高低压电器及配电柜-教案

授课内容：

课题一 高压断路器基本知识

一、开关电器中电弧的产生和熄灭

电弧是电力系统及电能利用工程中常见的物理现象。例如，随处可见的电弧焊接、电弧炼钢炉等利用电弧工作的用电设备；在电力系统中的开关电器，工作时触头间也会产生电弧，当然这是我们所不希望产生的。对电弧的了解、分析，采取有效的措施熄灭电弧，这对电力系统的正常操作与安全运行有很重要的意义。 （一）电弧的危害和特点

电弧实际上是一种气体放电现象。是在某些因素作用下，气体强烈游离、由绝缘变为导通的过程。电弧形成后，由电源不断地输送能量，维持它燃烧，并产生很高的温度。电弧燃烧时，中心区温度可达到10000℃，表面温度也有3000～4000℃。同时发出强烈的白光，故称弧光放电为电弧。

电弧的高温，可能烧坏电器触头和触头周围的其他部件。如果电弧较长时间不能熄灭，将会引起电器被烧毁甚至有爆炸的可能，危及电力系统的安全运行，造成人员的伤亡和财产的重大损失。

由于电弧是一种气体导电现象，所以在开关电器中，虽然电器触头已经分开，但是在触头间只要有电弧的存在，电路就没有断开，回路电流仍然存在，即开关电器失去了开断电路的作用。影响电力系统的可靠运行。

（二）电弧的产生和熄灭条件

电弧的产生和熄灭过程，实际上是气体介质由绝缘变为导通和由导通又变为截止的过程。 1．电弧的产生条件（1）触头开断初瞬间自由电子的生成（2）碰撞游离形成电（3）电弧的维持与平衡

3．交流电弧的熄灭

在交流电弧的灭弧中，应充分利用交流电流的自然过零点，采取有效的措施，加大弧隙间去游离的强度，使电弧不再重燃，最终熄灭。

（三）开关电器中熄灭交流电弧的基本方法

开断交流电弧时，在电流达到零值以后，加强对弧隙的冷却，抑制热游离，加强去游离。为此，在开关设备中均装设了灭弧装置，或称为灭弧室，灭弧室的不断改进，大大提高了开关的灭弧能力。

1．吹弧

用灭弧介质(如气体、油等)在灭弧室中吹动电弧，这种方法在开关电器中应用最广。用弧区以外新鲜且低温的介质吹拂电弧，对熄灭电弧起到多方面的作用。

吹弧有纵吹和横吹两种方式，如图4—1所示。吹动方向与电弧轴线相垂直时，称为横吹；吹动方向与电弧轴线一致时，称为纵吹。横吹更易于把电弧拉长，增大电弧表面积，对电弧的冷却效果好；纵吹可以使新鲜介质更好地与炽热的电弧相接触，并把电弧吹成若干细条，易于熄灭。横吹灭弧室尺寸可以小些，多适用于较低电压的断路器；纵吹灭弧室常常用于1 10kV及以上的断路器。

用变压器油作灭弧介质时，触头周围被油浸没，在触头分离产生电弧后，电弧的高温把油加热，分解出大量气体(其中有热传导性能好的氢气)，在灭弧室内造成高气压，高速气

图4—1吹弧方法 (a)横吹；(b)纵吹

流以一定方式吹向电弧。

2．采用多断口

电压高、电流大的断路器多采用每相两个或多个开断口的方式。多断口使电弧的总长度加长，从而导致弧隙电导下降；使每个断口的行程缩短，可以加快触头的分离速度，促使弧隙电导迅速下降；减少了能量的输入，所以弧隙绝缘强度恢复得快。另一方面，加在每一断口上的电压减小数倍，有利于弧隙绝缘的恢复。

3．近阴极效应的应用

在阴极附近很薄的一层空间，一定的介质强度突然形成的效应，称为近阴极效应。当电流接近零值时，电弧温度下降，热游离强度降低，但弧隙空间仍有较多的电子和正离子存在。在电流过零后，触头的电极极性已经改变，如图4-3(a)所示，在电场的作用下，自由电子快速地向新阳极运动，而为电子质量1000多倍的正离子则基本未动，于是在阴极附近形成了正空间电荷层，同阴极之间形成一个绝缘层，它能耐受150～250V的电压，称为起始介质强度。此介质强度的大小与电极状态和材料有关，在冷阴极情况下可达到250V。弧隙中近阴极层以外的空间仍被正负离子所充满，电位变化不大，故有图4-3(b)所示的电压分布。

低压开关中广泛采用灭弧栅装置，由铁磁材料制成的金属片组成短弧栅格，如图4-4所示，触头间产生电弧后，铁磁材料的栅片在电弧电流产生的磁场中产生电磁力，把电弧吸引到栅片之中，将长弧分割成一串短弧，使之熄灭。实际中栅片作成缺口形状，是为了减少电弧进入栅片的阻力，缩短燃弧时间。

4．利用固体介质的狭缝灭弧

低压开关也广泛采用狭缝灭弧装置，它由石棉水泥或陶土材料压制成的灭弧罩和磁吹装置构成，如图4-5所示，触头间产生电弧以后，在磁吹装置产生的磁场作用下，对电弧产生电磁力，将其拉入由灭弧片构成的狭缝中，起到拉长电弧的作用，并促使电弧与灭弧片冷壁紧密接触，加强冷却作用；另外，在灭弧罩上，自由电子更易于附着在中性质点上形成负离子，加速了离子的复合，因而有较好的灭弧效果。

二、高压断路器的作用和种类

高压断路器是电力系统中非常重要的工作和保护设备，它对维持电力系统的安全、经济和可靠运行起着非常重要的作用。在负荷投入或转移时，它应该准确地开、合。在设备(如发电机、变压器、电动机……等)出现故障或母线、输配电线路出现故障时它能自动地将故障切除，保证非故障部分的安全连续运行。

1．高压断路器的作用

高压断路器是高压电器中最重要的部分，是一次电力系统设备中控制和保护的关键电器。受它控制和保护的电路，无论在空载、负载或短路故障状态，都应可靠地动作。

总的来讲，高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控制作用，即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行；二是保护作用，即在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护自动装置发出跳闸信号，启动断路器，将故障部分设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常运行。 2．高压断路器的基本要求

断路器在正常工作时接通和切断负荷电流，短路时切断短路电流，并受装设地点环境变化的影响。它应满足以下要求。

(1)工作可靠性。高压断路器在厂家给定的技术条件下工作时，应能够可靠地长期正常工作。

(2)应具有足够的断路能力。由于电网发生短路时产生很大的短路电流，所以当断路器在断开电路时，要有很强的灭弧能力才能可靠断开电路，并保证具有足够的热稳定和动稳定。

(3)具有尽可能短的切断时间。当电网发生短路故障时，要求断路器迅速切断故障电路，这

样可以缩短电力网的故障时间和减轻短路电流对电气设备的损害。在超高压电网中，可以提高电力系统的稳定性。

(4)实现自动重合闸。架空输电线路的短路故障，大多数是临时性的。为了提高供电可靠性并增强电力系统的稳定性，线路保护多采用自动重合闸方式。当发生瞬时性短路故障时，继电保护使断路器跳闸，经很短时间后断路器又自动重合。

(5)结构简单、价格低廉。在满足安全、可靠的同时，还应考虑到经济性。故要求断路器结构简单、尺寸小、重量轻、价格低廉。 3．高压断路器的分类

高压断路器一般按灭弧介质的不同进行分类。

(1)油断路器。指采用变压器油作灭弧介质的断路器。它又可分为多油断路器和少油断路器。多油断路器的油除了作灭弧介质和触头开断后绝缘外，还作为带电部分对地绝缘使用。少油断路器的油只作为灭弧介质和触头开断后的绝缘，而带电部分对地绝缘采用瓷件或其他介质。 (2)压缩空气断路器(简称空气断路器)。指利用压缩空气作为灭弧介质的断路器。压缩空气除了作灭弧介质外，还作为触头开断后的绝缘介质。

(3)真空断路器。指利用真空的高介质强度来灭弧的断路器。

(4)六氟化硫(SF6)断路器。指利用具有优异的绝缘性能和灭弧性能的六氟化硫气体作为灭弧介质和绝缘介质。可发展成六氟化硫组合电器。

此外，高压断路器按其安装地点的不同，分为户内式和户外式两种。 三、高压断路器的技术参数和型号含义 1．高压断路器的技术参数

(1)额定电压。指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。它不仅决定了断路器的绝缘水平，而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸和灭弧条件。

(2)最高工作电压。考虑输电线路有电压降，线路供电端母线电压高于受电端母线电压，使断路器可能在高于额定电压下长期工作，因此，规定了断路器有一最高工作电压。

按国标，220kV及以下设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍；对于330kV的设备，规定为1.1倍。

(3)额定电流。指断路器在额定容量下允许长期通过的工作电流。它决定了断路器触头及导电部分的截面，并且在某种程度上也决定了它的结构。

(4)额定开断电流。指在额定电压下，断路器能可靠切断的最大电流。它表明断路器的断路能力。当电压不等于额定电压时，断路器能可靠切断的最大电流，称为该电压下的开断电流。当电压低于额定电压时，开断电流比额定开断电流有所增大，但有一最大值，并称其为极限开断电流。

(5)额定断流容量。表明断路器的切断能力。在三相电路中，其大小等于额定电压与额定开断电流乘积的3倍。

(6)动稳定电流。表明断路器在冲击短路电流的作用下，承受电动力的能力。其值由导电和绝缘等部件的机械强度决定。

(7)热稳定电流。指断路器在某一规定时间范围内允许通过的最大电流。它表明断路器承受短路电流热效应的能力。

(8)合闸时间。从发出合闸命令(合闸线圈通电)起至断路器接通时为止所经过的时间，称为断路器的合闸时间。

(9)分闸时间。从发出分闸命令(分闸线圈通电)起至断路器开断至三相电弧完全熄灭时所经过的时间。它为断路器固有分闸时间和电弧熄灭时间之和。一般为0.06～0.12s。分闸时间小于0.06s的断路器，称为快速断路器。

固有分闸时间是指发出分闸命令起到灭弧触头刚刚分离时所经过的时间。灭弧时间指触头分离到各相电弧完全熄灭所经过的时间。

2．高压断路器型号的含义

断路器型号主要有以下七个单元组成。

第一单元产品名称有：S一少油断路器；D一多油断路器；K一空气断路器；L—六氟化硫断路器；Z一真空断路器；Q一产气断路器；C一磁吹断路器。

例如：型号为SN4—20G／8000—3000的断路器，其含义表示为：少油断路器、户内式、设计序号4，额定电压20kV、改进型，额定电流为8000A，额定断流容量3000MVA。

小结：1. 电弧的产生和熄灭2. 高压断路器的作用和种类 3. 高压断路器的技术参数 授课内容：

课题二 柱上断路器

架空配电线路用柱上断路器又称为柱上开关，它是一种可以在正常情况下切断或接通线路，并在线路发生短路故障时，通过操作或继电保护装置的作用，将故障线路手动或自动切断，它是一种担负控制和保护双重任务的开关设备，通常它没有明显的开断点。

柱上断路器按不同的灭弧介质，通常可分为油式、六氟化硫（SF6）、真空式三种形式。由于断路器经多次操作，有的介质强度将降低，常会发生因灭弧不良而造成断路器喷油、燃油而酿成设备及人身事故。目前，世界各国都在逐步淘汰柱上油断路器，并趋向于柱上断路器设备无油化，代之以新的六氟化硫（SF6）、真空式断路器。

一、多油式柱上断路器

配电线路用柱上多油式断路器一般都是三相共箱的油浸式断路器，它的手动操作机构装在油箱的侧面，与断路器连成一体。多油式断路器一般采用对接式触头，引出线穿过瓷套管固定在箱盖顶部两侧。它多装有一次过电流瞬时脱扣装置，有的断路器还装有自动重合闸装置。柱上多油式断路器的操作，一般多采用通过操作绳或操作连杆等手动装置对操作把加力，利用机械传动机构将动触头断开或合上的方式。

柱上多油式断路器的型号意义如下： DW

额定电压，kV

设计序号

户外

多油式断路器

柱上多油式断路器的特点是：触头系统和灭弧用油装置在接地的油箱中，以油作为绝缘介

质；它的结构简单，制造方便，运行经验丰富，易于维护，噪声小等。但由于它采用油作为绝缘和灭弧介质，质量和体积都比较大，所以额定电流也不易做大 ，在开断小电流时燃弧时间长，动作速度慢，并且它的灭弧室油易劣化，需有一套油处理装置。

二、柱上真空式断路器 （一）真空及真空度

真空是指在给定的空间内压力低于一个大气压的气体状态，绝对压力等于零的空间称为绝对真空。

真空度是表示或度量真空的程度的，用气体的绝对压力值表示，绝对压力值越低表明真空度越高。

一个工程大气压约等于0.1MPa，运行和储存的真空断路器的真空压力应低于6.6×10-2Pa，工厂出厂的新真空灭弧室要求达到1.32×10-5Pa。

我国通常将真空度划分为以下几个区域：

1．粗真空：真空压力在1.0l×l05～1.33×102Pa； （不绝缘） 2．低真空：真空压力在1.33×102～1.33×10-1Pa；（不绝缘）

-1-6

3．高真空；真空压力在1.33×10～1.33×10Pa； 4．超高真空：真空压力在1.33×10-6～1.33×10-10Pa；（我国现在没有） 5．极高真空：真空压力小于1.33×10-10Pa；（我国现在没有）

