极数分为三极和四极两种，按过电流脱扣器额定电流分，DZl5L-40分为10、15、20、30、40A五级，DZl5L-60分为10、15、20，、30、40、 60A六级，DZL-100分为60、80、100A四级。

②LK-ZC45型剩余电流保护器

LK-ZC45型剩余电流保护器，由C45N小型自动开关与漏电部分拼装组合成剩余电流保护器，具有过载、短路、和漏电保护的作用，主要用于家庭、宾馆等漏电保护。

型号含义：

LK-ZC45型剩余电流保护器主要性能如表所示。

第三节：配电设备的运行与管理

一、设备的巡视与检查 1、概述

配电装置在运行过程中，由于过负荷、气候变化或制造、检修质量不良，可能使设备产生各种缺陷，甚至发生故障或短路。例如由于变压器漏油，使配变运行温度增加，油断路器渗漏油后使油位下降，起不到灭弧作用，从而使油开关在切除负荷或短路电流时发生事故；又如仪表、指示灯信号不明或错误指示时，可能引起运行人员的误操作；保护装置接触松动或机构故障造成保护拒动或误动。因此必须按照规定的周期定期地对配电装置进行巡视和检查。运行经验证明，认真进行配电装置的巡视检查工作，能及时发现设备运行中的缺陷和不正常现象。对所发现的缺陷及时处理，能减少事故的发生，提高供电的可靠性。

值班人员对电气设备进行巡视检查时，应注意人身安全。

值班员巡视高压设备时，不得进行其他工作，不得移开或越过遮栏。

雷雨天气，需要巡视室外高压设备时，应穿绝缘靴，并不得靠近避雷器和避雷针。

高压设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。进入上述范围人员必须穿绝缘靴，接触设备的外壳和架构时，应戴绝缘手套。

巡视配电装置，进出高压室，必须随手将门锁好。

高压室的钥匙至少应有三把，由配电值班人员负责保管，按值移交。一把专供紧急时使，一把专供值班员使用，其他可以借给许可单独巡视高压设备的人员和工作负责人使用，但必须登记签名，当日交回。

值班人员应做好交巡视检查、正常巡视检查、夜巡和特殊巡视检查。

在交时，交接双方应各派一名人员对一、二次设备进行一次全面的巡查。人员应向人员交待运行方式、设备修试情况、接地线装拆情况、设备运行情况、设备缺陷情况等。值班人员每天至少巡查四次。可在10时、15时、19时、22时进行。所长应每天巡视一次。每月5日22时应闭灯巡查一次。巡查人员应携带手电筒，主要观察一、二次设备的接头连接处、引线及端子是否接触不良，有无十丁火、发热、发红，对满载或超载的出线和设备，更要通过夜巡发现问题。

遇有下列任一情况，应增加巡查次数：气象条件恶劣的雷电、暴雨、大风、浓雾、雪、高温等天气时；出线和设备在高峰负荷或过负荷时；设备一般缺陷有发展但又不能消除，需要不断监视时；新投入、修试后投入运行设备需监视者；法定节日确保用电时。

值班人员应采用目测、耳听、鼻嗅、工具等方法进行电气设备的巡视检查。

目测法就是值班人员用肉眼对运行设备可见部位的外观变化进行观察来发现设备的异常现象。如变色、变形、位移、破裂、松动、打火冒烟、渗油漏油、断股断线、闪络痕迹、异物搭挂、腐蚀污秽等都可通过目测法检查出来。因此，目测法是设备巡查最常用的方法之一.

变电所(站)的一、二次电磁式设备(如变压器、互感器、继电器、接触器等。)正常运行通过交流电后，其线圈铁芯会发出均匀节律和一定响度的\"嗡、嗡\"声。运行值班人员应该熟悉掌握声音的特点。当设备出现故障，会夹着杂音，甚至有\"噼啪\"的放电声。可以通过正常时和异常时的音律、音量的变化来判断设备故障的发生和性质。

电气设备的绝缘材料一旦过热会使周围的空气产生一种异味。这种异味对正常巡查人员来说是可以嗅别出来的。当正常巡查中嗅到这种异味时，应仔细寻查观察，发现过热的设备与部位，直至查明原因。

