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高压电器概述

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高压电器概述

来源:原创   发布时间:2013-06-14   浏览次数:

  1、高压电器定义
  国际上公认的高低压电器的分界线交流是1kV(直流则为1500V)。为交流1kV以上为高压电器,1kV及以下为低压电器。高压电器是在高压线路中用来实现关合、开断、保护、控制、调节、量测的设备。一般的高压电器包括开关电器、量测电器和限流、限压电器。但有时也把变压器列入高压电器(如电机工程学会中高压电器分专委会)。
  2、高压电器分类及功能
  2.1开关电器
  主要用来关合与开断正常电路和故障电路,或用来隔离电源、实现安全接地的一种高压电器设备。
  1)高压断路器:不仅能关合、开断正常的负荷电流(包括空变、空线、空缆等),也用来开合故障电流,且当发生短路故障(或其它异常运行状态、欠压、过流等)时可以实现自动分闸、自动重合闸。因此高压断路器是一种多功能的自动开关。
  2)熔断器:俗称保险。当负荷电流过载到一定值,或出现故障电流时能自动熔断而开断。分为限流熔断器及喷射式熔断器。
  3)负荷开关:能开合负荷电流(含容性、感性负载电流),有时能关合短路电流但不能开断短路电流。
  4)接触器:只有一个休止位置,非手动操作就能关合、开断及承载正常电流及规定的过载电流的开断、关合位置。一般用来频繁控制大型用电设备(如大电动机等)。
  5)隔离开关:用来隔离电路或电源,在闭合位置时能承载正常电流及规定的短路电流,有时能开断很小的电容电流及容量不大的变压器的空载电流,有时能开合母线转换电流。
  6)接地开关:用来对设备或被检修线路实现保护接地。有时要求负荷开关、接触器、接地开关关合短路电流。
  7)重合器:能够按照预定的顺序,在导电回路中进行开断和重合操作,并在其后自动复位、分闸闭锁或合闸闭锁的自具(不需外加能源)控制保护功能的开关设备。
  8)分段器:一种能够自动判断线路故障和记忆线路故障电流开断的次数,并在达到整定的次数后在无电压或无电流下自动分闸的开关设备。
  某些分段器可具有关合短路电流(自动重关合功能)及开断、关合负荷电流的能力,但无开断短路电流的能力。
  2.2量测电器
  1)电流互感器:用来转换和测量线路、母线的电流供计量与保护用。传统的电流互感器是采用油纸绝缘电磁式,现在又有环氧浇注、SF6电流互感器,最新的有光电式电流互感器。为满足机电一体化设备需要,现在已有线性功能的电流传感器。
  2)电压互感器:用来测量线路、母线电压,以供计量和继电保护用。传统电压互感器是油纸绝缘电磁式。目前在高压、超高压范围内则用重量轻、体积小的电容式电压互感器,国际上已开发正在商品化的光电式互感器。
  2.3限流与限压电器
  1)电抗器:是一个扼流线圈,用来限制故障电流,用包裹绝缘导线绕制。目前也有用环氧浇注法制做,其体积小,绝缘强度和机械强度比较高。
  2)阻波器:也是一种电感线圈,主要用于载波通讯,限制高频载波进入变电所。
  3)避雷器:用来限制过电压,使电力系统中电器设备免受大气过电压和内过电压的危害,是一种泄能装置。最简单的有保护间隙,还有管形避雷器、阀式避雷器、磁吹避雷器。最新的有保护特性比较好的氧化锌避雷器。
  注:限流熔断器也是一种快速限流(幅值)的保护电器。
  3高压电器基本性能要求
  处于电力系统中的各种户内、户外高压电器,应能承受正常和异常电压、电流作用,以及各种环境因素作用而不损坏。因而要求其具备各种性能如下。
  3.1电气性能方面要求
  1)电压
  高压电器绝缘应能经受规定的长期最大工作电压、短时过电压、内部过电压和大气过电压作用而不损坏。标志这些作用电压的性能参数是:最大工作电压、短时工频试验电压、操作波试验电压和雷电冲击波试验电压。
  2)电流
  高压电器应能经受长期正常工作电流,温升不超过规定值。在短时异常和故障电流作用下也不允许因电动力、触头熔焊、电磁干扰等影响继续工作的损害。
  这方面标志参数有:额定电流、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流,额定短路关合电流、电动机和电容器关合涌流等。
  3)其它要求
  如高压断路器要求关合、开断短路电流、自动重合闸、开合空载线路充电电流(过电压不超过规定值)和开合负荷电流以及连续开断各种电流能力的电寿命等。
  3.2自然环境因素
  这些因素很多,例如:
  1)海拔:影响外绝缘和额定电流。
  外绝缘耐压能力随海拔提高而降低;电器的散热能力随海拔提高而困难(但环境温度则随海拔上升而降低)。
  2)环境温度:影响额定电流、机械可靠性和电

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