（二）真空断路器的截流过电压 1．截流现象

真空断路器在开断交流小电流时，当电流从峰值下降但尚未到达自然零点时，电弧熄灭，电流突然被中断，这就是平时说的截流现象。 2．截流过电压

由于电流突然被中断，电感负载上剩余的电磁能量就会产生过电压，这种由截流现象产生的过电压称为截流过电压。

（三）柱上真空断路器特点

真空断路器是指触头在真空中开断电路的断路器，它以真空（0.0133～0.000133Pa）作为灭弧的绝缘介质。由于真空具有很高的绝缘强度，这对熄灭电弧相当有利。

1.真空断路器的优点

（1）在密封的容器中熄弧，电弧和炽热气体不外漏。灭弧室作为独立的元件，安装调试简单、方便。

（2）触头间隙很小，一般在10mm左右，合闸功率小，机构简单，使用寿命长。 （3）熄弧时间短，弧压低，电弧能量小，触头损耗小，开断次数多。 （4）动导杆的惯性小，适用于频繁操作。 （5）操作机构小，整机体积小，重量轻。 （6）控制功率小，开关操作时动作噪音小。

（7）灭弧介质或绝缘介质不用油，没有火灾和爆炸的危险，安全。

（8）触头部分为完全密封结构，不会因潮气、灰尘、有害气体等影响而降低其性能。工作可靠，通断性能稳定。

（9）真空断路器开断后断口间介质恢复快，介质不需要更换。

（10）在真空断路器的使用年限内，触头部分不需要维修、检查，一般可达20年左右不需检修。维护工作量小，维护成本低，仅为少油断路器的1／20左右。 （11）具有多次重合闸功能，适合配电网中应用要求。

2.真空断路器的缺点

（l）对开断感性小电流时，断路器灭弧能力较强的触头材料容易产生截流，引起过电压，应采取相应的过电压保护。

（2）价格较高，主要决定于真空灭弧室的专业生产及机构可靠性的要求，如果综合考虑运行维护费用，价格并不高。

（四）真空灭弧室的基本结构

真空开关灭弧室的基本结构见图3-1所示。其结构形式均由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、波纹管等部分组成。

（五）真空灭弧室的工作原理

当其断开一定数值的电流时，动、定触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上，表现电极间的电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致剧烈的场强发射和间隙的击穿，产生了真空电弧，当工作电流接近零时，同时触头间距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断，开断结束。

（六）真空断路器的型号

柱上真空式断路器的型号意义如下： ZW 三、柱上SF6断路器 （一） SF6气体的性能

额定电压，kV

1. SF6气体的物理性能

设计序号

SF6气体(纯净的)是无色、无嗅、无毒和不可燃的惰性气体，临界温度是45.6℃，临界压力

户外

3.85MPa。

真空式断路器

（1）临界温度：是指表示气体可以被液化的最高温度。

（2）临界压力：在临界温度下出现液化所需的气体压力，也就是该温度下的饱和蒸汽压力。

2．SF6气体的传热性能

SF6气体的热传导性能较差，其导热系数只有空气的2／3。但SF6气体的比热是氮气的3.4倍，因此其对流散热能力比空气大得多，因此SF6断路器的温升不会比空气断路器严重。

3．SF6气体的绝缘性能

SF6气体具有优良的绝缘性能，在比较均匀的气体中．其绝缘强度约为空气的2～3倍，在3个大气压下绝缘强度可达绝缘油的水平。

4．SF6气体的灭弧性能

SF6气体具有优良的灭弧功能，其灭弧能力比空气的大得多。灭弧过程中，电弧电流过零后的介质恢复特性好。SF6分子捕捉自由电子形成负离子后再与正离子结合造成空间带电离子的迅速减少。

5．SF6气体的水分与分解气体

水分对SF6断路器的正常运行具有决定性的影响，一旦含水量较高，很容易在绝缘材料结露，造成绝缘下降，严重时产生闪络击穿。

6．SF6气体的毒性

SF6气体在合成过程中，会有硫的低氟化物产生，它们中的某些物质是有毒或剧毒的。在生产过程中，务必将有毒副产物除去。在电气设备中的电晕、火花、电弧作用下，会产生多种有毒、腐蚀性气体及固体分解物。

7．对水分和低氟化合物的控制措施

在高压电器内放置即能吸附水分，又能吸附低氟化合物的吸附剂，一般吸附剂的质量是气体充入质量的1／10。特别注意使用过的吸附剂不可再进行烘燥再生处理。

（二）结构

柱上SF6断路器一般为三相共箱结构，箱筒底部一般是吸附剂罩，内装吸附剂和冲放气阀，瓷套管为动静触头的固定支撑、对地绝缘和外部接线端子。SF6断路器的静触头一般采用梅花触头，动触头端部焊有铜钨触头，可延长断路器的使用寿命和改善断路器的开断性能。

SF6断路器的特点是：体积小、重量轻、寿命长、能进行频繁操作、可连续多次重合闸、开断能力强、燃弧时间短、运行中无爆炸和燃烧的可能、噪声小等，并且它运行、维护简单，但SF6断路器价格较高。 柱上SF6断路器的型号意义如下： LW

额定电压，kV

四、柱上自动分段断路器

设计序号

柱上自动断路器一般是由柱上断路器、电源降压变压器和自动控制设备三部分组成，其正常

户外

操作、故障跳闸和重合、闭锁装置的动作都受自动箱的控制，是实现配电网自动化的重要设备之

SF6断路器

一。柱上自动分段断路器的控制方式一般有电流式、电压式和远方遥控三种方式。所谓的“电流

式”就是指在每个分段断路器上均装有反时限过流保护，各分段断路器间的配合是利用时限差（一般为2s）实现的分段断路器。但当分段断路器较多时，它的时间配合较困难。所谓的 “电压式”就是指总断路器和各分段断路器均装有瞬时过流保护和有电检出装置。所谓“远方遥控”方式就是指利用遥测、遥控装置控制各分段断路器。

五、柱上开关运行要求

1.六氟化硫断路器（1）断路器外观整洁，无污垢；（2）压力表指示值正确，分合闸指示正确；（3）支架良好，无锈蚀、损坏；（4）套管清洁，无裂纹，无放电痕迹；（5）引线垂度及间距适当、完好、接头不发热；（6）试验项目全部合格；（7）操作机械灵活、无卡滞现象。

2.真空开关（1）外观整洁无锈蚀； （2）分合闸指示位置正确；（3）瓷件无裂纹，无放电痕迹；（4）引线垂度及间距适当、完好，接头不发热；（5）操作机械灵活、无卡滞现象；（6）试验项目全部合格。

六、柱上开关的缺陷

1.危急缺陷（1）绝缘电阻值接近零值。（2）套管放电击穿。（3）严重漏油、漏气。 2.严重缺陷（1）绝缘电阻低于允许值。（2）套管裂纹、破损面积超过5平方厘米。（3）定期试验不合格。（4）触头严重烧伤。（5）SF6开关压力不足。（6）操作机构失灵。（7）跌落式开关相间、对地距离不足。

3.一般缺陷（1）分合指示失灵。（2）外壳未接地。（3）固定不牢。（4）跌落式开关、刀闸切合不灵活，触头烧损较重。（5）超过规定检修周期。

小结：1.真空断路器的结构和特点2.六氟化硫断路器的结构和特点 3.柱上开关巡视检查

授课内容：

课题三 高压负荷闸刀和高压柱上闸刀

一、高压负荷闸刀

架空配电线路用柱上高压负荷闸刀又称柱上高压负荷开关，它是一种主要用于承载、关合、开断正常条件下（包括规定的过负荷条件）的电流，并能通过规定的异常电流（如短路）的开关设备，有的负荷闸刀也能关合较小的短路电流。负荷闸刀一般由灭弧装置、闸刀、支持绝缘子、操作机构等部分构成。通常它有一个明显的开断点，它的操作方式一般多采用操作绳或操作连杆对操作把加力，通过机械传动机构将动触头断开或合上的方式。柱上负荷闸刀根据需要，可以装设电动、遥控装置进行遥控操作。

由于柱上负荷闸刀的灭弧室结构比较简单，甚至可不用灭弧室。在特定的场合使用它比较经济、简便。因此，它在架空配电线路中的应用非常广泛。

1．FW7-10/400G高压柱上负荷闸刀

FW7-10/400G高压柱上负荷闸刀，它是一种产气式、三相联动式附负荷闸刀，由底架、支

持和拉杆绝缘子、闸刀、动静触头、消弧触头、灭弧片、传动机构、弹簧储能机构及手动操作机构等组成。负荷闸刀分闸时由分闸弹簧释放能量，使主触头刀先断开，然后弧触刀瞬间分段电流。在弧触刀断开瞬间会产生电弧，灭弧片采用特种塑料制造，在电弧作用下会产生气体使电弧熄灭。合闸时负荷闸刀通过传动机构使合闸弹簧储能，当储能终止时，弹簧将释放能量，实现触刀高速闭合。这类负荷闸刀分闸状态有明显断口，可起隔离闸刀的作用。它一般采用操作绳或操作连杆手动操作。

2. FW10-10/630G高压柱上负荷闸刀

FW10-10/630G高压柱上负荷闸刀由隔离闸刀和灭弧室组成。灭弧室用电性能优异，由耐电弧、耐高温、高强度的绝缘材料制成，内部装有直线型手动加速连杆驱动的消弧触头，可保证负荷电流开断不受操作快慢的影响。灭弧室内的消弧触头和闸刀同步，以使室内部的动态绝缘强度与灭弧室外部冲程距离相配合，可消除任何闪络的可能性。灭弧的去离子气体通过一个迷宫式消音器无声地排出。灭弧室既没有油，又没有真空，它不需要维护。

3．FLA-L系列柱上负荷闸刀

FLA-L系列柱上负荷闸刀适用于12kV架空配电线路，作为开断和闭合负荷电流及开断和闭合空载线路、空载变压器，它主要由隔离闸刀和油灭弧室组成。这类负荷闸刀的油灭弧室外客是采用性能优异，耐弧、耐油、憎水、高强度的绝缘材料压制而成的。其内部的手动快速机构，可保证负荷电流的 开断不受操作快慢影响。该闸刀的安装类型有：FLA-L15/60（水平型）、FLA-L15/6400（垂直型）、FLA-L15/6410（是与限流熔断器组合型闸刀，垂直型安装），均可用手动连杆操作机构操作，并可锁定在分、合闸位置，分闸后闸刀有可见开断点，起有隔离闸刀的作用。

二、高压柱上闸刀

高压柱上闸刀又称为 高压柱上隔离开关或隔离闸刀。 (一)用途与作用

柱上隔离开关(又称刀开关)可用于线路设备的停电检修、故障查查找、电缆试验等，拉开柱上隔离开关可使需要检修的设备与其他正在运行的线路隔离，给予工作人员有可以看见的、明显的断路点，保证检修或试验工作的安全。柱上隔离开关的优点是造价低、简单耐用。一般作为架空线路与用户的产权分界开关，以及作为电缆线路与架空线路的分界开关，还可安装在线路联络负荷开关处的一侧或两侧，以方便故障查找、电缆试验和检修更换联络负荷开关等。

(二)结构、类型与型号

1．单极式柱上隔离开关，由底座、支持绝缘子、导电板、保险钩等部分组成，见图18—17中倒置安装。支持绝缘子可采用双层针式绝缘子浇装而成，即使其中一层产生裂纹时，另一层仍然能保证绝缘；也可采用柱式绝缘子，直裙多伞结构，具有较好的自洁、防污能力。

高压配电线路主要采用GW9—10G型户外高压刀闸。它由底座1、闸刀2、静触头3、支柱绝缘子4、保险钩5等组成。高压刀闸上装保险钩，合闸后即行自锁，不会因自身重量或电动力作用而自动掉闸。图示为GW9—10G型10千伏户外高压刀闸。

2．三相联动式柱上隔离开关，由3个完全相同的单极柱上隔离开关组成，中间用管轴连接联动操作。

高压配电线路常用的GW1-10型户外柱上闸刀，如图所示。它由支架1、固定绝缘子2、活动绝缘子3、静触头4、动触头（闸刀）5、转动轴6和消弧杆7等组成。GW1-10型闸刀的额定电流通常有200、400、600A三种。高压配电线路另一种常用的高压闸刀为GW9-10G型闸刀，它的额定电流通常也是200、400、600A三种。对200A的闸刀，它的极限通过电流峰值一般为15kA，5s热稳定电流一般为5kA；400A闸刀的极限通过电流和5s热稳定电流一般分别为25kA和14kA；600A闸刀分为35kA和20kA。 (三)高压闸刀的型号

G W

，kA 极限通过电流（峰值）

额定电流，A 额定电压，kV 设计序号

户外

(隔离开关)闸刀

例如，“GW1-10/400-25”表示10kV户外高压闸刀，额定电流是400A，极限通过电流峰值

是25kA。

(四)操作要求

隔离开关没有灭弧能力，不允许带负荷拉隔离开关，必须在负荷开关或断路器切断线路负荷以后，才能拉开隔离开关；同样也不允许带负荷合隔离开关，必须在负荷开关或断路器闭合线路送电前，无负荷下使隔离开关合闸。

隔离开关一般只能进行无负荷操作，但在回路中没有负荷开关或断路器时，可使用隔离开关进行下列操作：(1)开、合电压互感器和避雷器回路； (2)开、合励磁电流不超过2A的无负荷变压器； (3)开、合电容电流不超过5A的无负荷线路。

小结：1. 柱上负荷闸刀的作用和组成 2. 柱上闸刀的作用和组成3. 柱上闸刀的操作

授课内容：

课题四 高压跌落式熔断器

一、跌落式熔断器的作用与结构 1.跌落式熔断器的用途

跌落式熔断器又称为自落熔丝，也称跌落式开关，广泛用在户外3～10kV的配电网络中。它主要用于架空配电线路的支线、用户进口处，以及配电变压器一次侧、电力电容器等设备作为过载或短路保护。