在巡视检查中，可使用远红外测温仪等工具测量电气设备有关部位的温度，电气设备的最高允许温度参考值如下表所示。

2、主变压器及附属设备的巡视检查 (一)正常的巡视检查

(1)变压器油枕内和充油套管内的油色、油面高度是否正常，外壳有无渗、漏油现象， 并检查瓦斯继电器内有无气体。

(2)变压器套管是否清洁，有无破损、放电痕迹及其他异常现象。 (3)变压器的声音有无异常及变化。

(4)检查变压器的上层油温(一般不高于85℃)并做好记录。 (5)防爆管的隔膜是否完整，玻璃上面是否有油。

(6)散热器风扇是否有不正常响声或停转现象，各散热器闸门应全部开启。 (7)呼吸器内的硅胶是否已吸潮至饱和状态(变色)。

(8)外壳接地是否良好，接地线有无裂开和锈蚀现象。引线接头、电缆、母线应无发热现象。 (9)对强油风冷的变压器应检查油冷却器内的油压是否大于水压。放水检查应无油迹，冷却水池中不应有油。对强油风冷的变压器应检查强油泵和风扇运转是否正常。

(10)室内安装的变压器，应检查门、窗是否完整，房屋是否漏雨，照明和温度是否适宜，通风是否良好。

(二)变压器的特殊巡查

(1)大风时检查变压器高压引线接头有无松动，变压器顶盖及周围有无杂物。

(2)雾天、阴雨天应检查套管、瓷瓶有无电晕、闪络、放电现象。

(3)雷雨、暴雨后应检查套管、瓷瓶有无闪络放电痕迹，避雷器及保护间隙动作情况。 (4)雪天应检查套管积雪是否融化，并检查其融化程度。 (5)夜间应检查套管引线接头有无发红、发热现象。

(6)大修及新安装的变压器投运几小时后，应检查散热器排管的散热情况。 (7)天气突然变冷，应检查油面下降情况。

(8)变压器在瓦斯继电器发生信号时，应检查继电器动作的原因。 (三)对运行中变压器的监视 （1）油温和温升的监视

变压器上层油温超过55C时，应开动风扇。上层油温一般不宜超过85'C，最高不得超过95C。这是因为变压器线圈采用的是A级绝缘材料，其最大容许温度为95～105C。并且规定：线圈(包括铁芯)对油的温升定为10C。如上层油温是85C，则线圈的温度就是95C。对运行中油浸式电力变压器最高层的油温规定见下表。

当上层油温或温升超过规定值时，应立即报告上级和调度部门，并及时采取措施予以处理。 (2)变电负荷的监视

1)应经常监视变压器一次电压，其变化范围应在±5％额定电压以内，以确保二次电压质量。如一次电压较长期过高或过低，应通过调整变压器的分接开关，使二次电压趋于正常。

2)对于安装在室外的变压器，若无计量装置时，应测绘负荷曲线。对于有计量装置的变压器，应记录小时负荷，并画出日负荷曲线。

3)测量三相电流的平衡情况。对Y，yn0接线的三相四线制变压器，其中性线电流不应超过低压线圈额定电流值的25％，超过时应调节各相负荷，以使尽量趋于平衡。

变压器在不损害绝缘和降低使用寿命的条件下，允许短时间过负荷运行。若超过规定时，应报告调度，并进行相应处理。

3、成套开关柜的巡视和检查 （1）固定型高压开关柜的巡视和检查

高压开关柜在安装、检修后或投入运行前应进行各项检查和试验，试验项目应根据有关试验规程规定进行，检查项目如下：

瓷瓶、绝缘套管、穿墙套管等绝缘是否清洁，有无破损裂纹及放电痕迹； 检查母线连接处接触是否良好，以及支架是否坚固；

断路器和隔离开关的机构联锁是否灵活可靠。如采用电磁联锁装置，则需通电检查电磁锁动作是否灵活，开闭是否准确；

检查断路器和隔离开关的各部分：触头接触是否良好；各相接触的先后是否符合要求；

传动装置内电磁铁在规定电压范围内的动作情况；合分闸回路的绝缘电阻；合分闸时间是否符合规定。

高压开关柜在运行中巡视检查的项目如下： 母线和各接点是否有过热现象，示温蜡片是否熔化； 注油设备的油位是否正常，油色是否变深，有无渗漏油现象； 开关柜中各电气元件在运行中有无异常气味和声响；

