供配电系统徐滤非第4章节电气设备教学A

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1、教学内容：电气设备中电弧的产生及灭弧方法高低压一次设备功能、结构、工作原理、选择与校验电力变压器互感器功能、结构、工作原理、选择与校验电力线路结构、选择重点内容：主要电气设备功能、结构、工作原理、选择与校验第4章电气设备、电力线路及其选择尚辅网http://shangfuwang.com/教学目的：了解电弧产生和熄灭的基本知识掌握高低压一次设备的工作原理、结构、操作要求、符号等掌握变电所主变压器的选择方法掌握互感器工作原理、选择与校验、常用接线方案熟悉电力线路结构，掌握导线选择计算方法第4章电气设备、电力线路及其选择尚辅网http://shangfuwang.com

2、/学时安排：10～14学时作业布置：第4章电气设备、电力线路及其选择学时安排及作业布置尚辅网http://shangfuwang.com/二次电路二次设备GMTTWLQ一次电路一次设备第4章电气设备4.1概述供配电系统的电气设备用于发电、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、保护电器、测量仪表、电力线路和用电设备等担负输送、变换和分配电能任务的电路称为主电路，也叫一次电路。一次电路中的所有电气设备称为一次设备用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，称为二次电路。二次电路中的所有电气设备称为二次设备尚辅网http://shangfuwa

3、ng.com/第4章电气设备4.1概述本章主要介绍常用的高压和低压一次设备（也称为高压电器和低压电器）。一次设备可按其在一次电路中的功能再进行分类：分类功能例变换设备变换电压或电流变压器、互感器控制设备控制一次电路通、断高低压开关电器保护设备过电流保护、过电压保护等熔断器、避雷器补偿设备补偿无功功率以提高功率因数并联电容器成套设备按一次电路接线方案，将有关的一次设备及二次设备组合为一体的电气装置高压开关柜、低压开关柜、动力和照明配电箱尚辅网http://shangfuwang.com/第4章电气设备电弧的产生电弧◇开关电器在接通或开断有电流的电路时，触头间就可能产生

4、电弧。◇电弧是一种气体放电现象，放电过程中伴随着高温和强光。4.2电气设备中电弧的产生及灭弧方法产生电弧的游离方式◆强场发射：开关触头分断电流的瞬间，触头间很强的电场使阴极表面的电子逸出，成为自由电子。产生电弧的根本原因：触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子。◆热电发射：当开关触头分断电流时，阴极表面由于大电流逐渐收缩集中而出现炽热的光斑，温度很高，可使其中电子获得巨大动能，逸出金属成为自由电子。尚辅网http://shangfuwang.com/“电子崩”第4章电气设备电弧的产生产生电弧的游离方式◆碰撞游离：在强电场的作用下，间隙中的自由电子向阳极加速

5、移动而获得动能，动能积累到一定数值后，碰撞中性质点就会使中性质点游离，游离后新产生的电子和原有电子又将从电场获得动能，继续引起游离，使触头间隙中正离子和电子数目迅速增加，象“雪崩”一样，形成了所谓电子崩：4.2电气设备中电弧的产生及灭弧方法尚辅网http://shangfuwang.com/第4章电气设备电弧的产生产生电弧的游离方式◆热游离热游离上述几种游离方式的综合作用，使得触头在带电开断时产生电弧并得以维持。电弧表面温度达3000～4000℃，弧心温度可高达10000℃，间隙中质点剧烈热运动而相互碰撞4.2电气设备中电弧的产生及灭弧方法尚辅网http://sha

6、ngfuwang.com/第4章电气设备电弧的影响◆延长开断时间◆高温烧损触头◆弧光短路◆弧光伤眼电弧的熄灭□熄灭电弧的条件去游离率大于游离率□熄灭电弧的去游离方式○正负带电质点的“复合”电弧中的电场强度越弱，电弧的温度越低电弧截面越小，则带电质点的复合越强此外，复合与电弧接触的介质性质也有关○正负带电质点的“扩散”扩散的原因：温度差；浓度差4.2电气设备中电弧的产生及灭弧方法尚辅网http://shangfuwang.com/开关电器中常用的灭弧方法第4章电气设备速拉灭弧冷却灭弧吹弧灭弧粗弧分细长弧切短狭沟灭弧真空灭弧六氟化硫灭弧开关电器中最基本的灭弧方法利用介质

7、来降低电弧的温度，增强去游离来加速熄弧利用气流、油流或电磁力来吹动电弧，使电弧拉长而场强降低，同时电弧冷却将粗弧分成若干平行的细小电弧，增大了电弧与周围介质的接触面，改善了电弧的散热条件将长弧切成若干短弧，维持电弧燃烧的电压降增加电弧在固体介质狭沟中燃烧，冷却条件改善通常综合利用上述某几种灭弧方式组合。电气设备的灭弧性能往往是衡量其运行可靠性和安全性的重要指标之一4.2电气设备中电弧的产生及灭弧方法尚辅网http://shangfuwang.com/高压熔断器第4章电气设备4.3高压一次设备熔断器:一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体熔化而分断