2.跌落式熔断器的作用

跌落式熔断器的作用是保护上一级线路、设备不会因为下一级线路设备的短路故障或过负荷而引起断路器跳闸停电、损坏，并可减轻被保护的发生故障或过负荷线路、设备的损伤程度或使其不受伤。它有一个明显的开断点，以便寻找故障和检修设备。

3. 跌落式熔断器的结构跌落式熔断器一般由绝缘子、上下接触导电系统、熔管、熔丝等组成。如图H-3所示。

跌落式熔断器应有良好的机械稳定性，一般的跌落式熔断器应能承受200次连续合分操作；负荷式熔断器应能承受300次分合连续操作。

4. 跌落式熔断器的工作原理

熔断器能自动断开电路的工作原理是：利用熔点较低的金属丝（或金属片），称为熔丝，串联在被保护的电路中，当电路中的设备发生过载或短路故障时，熔丝元件由于流过短路电流而发热熔断，并产生电弧，此时熔丝管内产生高温，而使消弧管（桑皮纸或红钢纸）分解

图 10kV跌落式熔断器（RW11-10型） 1—上静触头；2—释压帽；3—上动触头；4—熔管； 5—下动触头；6—下支座；7—瓷瓶；8—安装板

产生大量气体，在管内形成压力，气体向管外喷出，使元件在熔断时产生的电弧熄灭，从而切断短路电流，起到保护配电变压器等设备的作用，此时，熔丝管依靠安装角度和重力落下，形成明显的断开点。

5. 跌落式熔断器的型号

跌落式熔断器型号表示方法为：熔断器型号第一节的汉语拼音RW代表户外跌落式熔断器，第一节数字代表设计序号；第二节数字的分子表示额定电压（kV），分母表示额定电流和额定遮断容量（MVA）；第二节分子上数字后的F代表负荷式（或在第一节汉语拼音RW之间加M代表负荷式，非负荷式不表示），Z 表示重合式。

例如跌落式熔断器型号： R W 10-10 F / 100-100

其中R—熔断器，W—户外，10—设计序号，10—额定电压（kV），F—负荷式，Z—重合式，100—额定电流（A），100—额定遮断容量（MVA）。 二、跌落式熔断器的选择

跌落式熔断器的选择一般可根据使用环境、额定电压、额定电流、开断能力和熔丝元件的安秒特性及动作时间等技术条件进行选择。

1．使用环境。跌落式熔断器的使用环境一般如下：（1）环境温度一般不超过+40℃，不低于－30℃，特殊高寒地区允许－40℃。（2）海拔高度不超过1000 m。（3）风速不大于35m/s。（4）地震烈度不超过8度。（5）严禁在有异常污染、腐蚀、易燃、易爆的场所中使用。

2．额定电压的选择。跌落式熔断器的额定电压，一般可按配电网的额定电压或高于配电网的额定电压进行选择。

3．额定电流的选择。跌落式熔断器的额定电流必须大于或等于熔丝元件的额定电流。

4．遮断容量的选择。选择熔断器时还必须注意，跌落式熔断器安装地点的短路容量必须小于熔断器额定遮断容量的上限，大于熔断器额定遮断容量的下限。

5．熔断器动作的选择性。熔断器的动作应具有选择性，熔断器的熔丝元件在满足可靠性的前提下，首先必须满足前后两极熔断器之间或熔丝元件与继电保护动作时间之间的选择性，上、下级必须配合。

6．熔断时间。熔断器的熔断时间必须尽可能地短，当本段保护范围内发生短路故障时，熔断器应在最短的时间内切除故障设备，以防止熔断时间过长而加剧被保护设备的损坏程度。 三、跌落式熔断器熔丝元件的选择 1．配电变压器一次侧熔丝元件选择。当配电变压器容量在100kVA及以下时，按变压器额定电流的2～3倍选择元件；当变压器容量在100kVA以上时，按变压器额定电流的1.5～2倍选择元件。

2．柱上电力电容器。容量在30kvar以下的柱上电力电容器一般采用跌落式熔断器保护。熔丝元件一般按电力电容器额定电流的1.5～2.0倍选择。

3．10kV用户进口。用户进口的熔丝元件一般不应小于用户最大负荷电流的1.5倍，用户配电变压器（或其他高压设备）一次侧熔断器的熔丝元件应按进口跌落式熔断器熔丝元件小一级考虑。

4．分支线路。分支线路安装跌落式熔断器，熔丝元件一般不应小于所带负荷电流的1.5倍，并且至少应比分支线路所带最大配电变压器一次侧熔丝元件大一级。

四、跌落式熔断器的巡视、检查 1.巡视、检查内容如下：（1）瓷件有无裂纹、闪络、破损与脏污。（2）熔丝管有无弯曲、变形。（3）触头间接触是否良好，有无过热、烧损、熔化现象。（4）各部件的组装是否良好，有无松动、脱落。（5）引线接点连接是否良好，与各部间距是否合适。（6）安装是否牢固，相间距离、倾斜角是否符合规定。（7）操动机构是否灵活，有无锈蚀现象。

2.检查发现应及时处理的缺陷（1）熔断器的消弧管内经扩大或受潮膨胀而失效。（2）触头

接触不良，有麻点、过热、烧损现象。（3）触头弹簧片的弹力不足，有退火、断裂等情况。（4）操动机构操作不灵活。（5）熔断器熔丝管易跌落，上下触头不在一条直线上。（6）熔丝容量不合适。（7）相间距离不足0.5m，跌落式熔断器安装倾斜角超过15～30°范围。选择熔断器遮断容量应大于其安装点的短路容量；通过熔断器的最大负荷电流应小于其额定电流。 五、跌落式熔断器的操作 1.操作的一般要求

操作跌落式熔断器至少应由两人进行，为了保证操作人员的安全，在操作跌落式熔断器时，应使用与线路额定电压相符、并经试验合格的绝缘棒，操作人员应戴绝缘手套。雨天操作时，为满足绝缘的要求，应使用带有防雨罩的绝缘棒。带负荷拉、合跌落式熔断器时会产生电弧，负荷电流越大电弧也越大，所以在操作100kVA以上容量变压器的跌落式熔断器前应先将低压侧负荷断开。拉、合跌落式熔断器应迅速果断，但用力不能过猛，以免损坏跌落式熔断器。合上跌落开关后，应检查动、静触头接触是否紧密。每相操作应一次成功到位。拉、合分支线跌落式熔断器应由工作负责人统一指挥，操作人员按单台配电变压器操作顺序进行逐台操作，操作前操作人员应根据操作任务认真核对线路的双重编号、分支线路名称、用户及变压器跌落式熔断器安装地点。跌落式熔断器停、送电操作应逐相进行，同时必须考虑跌落式熔断器在杆上的布置和操作时的风向。

2.跌落式熔断器停、送电操作顺序

（1）配电变压器停电操作：首先拉开变压器低压侧刀开关或低压保险，再拉开配电变压器高压侧跌落式熔断器，应先拉中相，后拉两边相。若操作时遇有大风，应先拉中相，后拉下风侧的边相，最后拉上风侧的边相。

（2）配电变压器送电操作与停电操作顺序相反。即首先合上配电变压器高压侧跌落式熔断器（保险），再合上变压器低压侧刀开关或低压保险。

3．用跌落式熔断器停、送分支线线路及变压器操作顺序

1）配电变压器停运操作。首先拉开变压器低压侧开关或低压熔断器，退出配电变压器低压负荷，再拉开配电变压器高压侧跌落式熔断器。

2）配电变压器投运操作。首先合上配电变压器高压侧跌落式熔断器，再合上变压器低压侧刀断路器或低压熔断器。

3）分支线跌落式熔断器停运操作。操作人员按单台配电变压器停运操作顺序进行操作，将分支线路上的逐台负荷撤运完，最后拉开控制分支线路的跌落式熔断器，取下熔丝管。送电程序与此相反。

小结：1.跌落式熔断器的作用和结构 2.跌落式熔断器及熔丝的选择 3.跌落式熔断器的巡

视

4.跌落式熔断器的操作

授课内容：

课题五 避雷器

避雷器是连接在电力线路和大地之间，使雷云向大地放电，而保护电气设备的器具。当雷电过电压或操作过电压来到时，使其急速向大地放电；当电压降到发电机、变压器或线路所能承受的电压时，则停止放电，以防止正常电流向大地流通。 一、避雷器的种类和型号

种类有：管型避雷器、阀型避雷器、金属氧化物避雷器。

1.阀型避雷器

阀型避雷器使用最为广泛，它主要由火花间隙和非线性电阻阀片串联组成。 型号有：

FS 型 用作配电变压器、电缆头、柱上开关等设备的防雷。 FZ型 用作变电所电气设备的防雷。

FCZ型 用作重要的或低绝缘的变电设备的防雷。 FCD型 用作旋转电机的防雷 2.管型避雷器 型号有：

GX （线路用）。 GB （变电所用）。

管型避雷器主要用来保护线路中的绝缘弱点（如木杆线路中的铁塔、特高铁塔、大档距交叉跨越铁塔等）和发电厂，变电所的进线段，以及雷季中经常断开而其线路侧又有电压的隔离开关或断路器。其结构由灭弧管和内外间隙组成。

3．金属氧化物避雷器

这种避雷器以氧化锌为主要原料，添加其他多种稀有金属氧化物，在严格工艺控制下制成，具有良好的通流容量和抑制过电压的能力，是一种性能优良的避雷器。

金属氧化物避雷器（又称氧化锌避雷器）一般可分为无间隙和有串联间隙两类。

无间隙氧化锌避雷器使用越来越广泛，并且取得了很好的运行效果，而有串联间隙的氧化锌避雷器未发挥出氧化锌避雷器的优异性能，其结构又类似于阀型避雷器。

10kV避雷器的型号：HY5WS型。其中H—复合绝缘外套；Y—金属氧化物；5—标称放电电流；W—无间隙结构；S—配电型。

低压避雷器的型号：FYS型。其中F一阀型避雷器；Y一氧化锌；S一配电线路用。 二、避雷器的工作原理 1.管型避雷器的工作原理

管型避雷器的工作原理是：当线路上遭受雷击时，大气过电压使管型避雷器的外部间隙和内部间隙击穿，雷电流通过避雷器流向大地，接着供电系统的工频续流在管子内部间隙处发生强烈的电弧，使管子内壁的材料燃烧，产生大量灭弧气体。由于管子容积很小，这些气体的压力很大，因而从管口喷出，强烈吹弧，在电流经过零值时，电弧熄灭。这时，外部间隙S2的空气恢复了绝缘，使管型避雷器与系统隔离，恢复系统的正常运行。

2.阀型避雷器的工作原理

阀型避雷器的工作原理是，当线路正常运行时，避雷器的火花间隙将线路与地隔开，当线路出现危险的过电压时，火花间隙即被击穿，雷电流通过阀片电阻泄入大地，从而起到了保护电气设备的目的。

3.氧化锌避雷器的工作原理

氧化锌避雷器阀片具有优异的非线性电压—电流特性，高电压导通，而低电压不导通，不需要串联间隙，可避免传统避雷器因火花间隙放电特性变化而带来的缺点。

它与阀式避雷器相比具有动作迅速、流通容量大、残压低、无续流、对大气过电压和操作过电压都起保护作用、结构简单、可靠性高、寿命长、维护简便等优点。 三、金属氧化物避雷器的结构

10kV无间隙硅橡胶外套氧化锌避雷器结构见图I-7所示，0.22kV低压金属氧化物避雷器见图I-8所示。10kV氧化锌避雷器电阻片采用氧化锌为基体，掺入少量其他氧化物，在1100～

o

1350C高温下焙烧成阀饼，若干阀饼叠装成柱，两端安装金属端子。然后用绝缘带滚胶缠绕制成芯棒。该工艺有利于避免芯棒内存空气，引发局部放电，造成避雷器损坏。芯棒干燥后，对其

外部进行机加工整形，涂覆偶联剂放置真空浇注机内，热压浇注硅橡胶外壳成型。芯棒也有采用将阀饼叠装进绝缘筒后，热压浇注硅橡胶外壳成型的。 四、避雷器安装

(一)无间隙氧化锌避雷器安装 1.验收检验

（1）例行试验：出厂的每只避雷器（或电阻片）应按规定进行实验，如果不满足任何一项的要求，则认为此避雷器（或电阻片）不合格，试验项目如下。

1）标称放电电流残压试验； 2）直流参考电压试验；

3）0.75倍直流参考电压下泄漏电流试验； 4）密封性能试验等。

（2）验收试验：检查外观、铭牌及其附件有无缺少或损坏；在持续运行电压下，测量通过避雷器的全电流和阻性电流（应不超过规定值，该值由制造厂规定和提供）；对避雷器施加工频电压或直流电压，测量避雷器的工频参考电压或直流参考电压及0.75倍直流1mA参考电压下泄漏电流；进行避雷器的残压试验；进行密封试验等。运输、储存过程中避免利器伤硅橡胶表面。

2.安装

在安装无间隙氧化锌避雷器时，应考虑系统中性点的接地方式，以及与被保护的设备的配合。长期放置后安装或带电安装，应先进行直流1mA参考电压试验，或进行绝缘电阻的测量，对10kV无间隙氧化锌避雷器用2500V绝缘摇表测量，绝缘电阻不低于1000MΩ，合格后方可安装。如读数为零或无穷大，表明阀片损坏或内部断路，避雷器不能投入运行。对低压氧化锌避雷器不采取绝缘摇表测量绝缘电阻方式。

避雷器接地引下线的接地电阻测量合格。

为了提高防雷效果，避雷器连接线、接地线越短越好，并尽量避免弯曲,连接紧密。安装时还应注意，不能松动压铭牌的螺母，以免影响密封。 (二)管型避雷器的选择和安装 1.选择