仪表、信号、指示灯等指示是否正确，继电保护压板位置是否正确； 继电器及直流设备运行是否良好；

接地和接零装置的连接线有无松脱和断线；

高低压配电室的通风、照明及安全防火装置是否正常。 (2)手车式高压开关柜的巡视和检查

手车式高压开关柜运行一段时间后，应进行定期的清扫和检查，清扫后的检查项目如下：小车在柜外时，用手将二次触头来回推动，触头的移动应灵活；

将推进机构上的锁扣向前推动，解除闭锁，提起操作杆，即可把小车推人柜内，固定在工作位置，此时要求：

锁扣装置应正确地扣住推进机构的操作杆；

一次隔离触头的中心线应同水平和垂直中心线相重合，动、静触头的底面间隙应为5±3mm，如图17-2所示。并应检查同类小车的互换性；测量一次隔离触头的接触电阻，应不大于100uΩ。在使用中，如果接触电阻与安装时测定的数值相比较，大于20％时应立即进行检修。每当断路器短路跳闸后，也必须对隔离触头进行检查和检修；

用操作棒将断路器合闸，使推进机构的操作杆向上提起，应先使断路器跳闸，然后再移动小车，如达不到这个操作程序，应将机构进行调整；

接地触头的表面应清洁，接触电阻不应大于1000uΩ。

当断路器检修后需要进行试验时，先把小车推到工作位置固定，使二次隔离触头完全闭合，然后再从工作位置退到试验位置。当试验位置固定以后，即可对断路器进行试验。

4、断路器的巡视检查

断路器的正常巡视项目有以下一些，即检查油色、油位是否正常，本体各充油部位不应有渗油和漏油；检查瓷套管是否清洁，无破损裂纹、放电痕迹；检查各连接头接触是否良好，无发热松动；检查绝缘拉杆及拉杆瓷瓶是否完好无缺陷，连接软铜片完整无断片；检查(1)成套变电站是一种无人值斑、监护的集受、变、馈电为一体的成套电器装置，因此应定期巡视、清洁、维护，以免发生事故。

(2)箱体为金属结构，如巡视中发现锈蚀部分，应及时涂补。

(3)维护中对可拆卸部分进行紧固，检查转动部分及门锁是否灵活，并加润滑油。注意箱内照明是否损坏，应保持照明良好。

(4)注意检查箱体通风孔是否堵塞，自动排风扇是否工作正常，箱体内温升是否正常，发现问题应及时停运检修。

(5)高低压开关应按有关规定检修。 二、电气设备的缺陷管理 1.一般要求

设备缺陷管理一般是按缺陷严重程度分为紧急缺陷、重大缺陷、一般缺陷三类。供电所应掌握所辖线路、设备的全部缺陷。供电所应设兼职或专责资料员，管理缺陷，负责缺陷登记注销。缺陷记录应按记录簿格式严格要求，逐项填写，内容正确、规范、字迹工整清楚，不得随意涂改，已消除的缺陷应及时盖消除章，填上消除日期，属巡线员自行消除的缺陷可不登入记录簿内，但应保留民巡线路卡上，凡已登入缺陷，须在巡线卡上注明已登记

2.缺陷管理程序(以线路为例)

(1)巡线人员在现场将发现的缺陷填入巡线卡片，缺陷要判断准确，记录应清楚，并交资料员核实登记。

(2)现场发现的紧急和重大缺陷，除做好记录外，并立即报告供电所负责人，安排立即消除，重大缺陷在一月内安排消除，紧急缺陷24小时内消除。供电所负责人应按月审阅缺陷记录，组织有关人员进行运行分析，根据缺陷性质、季节特点提出预防事故的措施，在月度或年度汁划中消除。，

(3)线路运行人员应根据缺陷记录填写缺陷消除卡片，卡片要编号留底，填好后交供电所领导安排消除。

(4)消除后线路检修人员在消除卡片上及时填入消除情况，日期和消除人，交回供电所经技术人员审核无误后返回运行人员。

(5)运行人员验收后，资料员应在缺陷记录上注销该项缺陷，重大、紧急缺陷应随时验收，--般缺陷巡线人员在下月巡视中验收注销，缺陷消除和传递过程同时进行，卡片不反回缺陷不注销，不得存在有缺陷无卡片或有卡片无记录的现象。

