第二章 导电、绝缘与电气设备选择原理ppt课件.ppt

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1、第2章导体与绝缘体发电厂及变电站电气部分三峡大学电气与新能源学院CollegeofElectricalEngineering&NewEnergy第一节绝缘及绝缘子绝缘是电气设备结构中的重要组成部分。绝缘和按照一定要求组成的绝缘系统(绝缘结构)是支撑高电压设备的基础。1.绝缘绝缘是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，使之与其它不等电位的物体之间不发生接触、不相关连，从而保持不同的电位。良好的绝缘可以有效地避免短路和危及人身安全，是保证电气设备与线路的安全运行和防止人身触电事故发生的最基本、最可靠的手段。电气设备绝缘需满足两个基本条件：①设备本身绝缘良好，没有局部放电、过热和化学等老化或劣化的

2、因素存在；②工作电压必须和设备的额定电压相适应，不能超越允许的范围，也不能承受雷电等外部及内部的瞬变过电压。第一节绝缘及绝缘子绝缘按物质分类：气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘绝缘按恢复能力分类：自恢复绝缘（指空气间隙和与空气接触的外绝缘）、非自恢复绝缘（固体介质、液体介质构成的设备内绝缘）外绝缘：不同设备外表面之间或设备与大地之间的绝缘，受风、雨、雪、雾、雷电及温度变化等自然条件、表面污秽和外力影响。一般由电力设计部门设计。绝缘介质：不导电的气体、不导电的液体和不导电的固体。内绝缘：设备内部的绝缘，一般不与空气接触，不受空气湿度与外界污秽程度等的影响，相对比较稳定；一般是由制造厂家设计。1.绝缘电

3、力设备的外绝缘包括：空气间隙和绝缘子(包括套管)。空气间隙在工频交流电场中的平均放电梯度近似为400kV/m。①电极形状，不同形状电极间的场强越均匀，绝缘水平也越高。②电压波形的影响，包括正弦波、操作冲击波、雷电冲击波及直流叠加操作波等四种典型电压波形。③气象状况，包括气压、气温和湿度。影响空气的绝缘水平的因素：第一节绝缘及绝缘子1.绝缘绝缘子：安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间，能够耐受工作电压和机械应力的器件。图‑绝缘子的结构示意图绝缘子必须具有足够的机械强度和绝缘强度，并能在恶劣环境(高温、潮湿、多尘埃、污秽等)下安全运行。第一节绝缘及绝缘子2.绝缘子2.1绝缘子的作用按结构

4、：支柱式绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘子和套管绝缘子。按材料：陶瓷绝缘子，玻璃钢绝缘子，合成绝缘子，半导体绝缘子。按装设地点：户内（无伞裙、无防污型）和户外（有较大伞裙、有防污型多用在多尘埃、盐雾和化蚀气体的污秽环境中）按应用场合：电站绝缘子、电器绝缘子和线路绝缘子，其中用于电站、电器的可击穿型绝缘子有针式支柱、空心支柱和套管，不可击穿型有棒形支柱和容器瓷套。用于线路的可击穿型绝缘子有针式、蝶形、盘形悬式，不可击穿型有横担和棒形悬式第一节绝缘及绝缘子2.绝缘子2.2绝缘子的分类支柱绝缘子和穿墙套管外胶装支柱绝缘子内胶装支柱绝缘子6~10kV棒式绝缘子高压110~220kV户外棒式绝缘子穿墙套管

5、第二节常用导体发电厂和变电站中常用的导体通常包括：硬导体和软导线。硬导体：矩形导体、槽型导体、管形导体软导线：钢芯铝绞线、组合导线、分裂导线和扩径导线按导体结构，导体可以分为导线、母线和电力电缆母线：汇集、分配和传送电能；导线和电力电缆：传送电能；导线包括：裸导线、绝缘导线1.导线1)单股导线包括：铝包钢线、钢包钢线、镀锌低碳钢线、硬铜圆单股线(特殊环境使用)。线径细、强度高、载流容量小，常用于小容量配电线路或通讯明设架空线，硬铜圆单线因价格昂贵仅用于特殊环境中。第二节常用导体1.导线2)普通绞线包括：铝绞线、铝合金绞线、铝包钢丝绞线、镀锌钢绞线、硬铜丝绞线。铝绞线用于小跨距的配电线路。铝合金

6、绞线常用于一般输配电线路。铝包钢丝绞线主要用于重冰区或大跨距导线，通讯或避雷线等。3)组合绞线由两种单股线(即导电金属单股线和高强度金属单股线)绞制而成，如钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线、钢芯铝包钢绞线等。此类导线是电网中应用最为广泛的导体，具有抗拉强度高、价格低等优点。4)特种导线系指防电晕的扩径型钢芯铝绞线、高强度大跨距导线及自阻尼导线等，具有截面大，抗拉强度高，适用于重冰区超高压架空线路。第二节常用导体2.母线狭义母线指主接线中的主母线，广义母线包括：①电气主接线的主母线和设备之间的连接线；②厂用电部分的厂用母线；③电气二次系统中直流系统的直流母线；④二次部分的小母线等。按使用材料分类：1)

7、铜母线导电率高、机械强度高、耐腐蚀，但产量少，价格贵，故主要用在易腐蚀的地区(如化工厂附近或沿海地区等)。2)铝母线导电率仅次于铜，且质轻、价廉、产量高，在屋内和屋外配电装置中广泛采用。3)铝合金母线包括：铝锰合金和铝镁合金两种，铝锰合金母线载流量大，但强度较差；铝镁合金母线机械强度大，但载流量小，焊接困难，使用范围较小。4)钢母线机械强度大，导电性差，仅用在高压小容量电路(如电压互感器回路以及小