选择管型避雷器，除了应注意其额定电压要与线路电压相符外，还要校核其安装处短路电流的最大值和最小值，是否在管型避雷器额定断流能力上下限值的范围内。如果短路电流比断流能力的上限值大，避雷器可能发生爆炸；而比下限值小时，则避雷器可能起不到灭弧作用。

2.安装

（1）安装避雷器时，应避免各避雷器排出的电离气体相交而造成短路，但在开口端固定的避雷器，则允许其排出的电离气体相交。

（2）为防止在管型避雷器的内腔积水，宜垂直安装，开口端向下，或倾斜安装，与水平线

o

的夹角不应小于15，在污秽地区，应增大倾斜角度。

（3）外间隙电极宜镀锌，应安装牢固，以保证外间隙稳定不变。额定电压l0kV及以下的管型避雷器，为防止雨水造成短路，外间隙的电极不应垂直布置。

（4）装设在木杆上的管型避雷器，一般采用三相共用的接地装置，并可与避雷线共用一根接地引下线。

（5）安装避雷器时，应考虑到巡视人员能方便观察到避雷器的管体表面、隔离间隙及动作指示器等情况。其安装地点的海拔高度一般不超过1000m。 五、避雷器的运行与维护

（一）避雷器运行要求：1.避雷器应无污染；2.外观无裂纹、破损及放电；3.固定牢固，接头无松动；4.避雷器相间距离符合规程要求；5.试验绝缘电阻值合格，与历年比较无显著变化；6.避雷器有可靠接地。

（二）避雷器的巡视：1.雷季前及时投运，雷季后退运。2.避雷器及其均压环均不得倾斜。3.检查避雷器瓷套有无破损和污染情况，若瓷套表面严重污染时会影响火花间隙电压分布，从而影响到电气特性。应检查排气管有无裂纹闪络。4.检查避雷器的密封情况，若密封不良将使避雷器受潮，泄漏增加，发热烧坏阀片或可能使避雷器爆炸。雷雨后检查雷电记录器是否动作。5.检查引出线桩头有无松动、脱焊等现象。6.检查避雷器接地线是否良好，有无烧损情况。如有则提示避雷器有严重缺陷，应停运检查，因避雷器在正常运行及雷击放电情况下不可能使接地线烧损。7.摇动避雷器应无响声。8.避雷器各处螺栓应紧固9.检查排气式避雷器排气孔是否堵塞。

（三）避雷器的一般性检查：

1.由两个或两个以上元件组成的避雷器，各个元件应单独试验。

2.具有并联电阻的避雷器，其电导电流值大于650μA或与前次比较有显著增加者，说明其内部已受潮。如电导电流显著下降，则说明并联电阻已经老化、接触不良或断裂，应于更换或检修。

3.测量有并联电阻的阀型避雷器的电导电流时，在高压整流回路中应加滤波电容器，其电容值一般为0.1μF以上。在直流高压输出端加装电容器后，在正半波充电时储存电荷，补偿负半波放电时引起的电压幅值的衰减，使试验电压基本保持不变。

4.无并联电阻的阀型避雷器工频放电升压速度：（1）能够准确读出所升电压值时，可以快速升压直到避雷器击穿为止，当所升电压超过额定电压后的时间要尽可能缩短。（2）当在低压侧测量高压侧所升电压值时，升压速度应控制在：对10kV及以下避雷器为3～5kV／s；对20～35kV避雷器为15～20kV／s。一般升压至避雷器放电3.5～7s即可满足要求。

5.在进行工频耐压试验时，为了避免避雷器放电时烧损火花间隙，应限制通过火花间隙的电流不大于0.7A，放电后应在0.5s内切断试验电源，所以在被试品回路中应选择限流电阻，且在试验变压器低压侧装设过流速断装置。

如放电后，在0.5s内不能切断试验电源，则所选择的保护电阻应保证避雷器放电以后流过的电流一般不大于15～20mA。

6.在直流高压回路中加并了滤波电容，电压测量仍应在高压侧进行。因电导电流在限流电阻上有压降，若采用低压读数，则由于误差往往达到不可容许的程度，将直接影响到电导电流测量的准确性。

7.阀型避雷器在进行工频放电电压试验时，应避开试验电源上电焊机的工作，以免波形畸变，影响测试值的准确性。

8.避雷器的工频放电电压值与气温有关，所以应记录试验时的气温。规程规定的工频放电电压值是在标准大气条件下所测得的。如现场所测得的工频放电电压超过规定范围，应换算成标准大气条件下的工频放电电压值，以判断是否在合格范围内。

9.在进行现场检查与试验时，禁止用梯子搭靠在避雷器上进行登高，以防避雷器受旁侧压力引起断裂，也可避免人身事故。

10.变配电所避雷器每年雷季前进行一次预防性试验，线路上避雷器1～3年进行一次预防性试验。

小结：1.避雷器的种类和型号2. 避雷器的工作原理3. 避雷器的巡视维护

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课题六 配电装置及配电柜

配电装置是发电厂、变电站的重要组成部分。配电装置可分为屋内配电装置、屋外配电装置和成套配电装置。本单元主要介绍配电装置的安全净距和配电装置的类型、特点及其布置原则。

一、配电装置一般知识

（一）配电装置及对其基本要求

配电装置是发电厂和变电站中的重要组成部分，它是按主接线的要求，由母线、开关设备、保护电器、测量电器和必要的辅助设备组成的电工建筑物。对配电装置的基本要求是：(1)符合国家技术经济政策，满足有关规程要求； (2)设备选择合理，布置整齐、清晰，保证有足够的安全距离；(3)节约用地；(4)运行安全和操作巡视方便；(5)便于检修和安装； (6)节约用材，降低造价。

（二）配电装置的类型及其特点

配电装置根据电气设备安装地点的不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。根据组装方式，又可分为装配式和成套配电装置。 1．屋内配电装置

屋内配电装置是将电气设备安装在屋内。屋内配电装置的特点是：(1)由于允许安全净距小和可以分层布置，因此，占地面积小。(2)维修、操作、巡视在室内进行，比较方便，且不受气候影响。(3)外界污秽不会影响电气设备，减轻了维护工作量。(4)房屋建筑投资较大，但又可采用价格较低的户内型电器设备，以减少总投资。

大、中型发电厂和变电站中，35kV及以下电压等级的配电装置多采用层内配电装置。

但110kV装置有特殊要求(如变电站深入城市中心)或处于严重污秽地区(如海边或化工区)时，经过技术经济比较，也可以采用屋内配电装置。

2．屋外配电装置

屋外配电装置是将电气设备安装在露天场地。屋外配电装置的特点是：(1)土建工程量较少，建设周期短。(2)扩建比较方便。(3)相邻设备之间的距离较大，便于带电作业。(4)占地面积大。(5)受外界污秽影响较大，设备运行条件较差。 (6)外界气象变化使对设备维护和操作不便。 110kV及以上电压等级一般多采用屋外配电装置。 3．装配式配电装置

装配式配电装置是在配电装置的土建工程建筑基本完工后，将电气设备在现场组装。装配式配电装置的特点是：(1)建造安装灵活。(2)投资较少。 (3)金属消耗量少。(4)安装工作量大，施工工期较长。

4．成套配电装置

成套配电装置是在制造厂预先把开关电器、互感器等安装在柜(或元件)中，然后成套运至安装地点，称为成套配电装置。成套配电装置的特点是：(1)电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小。(2)所有电器元件已在工厂组装成一个整体(开关柜)，大大减少了现场安装工作量，有利于缩短建设工期，也便于扩建和搬迁。(3)运行可靠性高，维护方便。(4)耗用钢材较多，造价较高。

国内生产的3～110kV高压成套配电装置，广泛应用在大、中型发电厂和变电站中。 二、屋内配电装置的分类及特点

屋内配电装置的结构型式除与电气主接线及电气设备的型式(如电压等级、母线容量、断路器型式、出线回路数和方式、有无出线电抗器等)有密切关系外，还与施工、检修条件和运行经验有关。随着新设备和新技术的采用，运行、检修经验的不断丰富，配电装置的结构和形式将会不断的发展。

发电厂和变电站的屋内配电装置，按其布置形式不同，一般可分为单层式、二层式和三层式。单层式是将所有电气设备布置在一层建筑中，适用于线路无电抗器的情况。单层式占地面积较大，通常采用成套开关柜，以减少占地面积。二层式是将母线、母线隔离开关等较轻设备放在第二层，将电抗器、断路器等较重设备布置在底层，与单层式相比占地面积小，造价较高。三层式是将所有电气设备依其轻重分别布置在三层建筑物中，其具有安全、可靠性高、占地面积小等

特点，但其结构复杂，施工时间长，造价较高，检修和运行不大方便，目前已较少采用。 三、屋外配电装置的分类及特点

屋外配电装置是将所有电气设备和母线都装设在露天的基础、支架或构架上。屋外配电装置的结构形式，除与主接线、电压等级和电气设备类型有密切关系外，还与地形地势有关。 根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型、半高型和高型等三类。

四、成套配电装置

成套配电装置：将配电设备按照一定的接线图，有机地组合成配电装置。

成套配电装置分为户内式、户外式。35kV有户内和户外式， 10kV以下的配电装置采用户内式。户内式的成套配电装置多采用成套开关柜（屏）组合成的配电装置。

成套配电柜按电压分为高压开关柜、低压开关柜、动力配电箱和照明配电箱。 （一）高压开关柜

高压开关柜里可装设高压开关电器、测量仪表、保护装置和辅助设备。一个柜构成一个电路。一个柜就是一个间隔。

1．高压开关柜的型号和分类 （1）型号意义

□ □ □ □- □ □ 改进代号

额定电压

设计序列序号

使用场所

结构特征

产品名称 如XGN2-12（Z）型开关柜，含义： X—箱型高压开关柜，G—固定，N—户内，2—设计序号，12—额定电压12kV，（Z）—断路器型号 （真空）。使用场所分固定式（G），小车式（Y），户内用（N），户外用（W）。

常见的几种开关柜有：①半封闭固定真空开关柜GGlA(F)Z-10型、②箱式固定真空开关柜XGNl0(Z)型、③间隔式小车开关柜JYN-10 型、④铠装式真空小车柜KYN-10型。

以上6～10kV高压开关柜均为单母线电路。 （2）高压开关柜分类

1)按装置地点分为户内式和户外式两种；

2)按线路方案内容分为直流操作、交流操作和硅整流操作三种系列；

3)按使用对象分为引出线、引入线、变压器、分段开关、电压互感器、电动机、电力 电容器、变压器——电动机组、自用变压器和单独使用柜等。 4)按断路器的安装方式分为固定式和小车式。 （二）固定式高压开关柜

固定式高压开关柜具有结构简单、价格低廉、维护方便等优点，得到了广泛应用。常用在变配电所、高压配电室等户内场所，作为接受和分配电能，并对电路实行控制、保护和监测之用。型号有GG-IA、GG-10、GG-10A和XGN型。由于GG-1A型柜体宽大，绝缘性能好又便于维护，应用仍十分普遍，内部主要电器已更新换代，如用真空断路器代替少油断路器、用LDZJ、LDZl和LFZl型电流互感器代替老产品、用JDZB型浇注绝缘的电压互感器代替油浸绝缘的老产品、同时采用了五防连锁功能。

五防连锁功能是指可以防止五种类型的电气误操作。其中有：一防误分误合断路器；二防带

负荷合、分隔离开关(或隔离触头)；三防带电挂地线(接地开关)；四防带地线合隔离开关；五防带电误人带电间隔。主动防御方法大致可分为三类：一是采用机械连锁装置，宜优先推荐使用；二是采用插头和机械程序销；三是采用电气连锁。 1．GG-1A(F)Z型高压开关柜的结构

型号中的F为具有五防功能，Z为真空断路器。它是在原GG-1A型开关柜基础上改进的派生产品，主要用于工矿企业变配电所，交流50Hz，电压3～10kV单母线接线系统，接收和分配电能之用。

柜体由角钢和薄钢板焊接而成，柜内用薄钢板隔开，柜的上部为真空断路器下部为隔离开关室，主母线水平放在顶部支柱绝缘子上。 2．GG-1A(F)Z型高压开关柜的安装

对于刚出厂的开关柜应注意检查装箱是否完整，在运输途中有无损坏或丢失的元件。如果开关柜不是立即安装使用，应把开关柜放在干燥、清洁的地方。如果是立即安装的开关柜，首先应埋设好基础槽钢，并且基础槽钢必须埋设得水平，同时还需要在规定地点开设应有的电缆沟。待这些工作完毕后，再将开关柜就位并用基础螺丝固定或用焊接法在某些点处焊牢。此外，还必须将高压开关柜的基础槽钢作良好接地(一般采用扁钢将其与接地网焊接，且接地不应少于两处，通常是在槽钢两端各焊一扁钢与接地网相连)，槽钢露出地面的部分应涂一层防锈漆。 3．GG-1A(F)Z型高压开关柜的使用与维护

高压开关柜在安装、检修后或投入运行前，应进行下列各项检查与试验(检修后的检查与试验项目，由检修性质而定)。

(1)清扫各组成元件表面的灰尘，操作机构的摩擦部分要擦洗干净，并应涂以润滑油(严寒地区要求用特殊不冻的润滑油)。

(2)检查母线连接处接触是否良好，支架是否牢固。

(3)用手动操作油断路器及隔离开关是否灵活，有无卡滞现象。

(4)检查断路器和隔离开关的机械连锁机构是否灵活可靠。如果是电磁连锁装置，则需通电捡查电磁锁动作是否灵活，开闭是否准确。

(5)检查断路器和隔离开关的各部分要求：①触点接触是否良好；②各相接触的先后是否符合要求；③传动装置内电磁铁在规定电压范围内的动作情况；④合、分闸回路的绝缘电阻；⑤合、分闸时间是否符合规定。