3.缺陷分类的原则:

(1)危急缺陷：设备或建筑物发生了直接威胁安全运行并需立即处理的缺陷，否则，随时可能造成设备损坏、人身伤亡、大面积停电、火灾等事故。

(2)严重缺陷：对人身或设备有严重威胁，暂时尚能坚持运行但需尽快处理的缺陷。

(3) 一般缺陷：上述危急、严重缺陷以外的设备缺陷，指性质一般，情况较轻，对安全运行影响不大的缺陷。

(4)发现各种缺陷的处理

运行单位发现危急、严重缺陷后，应立即上报,危急缺陷24小时安排消除, 严重缺陷1个月内安排消除;一般缺陷应定期上报，以便安排处理。各类缺陷设备应加强巡视。

二、电气设备的定级

1、设备定级分为一、二、三级

2.一、二级设备为完好设备，要求各变电站设备完好率在100％，一级率在80％以上。

第四节：供电质量管理

一、电压质量的管理 1.概述

(1)电压管理的重要性

因各种用电设备都是按额定电压来设计制造的，所有用电设备都是额定电压下运行才能取得最优技术经济效果。电压质量低劣将会损坏用电设备或使电气设备降低出力，从而影响用户的生产和产品质量，

严重时还将造成电压崩溃，使电网瓦解而引起大面积停电。因此电压质量管理非常重要。 所谓电压质量管理，就是指在保证农村电网工作电压始终在规定范围内运行的调整全过程的管理。

(2)电压质量管理的主要任务

根据《电力供应与使用条例》、《供电营业规则》和《电力系统电压质量和无功电力管理规定》的有关规定，电压质量管理主要任务：

①不断加强无功电力补偿及其管理，执行分级管理责任制； ②落实相应无功补偿设施；

③做好用电部门的监督管理工作，认真执行《供用电合同》，保证功率因数在合同规定的范围内运行；

④严格执行调度下达的无功电压曲线；

⑤做好电压质量监测、统计、考核和奖惩工作； 2.电压调节(重点六)

电压调节就是根据电压变动情况和用电设备对电压的要求，采取合理的措施来调节电压，使电压偏移不超出允许范围，从而使用电设备能够在既经济又安全的条件下运行。

(1)影响农村电网电压质量的主要因素

农村电网电压大量统计资料表明，影响农村电网电压波动的因素，可归纳如下：

①农村电网结构简单，网架薄弱，导线截面小，无功补偿不足，且管理工作薄弱，对负荷的变化没有足够的吞吐能力。

②农村电网主变容量小，内阻较大，导线较细、供电半径长，当负荷波动时，电压偏移量大。 ③系统电压的波动给农村电网带来一定的影响。 ④农村负荷具有季节性，造成农网电压波动。 ⑤变压器分接开关位置选择不当，未能适时调整。 (2)农村电网电压调节的主要手段

①合理布局，增大导线截面，减小供电半径。具体办法有：变压器尽可能靠近负荷中心，采用小截面多回 路供电等。

②充分利用变电站有载调压变压器实现调压运行。

③合理选择普通配电变压器分接开关位置，并根据电压变化及时进行调整。

④增加无功补偿装置，并加强无功管理工作，根据负荷和电压的变化情况及 时进行调整无功补偿容量。

通过对以上几种调节手段的分析，可以看出前三种方法有一定的局限性。第一种方法必须在农村电网规化初期进行，如只为调节电压进行改造很不经济；第二种方法受现有有载调压台数的制约；第三种方法只能在负荷变化较大时进行，不可经常调节。而第四种方法比较为灵活，且投资相对较少，应作为农村电网电压调节的主要方法。

3.无功补偿

(1)无功补偿的基本原理

无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换，这样感性负荷吸收的无功功率可完全由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理。

(2)无功补偿的原则与标准

①原则:根据原电力工业部颁发的《电力系统电压和无功 电力管理条例》和《电力系统电压质量和无功电力管理规定》(试行)的规定，针对乡镇电网线路长、分支线路多、负荷分散的特点，在功率因数偏低，功率损耗大的情况下，应满足总无功平衡，要求满足变电所和10kV线路无功最少。因此提出补偿原则：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡。同时，要求对于集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；降损与调压相结合，以降损为主的原则。

