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常見問題

高壓電器概述

發布時間:2020-06-04

  1、高壓電器定義
  國際上公認的高低壓電器的分界線交流是1kV(直流則為1500V)。為交流1kV以上為高壓電器,1kV及以下為低壓電器。高壓電器是在高壓線路中用來實現關合、開斷、保護、控制、調節、量測的設備。一般的高壓電器包括開關電器、量測電器和限流、限壓電器。但有時也把變壓器列入高壓電器(如電機工程學會中高壓電器分專委會)。
  2、高壓電器分類及功能
  2.1開關電器
  主要用來關合與開斷正常電路和故障電路,或用來隔離電源、實現安全接地的一種高壓電器設備。
  1)高壓斷路器:不僅能關合、開斷正常的負荷電流(包括空變、空線、空纜等),也用來開合故障電流,且當發生短路故障(或其它異常運行狀态、欠壓、過流等)時可以實現自動分閘、自動重合閘。因此高壓斷路器是一種多功能的自動開關。
  2)熔斷器:俗稱保險。當負荷電流過載到一定值,或出現故障電流時能自動熔斷而開斷。分為限流熔斷器及噴射式熔斷器。
  3)負荷開關:能開合負荷電流(含容性、感性負載電流),有時能關合短路電流但不能開斷短路電流。
  4)接觸器:隻有一個休止位置,非手動操作就能關合、開斷及承載正常電流及規定的過載電流的開斷、關合位置。一般用來頻繁控制大型用電設備(如大電動機等)。
  5)隔離開關:用來隔離電路或電源,在閉合位置時能承載正常電流及規定的短路電流,有時能開斷很小的電容電流及容量不大的變壓器的空載電流,有時能開合母線轉換電流。
  6)接地開關:用來對設備或被檢修線路實現保護接地。有時要求負荷開關、接觸器、接地開關關合短路電流。
  7)重合器:能夠按照預定的順序,在導電回路中進行開斷和重合操作,并在其後自動複位、分閘閉鎖或合閘閉鎖的自具(不需外加能源)控制保護功能的開關設備。
  8)分段器:一種能夠自動判斷線路故障和記憶線路故障電流開斷的次數,并在達到整定的次數後在無電壓或無電流下自動分閘的開關設備。
  某些分段器可具有關合短路電流(自動重關合功能)及開斷、關合負荷電流的能力,但無開斷短路電流的能力。
  2.2量測電器
  1)電流互感器:用來轉換和測量線路、母線的電流供計量與保護用。傳統的電流互感器是采用油紙絕緣電磁式,現在又有環氧澆注、SF6電流互感器,最新的有光電式電流互感器。為滿足機電一體化設備需要,現在已有線性功能的電流傳感器。
  2)電壓互感器:用來測量線路、母線電壓,以供計量和繼電保護用。傳統電壓互感器是油紙絕緣電磁式。目前在高壓、超高壓範圍内則用重量輕、體積小的電容式電壓互感器,國際上已開發正在商品化的光電式互感器。
  2.3限流與限壓電器
  1)電抗器:是一個扼流線圈,用來限制故障電流,用包裹絕緣導線繞制。目前也有用環氧澆注法制做,其體積小,絕緣強度和機械強度比較高。
  2)阻波器:也是一種電感線圈,主要用于載波通訊,限制高頻載波進入變電所。
  3)避雷器:用來限制過電壓,使電力系統中電器設備免受大氣過電壓和内過電壓的危害,是一種洩能裝置。最簡單的有保護間隙,還有管形避雷器、閥式避雷器、磁吹避雷器。最新的有保護特性比較好的氧化鋅避雷器。
  注:限流熔斷器也是一種快速限流(幅值)的保護電器。
  3高壓電器基本性能要求
  處于電力系統中的各種戶内、戶外高壓電器,應能承受正常和異常電壓、電流作用,以及各種環境因素作用而不損壞。因而要求其具備各種性能如下。
  3.1電氣性能方面要求
  1)電壓
  高壓電器絕緣應能經受規定的長期最大工作電壓、短時過電壓、内部過電壓和大氣過電壓作用而不損壞。标志這些作用電壓的性能參數是:最大工作電壓、短時工頻試驗電壓、操作波試驗電壓和雷電沖擊波試驗電壓。
  2)電流
  高壓電器應能經受長期正常工作電流,溫升不超過規定值。在短時異常和故障電流作用下也不允許因電動力、觸頭熔焊、電磁幹擾等影響繼續工作的損害。
  這方面标志參數有:額定電流、額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流,額定短路關合電流、電動機和電容器關合湧流等。
  3)其它要求
  如高壓斷路器要求關合、開斷短路電流、自動重合閘、開合空載線路充電電流(過電壓不超過規定值)和開合負荷電流以及連續開斷各種電流能力的電壽命等。
  3.2自然環境因素
  這些因素很多,例如:
  1)海拔:影響外絕緣和額定電流。
  外絕緣耐壓能力随海拔提高而降低;電器的散熱能力随海拔提高而困難(但環境溫度則随海拔上升而降低)。
  2)環境溫度:影響額定電流、機械可靠性和電

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