（三）小车式(移动)高压开关柜

小车式高压开关柜的主要特点是断路器等主要电气设备可随小车拉出柜外检修，既方便又安全。在更替某一电气设备时，推入同类备用小车便可继续供电，大大缩短了停电时间，故其应用已越来越广泛，近几年来无油化改造，真空断路器发展很快，再加上这种断路器可频繁操作的特点，因而户内封闭小车式高压开关柜内以装ZN-10系列真空断路器为主。

JYN2型小车式高压开关柜适用于三相交流频率为50Hz，额定电压为3～10kV，额定电流630～3000A的单母线接线系统中，用来接受和分配电能，也适用于各工矿企业作为大型高压电动机的启动和保护之用。

小车式高压开关柜是离墙安装式，其安装方法与GG—10型高压开关柜相同。当安装工作结束后，必须清扫配电室和开关柜内设备的灰尘，并保证柜内无其他杂物，而后即可进行调整和试验工作。

1．小车在柜外时，用手将二次隔离触头来回推动几次，应移动灵活，在导柱上涂以薄层润滑油，以减小摩擦。

2．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，此时要求如下：

(1)锁扣装置应正确地扣住推进机构的操作杆。

(2)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土3mm(见图9—3)并检查同类小车的互换性。

(3)测量一次隔离触头的接触电阻，应不大于100μΩ。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。当断路器短路跳闸一次后，也必须要检修一次隔离触头。

(4)用操作棒将断路器合闸，将推进机构的操作杆向上提起，应先使断路器跳闸，然后移动小车，如达不到这个操作程序，应进行调整。

(5)接地触头的表面应清洁，接触电阻不应大于1000μΩ。

3．当断路器检修后需要进行试验时，先将小车推到工作位置固定，使二次隔离触头完全闭合，然后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。

四、低压配电屏

（一）低压成套配电装置的用途和技术要求 1．用途

低压成套配电装置是指由低压电器(如控制电器、保护电器、测量电器)及电气部件(如母线、载流导体)等按一定的要求和接线方式组合而成的成套设备，故也称为低压配电屏，适用于发电厂、变电所、厂矿企业等电力用户的交流50Hz，额定工作电压至660V，额定工作电流至5000A的配电系统，作为动力、照明及配电设备的电能转换、分配与控制之用。 2．分类

(1)按外部设计可分为开启式、前面板式和封闭式。封闭式又分为有柜式、多柜组合式、台式、箱式和多箱组合式等。

(2)按安装位置可分为户内式和户外式。 (3)按安装条件可分为固定式和移动式。

(4)按元件装配方式可分为固定装配式和抽屉式。

此外，还可按防护等级、外壳形式或人身安全防护措施进行分类。

目前国产配电设备产品的外部设计则较多采用前面板式(屏)、柜式(包括多柜组合)和箱式(包括多箱组合)，其中以户内式、固定式和元件固定装配为多。部分产品(如配电屏中电动机控制中心等)多采用抽屉式的屏。 3．特点和技术要求

成套配电装置可满足各种主接线要求，并具有占地少，安装和使用方便，适用于成批生产等特点。

选用成套配电装置应首先确定线路方案，包括该配电设备在配电系统中的安装位置、配电系统的构成形式和具体线路等。

成套配电装置的组合必须满足运行安全可靠、检修维护方便、经济合理、实用美观等要求。对其一般技术要求如下：

(1)配电装置的布置和导体、电器、架构的选择，应满足在当地环境条件下正常安全运行的要求，其布置与安装还应满足短路和过电压时的安全要求。 (2)配电装置应动作灵活，工作可靠。

(3)配电装置等回路的相序应一致，并应有相色标志。

(4)屋内配电装置间隔内的硬导体及接地线上应留有接触面和连接端子。 (5)成套配电装置应具有五防功能。

(6)两路以上电源供电时，各电源进线与联络开关之间应设置连锁装置。

(7)充油电气设备的布置应满足在带电时安全方便地观察油位、油温，并便于抽取油样。 （二）常用低压配电屏

我国生产的低压配电屏基本上可分为固定式和小车式(抽屉式)两大类，基本结构方式分为焊

接式和组合式两种。常用的低压配电屏有PGL型交流低压配电屏、BFC系列抽屉式低压配电屏、GGL型低压配电屏、GCL系列动力中心和GCK系列电动机控制中心等。 1．PGL型低压配电屏

PGL型低压配电屏，型号中的P表示配电屏，G表示固定式，L表示动力用。图9-5所示为PGL-1型低压配电屏结构示意图。它适用于发电厂、变电所和厂矿企业的交流50Hz、额定电压为380V的低压配电系统中作为动力、照明及配电设备的电能转换、分配与控制之用。

PGL型低压配电屏的结构形式为户内开启式，双面防护离墙安装，屏架用钢板和角钢焊接而成。多屏组合的起、终端屏上还可以增设防护侧板。母线在骨架上部立式安装，上有防护罩。 PGL型低压配电屏主要有PGL-1型和PGL-2型两种，其中PGL-1型的分断能力为15kA，PGL-2型的分断能力为30kA。其结构特点如下：

(1)采用型钢和薄钢板焊接结构，可前后开启，双面维护，屏前有门，上方为仪表板，板上是一个可开启的小门，装设指示仪表；

(2)组合屏的屏间加有钢制隔板，可限制事故的扩大；

(3)主母线的电流有1000A和1500A两种规格，主母线安装于屏后柜体骨架上方，设有母线防护罩，防止上方坠落物体而造成主母线短路事故；

(4)屏内外均涂有防护漆层，始端屏、终端屏装有防护侧板； (5)中性线装置于屏的下方绝缘子上；

(6)主接地点焊接在下方的骨架上，仪表门有接地点与壳体相连，构成了完整、良好的接地保护电路。

2．GGL型低压配电屏

GGL型低压配电屏，型号中的G表示柜式结构，G表示固定式，L表示动力用。这种配电屏为组装式结构，全封闭形式，内部选用新型的电器元件，母线按三相五线配置。它的特点是具有分断能力强、动稳定性好、维修方便等优点，主要适用于发电厂、变电所及厂矿企业交流50Hz、电压为380V的低压配电系统作为动力、照明之用。 3．BFC型低压配电屏

BFC型低压配电屏，型号中的B表示低压配电屏，F表示防护型，C表示抽屉式。这种配电屏又称为配电中心，其中专门用来控制电动机的称为电动机控制中心。它主要用于工矿企业和变电站作为动力配电、照明配电和控制之用，额定频率为50Hz，额定电压不超过500V。这类配电屏采用封闭式结构、离墙安装，元件装配方式有固定式、抽屉式和小车式几种。

BFC型低压配电屏的主要特点为各单元的主要电器设备均安装在一个特制的抽屉中或小车中，当某一回路单元发生故障时，可以使用备用抽屉或小车替换，以便迅速恢复供电；而且每个单元为抽屉式，密封性好，不会扩大事故，便于维护，提高了运行的可靠性。BFC型低压配电屏的主电器在抽屉或小车上均为插入式结构，抽屉或小车上均设有连锁装置，以防止误操作。

小结：1.配电装置的分类2.户内、户外配电装置的适用范围3.高压开关柜的作用和组成4.低压配电屏的作用和组成

授课内容：

课题七 低压熔断器

一、用途

低压熔断器是低压配电系统中一种常用的保护元件，一般用作短路保护，在一定条件下也可起过载保护作用。

二、原理

熔断器使用时应串联在被保护的电路中，通过熔体的电流超过其额定电流并达到熔断电流

时，熔体会熔断，从而自动切断电路，起到保护的作用。

熔体的额定电流是熔体长期允许通过的电流值。当通过熔体的电流超过其额定电流的1.3～2.1倍时，熔体就会熔断，而且超过的越多，熔断的就越快。

三、结构

熔断器主要由熔体、熔管、熔座等三部分组成。

熔体是熔断器的核心部分，常做成丝状或片状。制造熔体的材料有两类：（1）低熔点的材料：铅、锡、锌、铅锡合金等，一般在小电流情况下使用。（2）高熔点材料：银、铜、铝等，一般在大电流情况下使用。

四、型号及技术参数 1．型号

R — /

熔体额定电流（A） 熔断器

熔断器额定电流C瓷插式

（A） L螺旋式

设计序号 M无填料封闭管式

T有填料封闭管式 快速 S

2 ．技术参数

额定电压、熔管额定电流、熔体额定电流、最大分断电流。 五、类型

1．有填料封闭式熔断器

（1）RT0系列。该系列熔断器用于交流频率50Hz，额定电压380V或直流电压440V及以下短路电流较大的电路中。见图A-1。

（2）RT10系列。该系列熔断器用于交流频率50Hz（或60Hz）、额定电压在500V或直流电压500V及以下，额定电流100A以下电路中。

（3）RT11系列。用于交流频率50Hz（或60Hz）、额定电压在500V以下，额定电流400A及以下的电路中。

（4）RL1系列。主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线端、下接线端及瓷座等部分组成。熔丝周围填充石英砂，作为灭弧用，熔丝焊在瓷管两端的金属盖上，标有不同颜色指示标志（指示器）的一端放于瓷帽端，当熔丝熔断时，指示器弹出，通过玻璃可观察到。为了安全工作，在装接线时应注意，电源线接在熔断器下接线端，负载线接在上接线端。用于交流频率50Hz（或60Hz）额定电压380V或直流电压440V，额定电流200A及以下的电路中，以及配电屏、机床设备、控制箱、震动较大场所等。

（5）RS0系列。用于交流频率50Hz、额定电压750V以下，额定电流480A及以下电路中，作为半导体整流元件及其成套装置的短路保护和过负荷保护。

（6）RS3系列。用于交流频率50Hz、额定电压1000V及以下，额定电流700A及以下电路中，作为晶闸管整流元件及其成套装置的过负荷保护。

快速熔断器又叫半导体器件保护熔断器，由于半导体元件承受过电流和过电压的能力很差，只允许在短时间内承受一定的过载电流，否则，可能造成元件损坏，而快速熔断器动作灵敏可靠，结构简单，因而得到广泛应用。

（7）RLS1螺旋式快速熔断器。用于交流频率50Hz、额定电压500V以下或直流额定电压380V及以下，额定电流100A及以下电路中，作为硅整流元件及其成套装置的短路或过负荷保护。

（8）RZ1系列。用于交流频率50Hz、额定电压380V及以下，额定电流800A电路中，与塑壳自动开关组成高分断能力，高限流型自动开关。

2．无填料熔断器

（1）RC1A系列瓷插熔断器

RC1A系列瓷插熔断器是在RC1系列基础上改进的（A—改型设计），属半封闭插入式，由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝五部分组成。见图A-3用于交流频率50Hz、额定电压380V及以下的线路末端，供配电系统作为电缆、导线及电气设备的短路保护及一定程度的过载保护。

（2）RM10系列

RM10系列熔断器主要由熔断管、熔体、夹头及夹座等部分组成。用于交流频率50Hz、额定电压380V及以下的线路末端，或直流电压440V及以下电压的动力回路，作为导线、电缆及较大容量电气设备的短路或连续过载保护。但切断过三次相当于分断能力的电流后，必须更换熔断管。见图A-4。

六、熔断器的选择 1．熔断器的选择

（1）根据使用环境和负载性质选择适当的类型。

（2）熔断器的额定电压大于或等于线路的额定电压。 （3）熔断器的额定电流大于或等于熔体的额定电流。

（4）熔断器的最大分断电流应大于被保护线路上的最大短路电流。 2．熔体额定电流的选择

（1）用于变压器低压侧、电热或照明等负载时，熔断器的熔体的额定电流应稍大于或等于负载电流。

（2）用于输配电线路时，熔体的额定电流稍小于或等于线路允许的电流。

在配电线路中，一般要求前一级熔体比后一级熔体额定电流大2 ～3级。熔断器最大分断能力应大于被保护线路上的最大短路电流。

（3）单台交流电动机

线路上熔体的额定电流，等于该电动机额定电流的1.5～2.5倍。 （4）多台交流电动机

线路上总熔体的额定电流，等于线路上功率最大一台电动机额定电流的1.5～2.5倍再加上其它电动机额定电流的总和。同时，应使选出的熔体的额定电流小于上一级熔体的额定电流。对于降压启动的电动机，其保护熔体的额定电流可大于或略大于电动机的额定电流，以不妨碍正常启动为宜。

（5）单台交流电焊机：熔体电流按负荷电流的2～3倍选用。 （6）并联电容器

单台情况时，熔体额定电流等于电容器额定电流的1.5～2.5倍选用；电容器组情况时，熔体额定电流等于电容器组额定电流的1.3～1.8倍。

熔体选定后，则可根据熔体额定电流值选择熔断器，熔断器的额定电流值应等于或大于熔体的额定电流值。

七、熔断器的安装

1．熔断器及熔丝的容量应符合设计要求，并核对所保护电气设备的容量，使之与熔体的额定电流相匹配；对后备保护、限流、自复、半导体器件等专用功能的熔断器，严禁替代。

2．熔断器安装位置及相互间的距离，应便于更换熔体。 3．有熔断指示的熔断器，其指示器应装在便于观察的一侧。 4．瓷质熔断器在金属板上安装时，其底座应垫软绝缘衬垫。