②标准:供电所应保证农村电网无功分层分区平衡。凡投入运行的无功补偿设备，应随时保持完好状态。用户在电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：高供户和高供装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0．9及以上；其他100kVA(kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为0．85及以上；

③电力用户装设的各种无功补偿设备，要按照负荷和电压变动及时调整无功出力，防止无功电力倒流。

④凡受电容量在100kVA(kW)及以上的用户均应按国家批准的《功率因数调整电费办法》的有关规定，实行功率因数考核和电费调整。

(3)无功补偿的方法

无功功率补偿的方法很多，主要是采用电力电容器或采用具有容性负荷的装置进行补偿。 (1)利用过励磁的同步电动机、改善用电的功率因数，但设备复杂、造价高，只适于在具有大功率拖动装置时采用。

(2)利用调相机做无功功率电源，这种装置调整性好，可提高电力系统运行的稳定性。但造价高、投资大、损耗也较高，只适宜装设在电力系统的中枢变电所，一般用户很少采用。

(3)电力电容器作为补偿装置，具有安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小等优点，是农村电网中广泛采用的补偿方法。电力电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。

①串联补偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，主要应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。

②并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业大部分都是采用这种补偿方法。

二、供电可靠性的管理 1.概述

(1)供电系统用户供电可靠性的概念：

是指供电系统对用户持续供电的能力，是电力可靠性管理的一项重要内容，直接体现供电系统对用户的供电能力，反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，是供电系统的规划、设计、基建、施工、设备选型、生产运行、供电服务等方面的质量和管理水平的综合体现。是电力工业的管理技术正在从定性管理向比较科学的定量管理的重要手段

(2)农村电网供电可靠性管理的关键:

是抓好配电可靠性的统计分析和考核，并根据分析中所反映的问题制订相应的提高配电可靠性的措施。通过对用户供电可靠性的统计和分析，可以了解电力为工农业服务的情况，为供电企业进行以下各以下方面的工作提供决策依据：

①城农网的规划、设计和改造；

②编制供电系统运行方式、检修计划和制定有关生产管理措施 ③选择提高供电可靠性的可行途径，制订提高优质服务的措施； ④制订供电可靠性的标准和准则。 2.提高供电可靠性的措施

(1)认真搞好设备管理，基建选型尽量采用安全可靠的先进设备，适当提高设计标准要求，是提高供电可靠性的首要条件。

(2)认真搞好设备全面质量管理，使设备从安装调试，交接预试、维护检修，验收启动等环节，都置于全面质量监督之下，保证设备质量全优，在一个检修周期内不发生缺陷的临修，这是提高设备可用率的保证。

(3)认真搞好全面计划管理，是提高设备可用率的重要措施，也是企业现代化管理的要求。加强计划的严密性，全员参加计划管理，变电工作与线路工作统筹安排；一次设备与二次设备检修统筹安排；更改工程与大修理工作统筹安排等，尽可能减少不必要的重复停电，是提高设备可用率和全面计划管理内容之一。

(4)加强设备运行监督，随时掌握设备运行状态和规律，做好虾故的预防和防范工作。

(5)认真做好电力用户的技术服务，监督电力用户搞好设备管理，也是提高企业供电能力的有力措施，用户设备的安全可靠对提高供电企业可靠性运行是至关重要的。

三、供电所加强供电质量管理的措施

供电所应采取必要的措施，加强供电质量管理。

1.电压质量管理和供电可靠性管理作为供电质量管理的重要内容，专业性强、要求严格，供电所应抓紧对有关人员的培训，使之能胜任此项工作。

2.供电质量管理工作要求数据有系统性、历史性，为此，供电所应在建立之初就着手建立电压质量和供电可靠性等基础统计数据。对于原乡镇电管站已有的历史统计数据应予保留，尽可能地采纳，以利比较、分析。

3.供电所加强统计工作，根据规定设置电压监测点、统计电压频率；认真统计停电时间、最大限度减少停电时间。

4.建立定期分析例会制度，对电压质量、供电可靠性等指标进行定期、及时的分析。对分析出的问题要及时采取相应措施，使电能质量得到保证并不断提高。

5.建立考核制度，对有关供电质量管理工作进行考核、奖惩，为稳定和提高电能质量提供制度保证。