5．安装具有几种规格的熔断器时，应在底座旁标明规格。 6．带有接线标志的熔断器，电源线应按标志进行接线。

7．安装RL型（螺旋式）熔断器时，其底座严禁松动，电源应接在熔芯引出的端子上；RM型及RT0型熔断器应垂直于配电柜或配电箱内。

8．有触及带电部分危险的熔断器，应配齐绝缘抓手。 八、熔断器的巡视检查 1．熔断器的巡视检查 2．熔体熔断原因的判断：（1）一般变截面熔体的小截面熔断，其主要原因是过负荷而引起的。（2）变截面熔体的大、小截面均熔断，其主要原因为短路引起的。

3．拆换熔体

（1）安装熔体时必须保持接触良好。如接触不良会使接触部位过热，热量传至熔体，熔体温度过高会造成误动作。有时因接触不良产生火花，会干扰弱电装置。

（2）更换熔体时，不能使熔体受到机械损伤。否则，相当于熔体截面变小，电阻增加，可能出现电气设备正常运行时熔体熔断造成停电，影响设备正常运行。

小结：1. 低压熔断器的用途、结构2. 低压熔断器的原理、型号3. 低压熔断器的选择、维护

授课内容：

课题八 低压刀开关

一、开启式负荷刀开关

开启式负荷刀开关俗称胶盖开关。 1．结构

开启式负荷刀开关由瓷质底座、静触头、安装熔丝的接线柱、上胶盖、下胶盖、带瓷质手柄的闸刀等组成。见图B-1。

2．型号

HK — /

开启式负荷开关 极数 设计序号 额定电流

3．用途

在一般照明电路和功率5.5kW及以下的电动机控制线路中被广泛应用，但此开关不设专门的灭弧装置，因此只能供手动、不频繁的接通和分断电路，并起短路保护作用。

4．开启式负荷开关的选择 （1）根据额定电压选择 （2）根据额定电流选择 5．安装注意事项

（1）必须垂直安装在控制屏或开关板上（并与地面垂直），且合闸时手柄朝上推。不能倒装或平装，以防误操作。

（2）电源进线孔在上方，负载出线孔在下方。电源进线接在静触头端进线座，负荷应接在刀闸的下出线端上。这样当开关断开时刀闸和熔丝不带电，以保证更换熔丝时的安全性。

（3）刀片和夹座要保持良好的接触，不得发生歪扭现象，紧固螺钉必须拧紧。 6．运行维护注意事项

（1）由于过负荷或短路故障，而使熔丝熔断，待故障排除后，需更换熔丝时，要先用干燥

的棉布将金属粉粒擦净，再更换熔丝。

（2）在分闸与合闸时动作要迅速，以利于灭弧，减少刀片和触头的烧损。 （3）负荷较大时，为防止出现闸刀本体相间短路，可与熔断器配合使用。 二、封闭式负荷开关

封闭式负荷开关俗称铁壳开关。 1．结构

封闭式负荷开关由刀开关、瓷插式(或封闭管式熔断器)熔断器、灭弧装置、操作手柄、操作机构及钢板外壳等构成。见图B-3。

封闭式负荷开关常用的有HH3、HH4系列，额定电流在60A及以下者，配用瓷插式熔断器，额定电流在100A及以上者，配用无填料封闭管式熔断器。

封闭式负荷开关具有两个特点：

（1）采用储能分合闸方式。操动机构中有速动弹簧，使刀开关能快速接通或切断电路，其分合速度与手柄的操作速度无关，有利于迅速切断电弧，减少电弧对动触头和静触座的烧伤，延长使用寿命。

（2）操作机构有机械联锁装置，保证壳盖打开时不能合闸，而手柄处于合闸位置时，不能打开壳盖，以确保操作安全，避免发生触电的危险。

2．用途

封闭式负荷开关可用于控制额定功率为15kW及以下的交流电动机不频繁的直接启动和停止，也可以用于不频繁的通断带负载的电路以及作为线路末端的短路保护。

3．型号

HH — / 熔体额定电流 封闭式负荷开关

极数 设计序号

额定电流

4．封闭式负荷开关使用的注意事项

（1）封闭式负荷开关的金属外壳应可靠地接地或接零，以防漏电造成触电。

（2）接线时，应将电源接线接在静触座的接线端子上，负荷接在熔断器的一端。如果接反了进行检修将会不安全。

（3）检查封闭式负荷开关的机械连锁是否正常，速断弹簧有无锈蚀变形。 （4）检查压线螺钉是否完好，是否拧紧。 （5）操作时要站在手柄侧，不准面对开关。 （6）不允许随意放在地面使用。 5．封闭式负荷开关的选择

当用于一般电热、照明电路不频繁接通和断开时，开关的额定电流应等于或大于被控制电路中各负载额定电流的总和。当用于控制电动机时，应考虑到启动电流的影响，开关额定电流应为电动机额定电流的3倍，此时，封闭式负荷开关也可以采用表B-1来选择。

表B-1 封闭式负荷开关选择表 15 20 30 60 100 200 开关额定电流（A） 2 2.8 4.5 10 14 28 可控电动机容量（kW） 6．封闭式负荷开关的安装

（1）封闭式负荷开关应垂直于地面，安装在墙上或其它结构上，安装高度以操作方便和安全为原则，一般距地面1.3～1.5m。

（2）铁壳开关外壳接地螺钉必须可靠接地或接零。

（3）封闭式负荷开关的电源进线和出线不能接反；60A以上开关的电源进线座在上方；60A以下开关的电源进线座在下方。

（3）电源线和负荷线都必须穿过开关的进出线孔，并在进出线孔加装橡皮圈。见图B-4。 （4）更换熔体必须在闸刀断开的情况下进行，且应换上与原规格相同的新熔体。 三、隔离开关 1．用途

隔离开关广泛用在500V及以下的低压配电装置中，作不频繁地接通和分断电路之用。 普通隔离刀开关不可以带负荷操作，它和自动空气断路器配合使用，在自动空气断路器切断电路后才能操作刀开关。刀开关起隔离电压的作用，有明显的绝缘断开点，以保证检修人员的安全。装有灭弧罩或者在动触刀上有辅助速断触刀（起灭弧作用）的刀开关，可以切断不大于额定电流的负荷电流。

2．结构

各系列隔离开关的结构基本相同，主要由操作手柄或操作机构、动触刀、静触座、灭弧罩和绝缘底板等组成。

带有杠杆操作机构的刀开关，用来切断不大于额定电流的负荷，均装有灭弧罩，以保证在分断电流时的安全可靠性。灭弧罩是用绝缘指板和钢板栅片拼制而成。型号相同，规格不同的刀开关均采用同一形式的操作机构。

刀开关按极数分为单极、双极和三极；按结构分有平板式和条架式；按操作方式分有：直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按刀开关转换方式分，有单投和双投等。

3．型号

隔离刀开关型号各部分所表示的意义如下： H D（S） — / 灭弧室：0—不带灭弧装

刀型开关 置

单投

1—带灭弧装置

双投

极数 11—中央手柄式

额定电流 12—侧方正面杠杆操作机构式

13—中央正面杠杆操作机构式

14—侧面操作手柄式 4．常用隔离开关 （1）HD11、HS11系列

本系列开关不可以切断带有负荷的电路，仅作隔离开关之用。见图B-5。 （2）HD12、HS12系列

本系列刀开关用于正面侧方操作，前面维护的开关柜中，其中带灭弧罩的刀开关可以切断不大于额定电流的负荷。

（3）HD13、HS13系列

本系列刀开关用于正面操作、后面维护的开关柜中，其中带灭弧罩的刀开关可以切断不大于额定电流的负荷。

（4）HD14系列

本系列刀开关用于动力配电箱中，其中带灭弧罩的刀开关可以带负荷操作。 4．隔离开关的选择

（1）应根据在线路中的作用和配套安装位置来选择刀开关的结构形式。如用作隔离电源开关，只需选用不带灭弧罩的刀开关即可；如作不频繁负荷操作开关，可选用带灭弧罩的刀开关。

（2）刀开关的额定电流应等于或大于电路中的总负荷电流。若负载是电动机时，就必须考虑到电动机启动电流的影响。

（3）刀开关动、热稳定值应大于其所在线路的三相短路电流。 5．刀开关的安装和使用 （1）刀开关的安装

1）刀开关应垂直地安装在开关板上，不准水平安装和倒装，并使静触头在动触头的上方。 2）接线时电源进线应接在静触头的接线端，接负荷引出线应接在动触头接线端，要把螺钉拧紧，使导线与触头接触紧密。

3）刀片和夹座接触的地方应成直线，不应歪扭。三相刀开关合闸时应保持三相触头接触的同时性良好。

（2）刀开关的使用

1）刀开关作隔离开关使用时，合闸顺序是先合上刀开关，再合上其它控制负载的开关，分闸顺序相反。

2）分断负载时动作应迅速，以减小电弧的影响。

3）刀开关在合闸时，应保证三相同时合闸，而且接触良好，如接触不良，常会造成断路，若负载是三相异步电动机，还会发生电动机缺相运行。

4）无灭弧罩的刀开关一般不允许作负载的分断开关，否则有可能导致持续燃弧，使开关寿命缩短，甚至会造成短路，开关被烧坏等现象。

四、熔断器式刀开关

熔断器式刀开关又称刀熔开关。 1．用途

适用于交流（50Hz）380V 或直流440V，负荷电流100～600A配电网中，作为电气设备或线路的过负荷和短路保护。在正常情况下可不频繁地接通和切断电路。

2．结构

熔断器式刀开关是以具有高分断能力RT0系列有填料式熔断器作触刀，做成两断口带灭弧室开关。可以通过杠杆操作，也可侧面直接操作。熔断器式刀开关的熔断器固定在带有弹簧钩子锁板的绝缘梁上，在正常运行指示时保证熔断器不脱扣。当熔体熔断后，熔断信号指示随即弹出。更换新熔断器时，只需要按弹簧钩子即可以很方便地取下熔断器更换。

3．型号

熔断器式刀开关型号各部分所表示的意义如下：

H R 3 — /

操作与检修方式： 熔断器式刀开关

1— 前面侧方操作前检修式 设计序号

2— 前面中央操作后检修式 额定电流100、

3— 侧面操作手柄式 200、

4— 板前侧方杠杆传动机构式 400、600A 极数：2 — 二极

五、刀开关的运行维修 3 — 三极

刀开关的运行主要在于正确操作。在该回路中装有断路器时，必须在断路器断开后方可操作刀开关，进行合闸或分闸。

刀开关的定期检修期限为每年1～2次，特殊情况下可增加检修次数。 1．检查负荷电流是否超过刀开关的额定值。

2．检查刀开是否有动、静触头连接不实，静触片闭合力不够或开关合闸不到位的故障。

3．检查刀开关电源侧和负荷侧，进出线端子与开关连接处是否压接牢固，有无接触不实，

过热变色等现象。

4．检查绝缘连杆、底座等绝缘部分有无损坏和放电现象。 5．检查动、静触头有无烧伤及缺损，灭弧罩是否清洁完整。

6．检查刀开关三相闸刀在分合闸时，是否同时接触或分开，触头接触是否紧密。

7．操作机构应完好，动作应灵活，分、合闸位置应准确到位。顶丝、销钉、拉杆等均应完好无缺损、断裂。

8．对HR3型刀开关，特别注意调整其同相位内上下触头同时闭合和上下触头间的中心位置，以使其接触紧密。

小结：1. 开启式负荷刀开关的用途、结构、选择、型号

2. 封闭式负荷刀开关的用途、结构、选择、型号 3. 隔离开关的用途、结构、型号 4. 刀开关的安装和使用

5. 熔断器式刀开关的用途、结构、型号

授课内容：

课题九 组合开关

组合开关又叫转换开关，是一种手动控制电器。 一、组合开关结构

组合开关属于刀开关类型，其结构特点是用动触片代替闸刀，操作手柄左右旋转操作代替刀开关上、下分合操作。它有单极、双极、多极之分。

这种开关有三副静触片，每一静触片的一端固定在绝缘垫板上，另一端伸出盒外，并附有接线柱，以便与外电路连接。

开关上部由滑板、凸轮、扭簧和手柄等构成操作机构，为了使开关在切断负荷电流时所产生的电弧能迅速熄灭，在开关轴上都装有弹簧储能机构，使开关能快速闭合与分断，其分断与闭合速度和手柄旋转速度无关。

二、作用

组合开关可用作交流50Hz、380V和直流220V以下电源开关，额定功率5kW及以下电动机直接启动和正反转控制，以及控制机床照明电路。作为不频繁地接通和切断电路用。

三、型号

H Z — /

组合开关

设计序号

四、组合开关的选择

极数

额定电流

组合开关一般用于电热、照明电路中，其额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的

总和。若控制小容量电动机不频繁的全压启动，应取电动机额定电流的1.5～2.5倍。

五、组合开关的安装使用

1．组合开关的工作电压应与供电电源电压相符。 2．组合开关安装时，应使手柄保持水平旋转位置为宜。

3．由于组合开关通断能力较低，故不能用来分断故障电流。用作电动机正反转控制时，也必须在电动机完全停止转动后，才能反向接通电源。

4．当负载的功率因数较低时，组合开关的容量应降低使用，否则影响使用寿命。 六、组合开关常见故障及检修

1．由于组合开关固定螺丝松动，操作频繁引起导线触点松动，造成外部连接点放电打火，烧损或断路。

2．内部转轴上扭簧松弱或断裂使开关动触片无法转动、改变接点位置。

3．开关内部的动、静触片接触不良，或开关额定电流小于负荷电流，造成内部触点起弧烧坏开关。

在检修时应对“症”排除，必要时将开关解体检修或更换新开关，但检修时必须停电操作以免发生触电危险。

小结：1. 组合开关结构、作用2. 组合开关型号、选择3. 组合开关使用、检修

授课内容：

课题十 低压断路器

低压断路器又称自动开关，它是一种即可以接通、分断电路，又能对电路进行自动保护的低压电器。当所控制电路发生短路、过载、电压过低（欠压）等情况时能自动切断电路。也可用不频繁启动电动机接通、分断电路，它是交、直流配电系统中的重要保护电器。

一、低压断路器的结构

（一）低压断路器的工作原理

自动开关的型式很多，型式不同，其结构也有差异，但其基本结构和动作原理是相同的。在正常工作情况下，自动开关可接通或分断电路。

（二）低压断路器的结构 1．触头系统

触头是自动开关的执行部件，用以接通或断开被控制电路。 对触头的要求是：

（1）能可靠地接通和分断被控制电路的最大短路电流及最大工作电流。 （2）在规定分、合次数内，接通或分断电路后，不应产生严重磨损。 （3）具有长期工作制的载流能力。 2．灭弧系统

灭弧系统主要作用是熄灭触头在切断电路时所产生的电弧。因开关的结构、型号、电压等级、额定电流等技术参数不同，采用的灭弧方式也不一样。一般低压自动开关的灭弧系统由铁板

制成的栅极片和窄片组成，可增大灭弧能力，有效地限制灭弧距离，从而提高了开关的断流容量。

3．操作机构

操作机构是自动开关的传递元件，由传动机构和自由脱扣机构两部分组成。 （1）传动机构

自动开关的传动机构按操作方式不同可以分为手柄传动、杠杆传动、电磁铁传动、电动机传动、气体或液压传动等。

（2）自由脱扣机构

自由脱扣机构的功能，是实现传动机构和触头系统之间的联系，自由脱扣机构扣上时，传动机构应带动触头系统一启动作并使触头闭合。当脱扣之后即解脱了传动机构与触头系统之间的联系，其脱扣瞬间与传动机构的位置无关。

4．脱扣器

脱扣器是自动开关的感应元件，它承担接收电路中不正常情况或操作人员、继电保护系统发出的信号。脱扣器动作时，再通过传递元件动作。脱扣器有过流、失压、分励脱扣器等。

（1）过流脱扣器

当电流达到一定数值时，脱扣器经一定时间后动作，使断路器断开，过电流越大，动作时间越短。此过流脱扣器称为反时限脱扣器，用双金属片制成。

当过电流大到一定程度时，可发生瞬时断开。这种过流脱扣器称瞬时过流脱扣器。该脱扣器利用电磁原理制成，是电磁脱扣器。电流脱扣器均与被保护电路串联。

（2）欠电压（失压）脱扣器

欠电压脱扣器多为电磁脱扣器。当主电路电压消失或降低至一定数值以下时，其电磁吸力 不足以继续吸持衔铁，在弹簧力的作用下，衔铁的顶板推动脱扣器的轴而使断路器断开。欠压脱扣器并联在电源电路中。

欠电压脱扣器的动作电压范围：当电压达到它额定电压的75%时必须能够保证吸合，而电压降低到它的额定电压的40%时，必须能够释放，而在40%～75%之间不作保证。它有瞬时动作和延时动作两种，一般在自动开关的右下侧。

（3）分励脱扣器

分励脱扣器是一个电磁铁，可以按照操作人员的命令或继电保护信号使其线圈通电，衔铁动作，从而使自动开关分断电路。分励脱扣器由控制电源供电。

分励脱扣器动作电压范围：必须保证在额定电压值的75%以上，才能可靠地工作。分励脱扣器一般装在自动开关的左下侧。

复式脱扣器装有过载和短路保护元件。 二、低压断路器的种类 1．框架式低压断路器

框架式低压断路器的所有零件都装在一个绝缘金属框架内，多为开启式，可装设多种附件，更换触头和部件较为方便，多用作电源总开关。每种系列框架自动开关，包括几个框架等级和额定电流等级。常用的为选择型低压断路器（自动开关）。选择型的延时一般为0.2～0.6秒之间。过流脱扣器有电磁式、双金属片式和电子式。传动方式有手动、电动（电磁铁或电动机）和储能操作。接线方式有固定式和插入式。利用插入式连接可做抽屉式自动开关。

2．塑料外壳式低压断路器除接线端子外，触头、灭弧室、脱扣器和操作机构都装在一个塑料外壳中，适合作负荷支路的开关，如工厂、企业的动力配电、照明电路和民用建筑内电气设备的配电和保护。这种开关大都数为手动操作，也可附带电动操作，额定电流较大。

三、型号

D Z（W）X — / 附件代号：0表示无辅助触头 1表示有辅助触头 0表示无脱扣器式 1表示热脱扣器

自动开关

装置式（塑料外壳 式）

万能式（框架 式） 限流式 设计序号

四、选择断路器 额定电流

1．断路器的额定电压不应低于线路的额定电压。

2．断路器用于照明电路时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整流一般取负荷电流6倍。

3．断路器用于电动机保护时，电磁脱扣器的瞬时脱扣器电流和整定电流一般取电动机启动电流的1.7倍，或取热脱扣器额定电流的8～12倍。

4．断路器用于分断电路时，其额定电流和热脱扣器额定电流，应等于或大于电路负载额定电流。

五、断路器的安装及接线要求 1．断路器安装前的检查

（1）衔铁工作面上的油污应擦净。

（2）触头闭合、断开过程中，可动部分与灭弧室的零件不应有卡阻现象。

（3）各触头的接触平面应平整；开合顺序、动静触头分闸距离等应符合设计要求或产品技术文件的规定。

（4）受潮的灭弧室安装前应烘干。 2．断路器的安装

（1）操作手柄或传动杠杆的开合位置应正确；操作力不应大于产品的规定值。

（2）电动操作机构接线应正确，在合闸过程中，开关不应跳跃；开关合闸后，限制操作电动机或电磁铁通电时间的连锁装置应正确动作；电动机或电磁铁通电时间不应超过产品的规定值。

（3）开关辅助接点动作应正确可靠，接触应良好。 4．断路器的接线的要求

（1）断路器的电源进线端和负载出线端的连接导线，必须按设计规定选用；上端（静触头端）连接电源，下端（动触头端）连接负载。

（2）裸露在箱体外部且易触及的导线端子，应加绝缘保护。

（3）有半导体脱扣装置的断路器，其接线应符合相序要求，脱扣装置的动作应可靠。 六、低压断路器的定期维护与检查 1．低压断路器的维护与检修

（1）清除自动开关的灰尘、油污等，以保证开关有良好的绝缘。

（2）取下灭弧罩，检查灭弧栅片和外罩，清除表面的烟迹和金属粉末。

（3）检查触头表面，清洁烧痕，用细挫或砂布打平接触面，并保持触头原有形状。如果触头的银钨合金表面烧伤超过1mm2时，应更换相同材料的触头。

（4）检查触头弹簧有无过热而失效，并调节三相触头的位置和弹簧压力。保证三相触头同时闭合，并保证接触面良好，接触压力一致。

（5）用手动缓慢分，合闸，以检查辅助触头常闭、常开触点的工作状态是否合乎要求，并清洁辅助触头表面，如有损坏，则需要更换。

（6）检查脱扣器的衔铁和拉簧活动是否正常，动作是否灵活；电磁铁工作面应清洁、平整、光滑，无锈蚀、毛刺和污垢；热元件的各部位是否损坏，其间隙是否正常。

（7）检查各脱扣器的电流整定值和动作延时，特别是半导体脱扣器，应用试验按钮检查其动作情况。

（8）在操作机构传动机械部位添加润滑抽，以保持机构的灵活性。

（9）全部检修工作完毕后，应做传动试验，检查动作是否正常，特别是连锁系统，确保动作准确无误。

小结：1. 低压断路器的工作原理、结构

2. 低压断路器的型号、选择 3. 低压断路器的安装、维护检查

授课内容：

七、漏电保护器

漏电保护器，是用来对人身触电进行保护。用于防止线路和电气设备漏电而引起的火灾事故，适用于所有低压供用电系统。对于人身触电电流值很小（30mA以上可引起心脏停跳而死亡），一般电器开关、熔断器之类保护都实现不了。而漏电保护器可以实现动作电流小 （要做到动作电流小于30mA），动作时间快 （动作时间小于0. 15）的要求。 （一）漏电保护装置的工作原理

在设备正常运行时，相线和零线上的电流相量和为零。当人身触电或线路及电气设备绝缘损坏发生漏电接地时，就有漏电电流通过人身体入地或经过其它泄漏途径入地。此时的相线和零线相量和就不为零了，在零序互感器二次侧感应出电压信号。当漏电电流达到或大于给定值时漏电脱扣器动作，开关跳闸切断电源。使触电者或绝缘不良的线路、设备脱离电源。 （二）漏电保护器的动作时间与动作电流的整定

漏电保护器能否正确动作，关键是动作时间和动作电流的整定。 1．动作时间的整定

根据最大触电电流400mA和不超过30mA·s的条件，漏电保护器动作时间应小于或等于75ms，其动作时应包括控制和脱扣两部分时间，脱扣装置以CJ0-100A型交流接触器为例，动作时间为50ms左右。 2．动作电流的整定

保护器的整定电流值，应小于人体摆脱电流值，国内外公认，人体摆脱电流值为10～20mA，低压电网不平衡漏电电流值，一般为30～50mA，有时会超过100mA，保护器整定电流值必须同时满足上述两个相互矛盾的条件，当不平衡电流为30mA时整定值为50～60mA，不平衡电流为50mA时，整定电流为70～80mA，漏电保护器在运行中应随着电网对地泄漏的变化。而改变其整定值，这一规定应听从当地电业部门的规定。

（三）漏电保护器的选用 1．漏电保护器设置的场所

2．漏电保护装置的动作电流数值选择：

3．根据安装地点的实际情况，可选用的型式有：

（1）漏电继电器，可与交流接触器、断路器构成漏电保护装置，主要用作总保护。

（2）漏电开关，将零序电流互感器、漏电脱扣器和低压断路器组装在一个绝缘外壳中，故障时可直接切断供电电源。因此末级保护方式中，多采用漏电开关。

（3）漏电插座，把漏电开关和插座组合在一起的漏电保护装置，特别适用于移动设备和家用电器。

4．根据使用目的由被保护回路的泄漏电流等因素确定，一般RCD的功能是提供间接接触保护。若作为直接接触保护，则要求I△N≤30mA，且其动作时间t≤0.1秒。因此根据使用目的的不同，在选择RCD动作特性时要有所区别。

（四）漏电保护器的安装与运行

漏电继电器用来对人身触电进行保护，所以漏电继电器的质量必须十分可靠。国家规定对《漏电动作保护器》按国标GB6829—86实行限期强制认识，具体认证事宜，由设在上海电器科学研究所的低压电器认识试验站办理。对漏电继电器保护器应选用认证合格的优质产品。 1．漏电保护器保护方式

2．漏电保护器漏电动作电流和动作时间

（1）家用漏电保护器的漏电动作电流是30mA，动作时间0.1s。

（2）对额定电压在220V及以上的重要电动工具，当安装接地保护有困难时，或在发生人身触电后可能会发生二次性伤害的地方，如高空作业或在江岸边使用电气设备，可安装动作电流为l5mA，动作时间为0.ls的漏电开关。

（3）医院病人接触医疗电气设备而触电时，因病人心室颤动阀值比正常人低，易发生死亡事故，对某些B类医疗电气设备可采用动作电流为6mA、动作时间为0.ls的漏电开关。

3．电气线路和电气设备的泄漏电流

电气线路和电气设备在正常运行中都有泄漏电流，漏电保护器的漏电动作电流要大于电气线路和电气设备正常的泄漏电流一定倍数，以免漏电保护器不能投入运行。

单一电气设备配用的漏电保护器的漏电动作电流，应不小于该电器泄漏电流的4倍；分支配用的漏电保护器的漏电动作电流应不小于该分支正常泄漏电流的2.5倍，同时不小于该分支中泄漏电流最大的电器正常泄漏电流的4倍；主干或配电变压器低压出口处配用的漏电保护器，漏电动作电流应不小于正常泄漏电流的2倍。

正常泄漏电流应在阴潮天气、最大负荷时测量，几次测量值不同时，选用其中最大值。 电路泄漏电流的测量必须使用专用设备，为了方便，可用经验公式选用漏电保护器的漏电动作电流。对照明电路和居民生活用电的单相电器可按式选用。 I ≥ IH/2000

对三相三线制或三相四线制的动力线路及动力和照明混合线路可按式选用。 I ≥ IH /1000

上两式中 I——漏电保护器漏电动作电流; IH——电路实际最大供电电流。

4．漏电保护装置安装使用方法 5．参数要求

漏电保护器的参数应符合安装点对频率、电压、电流、短路容量等的要求。

6．要求保护的所有分路均应接在漏电保护器的负荷侧通过漏电保护器的所有相线和零线均不能接地或接设备的外壳。 7．其它的保护

8．防止设备间的外壳相碰 9．使用变压器时的漏电保护 10．熔断器和漏电保护同时安装 11．漏电保护器的运行

小结：1. 漏电保护装置的工作原理2. 漏电保护装置的选用3. 漏电保护装置的使用方法

授课内容：

课题十一 交流接触器

接触器按其所控制的电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介绍交流接触器。

一、结构与动作原理

交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置及辅助部件等组成。结构见图E-1。 1．触头系统

接触器的触头是用来接通和断开电路，触头由动触头和静触头组成，按接触情况分为点接触式、线接触式和面接触式，见图E-3。按结构的形式分为桥式触头和指式触头，交流接触器一般采用双断点桥式触头，见图E-2。因为铜的表面容易而产生一层不导电的氧化铜，故在触头处嵌有银片，氧化后的银片导电性能仍良好。常用的交流接触器采用双断点桥式结构银或银合金触头。按通断能力，触头分为主触头和辅助触头。主触头用于通断大电流的主电路，一般由三组动合（常开）触头组成；辅助触头用以通断小电流控制电路，一般由两组动合和两组动断（常闭）触头组成，其额定电流一般为5A。辅助触头与主触头是连动的。

所谓动合和动断触头是指电磁系统未通电动作时触头的状态。 2．电磁系统

接触器电磁系统由铁芯（铁芯装有短路环）、线圈和衔铁三部分组成。

铁芯和衔铁（动铁芯）均用E形硅钢片叠压铆成，以减少交变磁场在铁芯中产生的磁滞和涡流损耗，防止铁芯过热。交流接触器的线圈电阻较小，故铜损引起的发热也较小。

通常当加到线圈的电压是额定电压的85%以上时，动铁芯才能动作，电源电压过低时动铁芯不能吸合。

3．灭弧装置

交流接触器在分断大电流电路时，会在动、静触点之间产生很强的电弧。电弧一方面会烧 坏触头，另一方面会使电路的切断时间延长，甚至会引起事故扩大，因此灭弧性能是交流接触 重要技术指标。

（1）容量小于10A的交流接触器，一般采用的灭弧方法是双断口触头和电动力灭弧。

（2）容量在20A以上的交流接触器，一般采用灭弧栅灭弧。灭弧栅片由薄铁板制成，表面镀铜以防生锈，安装在石棉水泥制成的灭弧罩内或陶土、耐弧塑料绝缘材料上，各片之间相互绝缘。

4．其它都分

交流接触器的其它部分有底座、反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构和接线柱等。

（1）反作用弹簧。其作用是当线圈断电时，迅速使触头断开。

（2）缓冲弹簧。其作用是衔铁被吸合时，减轻铁心与外壳间的冲击力。

（3）触头压力弹簧。其作用是增加动、静触头之间压力，增大接触面，降低接触电阻，避免通电后因接触不良而发热，并有减振作用。

二、工作原理

当线圈通电时，流过线圈的电流产生磁场，使静铁芯产生足够的吸力，克服反作用弹簧及动触头压力弹簧的反作用力，将衔铁吸合，同时带动传动杠杆使主触头接通主电路。辅助动合触头闭合，辅助动断触头打开。

当线圈断电后，由于电磁力消失，衔铁在反作用弹簧作用下释放打开，各触头随之恢复原始状态。

三、型号

C J —

接触器 交流 设计序号

主触头数

主触头额定电流

四、交流接触器的用途

接触器是利用电磁吸力及弹簧反作用力配合动作，而使触头闭合与断开的一种电器。控制对象为电动机或其它负载（如电阻炉、电焊机）。接触器不仅能接通和断开电路，而且还能远距离控制，连锁控制。

五、交流接触器的选择

1．交流接触器的额定电压应大于或等于负载的额定电压。

2．交流接触器主要用于电力拖动中异步电动机的启动，其额定电流应大于或等于电动机的额定电流。如作电动机频繁启动或反接制动的控制时，应将交流接触器的额定电流降一级使用。

3．交流接触器如用作通断电流较大及通断频率过高的控制时，应选用其额定电流大一级的使用。

4．交流接触器线圈额定电压的选择，当线路简单、使用电器较少时，可选用380V或220V的电压线圈；当线路复杂、使用电器较多时，可选用36V、110V或127V的电压线圈。

六、交流接触器的安装

1．安装前的检查：（1）接触器的型号、规格、技术数据应符合设计和使用要求。（2）衔铁表面应无锈斑、油污；接触面应平整、清洁。可动部分应灵活无卡阻、歪扭现象；灭弧罩之间应有空隙。（3）触头接触应紧密，固定主触头的触头杆应固定可靠。（4）当带有动断触头的接触器闭合时，应先断开主触头，后接通动断触头，且三相主触头的动作应一致，其误差应符合产品技术文件的要求。

2．安装固定：（1）安装时要求接触器与地面垂直，倾斜度不超过5°。（2）接触器本体应固定牢靠，不得有松动现象。（3）连接线路时，导线型号规格应符合设计要求，导线排列应整齐，无杂乱现象。

3．安装后的检查：（1）接线应正确。（2）在主触头不带电的情况下，启动线圈间断通电，主触头应动作正确，衔铁吸合后无异常响声。

七、交流接触器的维修

要经常或定期检查接触器的运行情况，使其良好地运行，维护与检修是保证设备安全可靠 运行的重要措施，接触器的检修主要有以下内容。

1．触头系统的检修

（1）检查三相触头分断是否一致，应保证三相触头的不同时接触的偏差，不大于0.5mm。 （2）测量相间绝缘电阻，绝缘电阻值不应低于10MΩ。

（3）触头磨损超过厚度1/3、严重灼伤及开焊脱落时，应更换新件。 2．电磁线圈的检修

（1）对线圈的动作与释放电压要进行试验，要求动作电压为额定电压的80%~105%，释 放电压应低于额定电压的40%。

（2）检查线圈有无过热、变色，要求运行温度不能超过60℃。线圈过热是由于存在匝间短路造成的，测量线圈直流电阻与原始记录进行比较，即可判定。

（3）检查引线与插件是否有开焊或断开。 （4）检查线圈骨架有无断裂。

3．取下灭弧罩，用毛刷清除罩内脱落物及金属粒。如发现灭弧罩有裂损，应更换新品。 对于栅片灭弧罩，应注意栅片是否完整或烧伤变形，严重脱位变形等应及时更换。

课题十二 按 钮

一、按钮的作用

主令电器主要用于切换控制电路，根据被控制电路电流的大小直接控制，也可通过中间继电器进行控制，它是专门发送动作命令的电器，故称“主令电器”。

按钮是主令电器中结构最简单、应用最广泛 的一种。按钮在一般情况下不直接控制主电路的通断，而是通过手动操作接通或分断小电流控制电路实现对主电路的控制。按钮主要用于控制接触器、磁力启动器、继电器等电器的电磁线圈的通、断电，进而控制电动机和电气设备的运行，或控制信号及电器联锁装置。

二、结构

按钮一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、触头，支柱连杆及外壳组成。见图F-1。 按钮按静态触头的分合状态分为常开（动合）按钮、常闭（动断）按钮、和复合按钮。见图F-2。

1．常闭按钮未按下时，触头处于闭合状态，按下时触头断开；当松开后，触头自动复位。 2．常开按钮未按下时，触头处于断开状态，按下时触头闭合；当松开后，触头自动复位。 3．复合按钮是常开与常闭按钮的组合体。按下时，常闭触头先断开，常开触头后闭合；松开时，常开触头先断开，常闭触头后闭合。

三、型号

L A —

结构形式代号（K、H、S、F、J、X、Y、 主令电器

D） 按钮

常闭（动断）触头数 设计序号

常开（动合）触头数 结构形式代号中的K：开启式，H：保护式，S：防水式， F：防腐式，J：紧急式， X：旋

钮式，Y：钥匙式，D：带指示灯， DJ：紧急式带指示灯。

四、选择原则

1．根据控制回路的需要选择按钮。如单联钮、双联钮、三联钮等。

2．根据工作状态指示和工作情况要求，选择按钮和指示灯颜色。如急停按钮选用红色。 3．根据具体用途选择合适形式。如旋钮式，紧急式等。 4．根据使用场合选择合适种类。如防水式、开启式等。 五、按钮的安装

1．按钮之间的距离宜为50～80mm，按钮箱之间的距离宜为50～100mm；当倾斜安装时，其与水平的倾斜角不宜小于30°。

2．按钮操作应灵活、可靠、无卡阻现象。

3．集中在一起安装的按钮，应有编号或不同的识别标志，“紧急”按钮应有明显标志，并设保护罩。

六、按钮使用及维护要求

1．由于多年使用或密封性不好，而且按钮的触点间距较小，如有尘埃、油污等进入极易造成绝缘性能下降甚至发生短路事故，故使用时应保持触点间的清洁。

2．按钮用于高温场合，易使塑料变形老化，导致按钮松动，引起接线螺钉间相碰短路，可视情况在安装时多加一个固圈，两个拼紧使用；也可在接线螺钉处加套绝缘塑料管来防止。 3．带指示灯的按钮由于灯泡要发热，时间长时易使塑料灯罩变形造成调换灯泡困难，故不宜用在通电时间较长之处使用，如欲使用，可适当降低灯泡电压，延长使用寿命。

小结：1. 交流接触器工作原理、结构2. 交流接触器用途、型号3. 交流接触器选择、安装4. 按钮的作用、、结构、型号5. 按钮的安装、使用及维护 授课内容：

课题十三 热继电器

一、热继电器的结构、原理

热继电器由双金属片、热元件、触头系统及推杆、人字形拨杆、弹簧、整定值调节轮、复位按钮等组成。见图G-1。

使用时，热元件2与被保护电动机串联，动断触点串联在交流接触器的控制回路中。电动机正常工作时，触点不动作。当电动机过负荷时，热元件2发热使两种不同膨胀系数的双金属片受热弯曲推动导板3向右移动，导板3又推动温度补偿片4使推杆11绕轴转动从而推动动触杆5与静触点6脱离，动断触点打开，使接触器的控制回路断电，接触器断开而保护了电动机。

二、用途

通常用来作为三相异步电动机或线路过载和欠压保护，反映被控制设备的发热状态。

30kW以上容量电动机，均应装设过负荷保护装置。过载保护一般由热继电器或自动开关中的热脱扣器来完成。也可兼做两相运行保护。电动机运行中，一相保险或电源一相断线等原因，均会造成电动机两相运行。两相运行会造成电动机烧毁。

三、型号

J R —

继电器 极数

热 额定电流或等级代号

设计序号

四、热继电器的选用

热继电器的额定电流应大于电动机额定电流。一般电动机启动电流为其额定电流的6倍，启动时间不超过5s时，热元件整定电流要调节到等于电动机的额定电流。如电动机启动时间较长或启动冲击负载时，热元件整定电流可调节到电动机额定电流的1.1～1.25倍。

选择热继电器时，应注意：

（1）先根据电动机的额定电压和电流计算出热元件的电流范围，然后选定热继电器的型号和热元件的电流等级。如电动机的额定电流为14.7A，可选择JR0—40型的热继电器，其热元件的额定电流为16A，工作时可将热元件的电流整定在14.7A。

（2）如热继电器与电动机的安装条件不同，周围环境温度不同，热元件的电流要适当地调整。通风条件差，环境温度高的场合，热元件的电流可整定为1.05～1.20倍的电动机额定电流。

（3）热继电器应该尽量远离发热电器（如电阻、电阻片等），以免电器的热量影响热继电器的正常工作。

（4）通过热继电器的电流与整定电流之比称整定电流倍数。其比值越大，发热越快，动作时间越短。

五、热继电器的安装与维护

（1）热继电器的安装方向、连接线规格应符合产品说明书要求。安装的倾斜度一般不得超过5°，同时应尽可能在与它组装的其它电器下面，以免受到其它电器发热的影响。

（2）热继电器只能作为电动机的过载保护，而不能作短路保护使用。对点动、重载启动、连续正反转及反接制动等运行的电动机，一般不宜用热继电器作过载保护。

（3）热继电器安装时，应清除触头表面尘污，以免因接触电阻太大或电路不通，而影响热继电器的动作性能。

（4）使用中热继电器的外壳盖子应盖好，接线头必须拧紧，连接牢靠。

（5）检查热元件的额定电流值或调整旋钮的刻度值，看是否与电动机的额定电流相当或相等。

（6）使用中要定期用布擦净热继电器上的灰尘或积污 。双金属片要保持原有光泽，若有锈迹，可用布蘸些汽油轻轻擦拭，注意禁止用砂纸打磨。

（7）用手拨动4、5次动作机构观察其应正常可靠，再按复位按钮应灵活，调整部件不得松动，若松动时，须加以紧固并重新进行调整试验。

（8）使用中每年进行一次通电试验。在设备发生短路故障后，应检查热元件和双金属片有无明显变形，若因变形使动作不准时，只可调整其可调部件，绝不许弯曲双金属片。

（9）在必须更换热元件时，应换上与热元件产品型号、编号、额定电流及制造厂相同的新元件。

六、运行中热继电器的检查

一般热继电器出厂时，其触头都调整手动复位，若需自动复位，只需将调节螺丝，顺时针方向转动（进去）即可。如需调回手动复位，则需逆时针旋转调节螺钉。

1．检查负荷电流是否与热元件额定值相匹配。 2．检查热继电器与外部触头有无过热现象。

3．检查连接热继电器的导线截面是否满足载流要求，连接导线有无影响热元件正常工作。 4．检查热继电器的运行环境温度有无变化，温度有否超出+40℃～－30℃。

5．检查热继电器与周围环境温度与被保护设备环境温度差，如前者比后者高出15℃～25℃时应调换大一号等级热元件，如低15℃～25℃时应调换小一号等级的热元件。

6．检查热继电器动作是否正常。 七、热继电器的故障及维修

热继电器的故障主要有：热元件烧断、误动作和不动作三种现象。 1．热元件烧断

当热继电器负荷侧出现短路或过电流时，如不能及时切断电源会使热元件烧断，因此应选用合适的热继电器，并检查电路，排除电路故障。对新更换的热继电器，应重新调整动作电流值。

2．热继电器误动的原因

热继电器在运行中出现误动作的原因有： （1）整定值偏小。

（2）负载电动机启动时间过长，在启动过程中热继电器动作切断电路。 （3）设备操作频率过高，使继电器经常受负载启动电流的冲击而动作。 （4）使用场合有强烈的冲击及振动力，使热继电器误动。 （5）环境温度超出+40～-30℃范围。 3．热继电器不动作

由于整定值不当，动作机构卡死，推杆脱出等原因均会导致出现过载而热继电器不动作。这时应重新调整动作电流值。

4．热继电器常闭触点接触不良

常闭触头接触不良，将会使控制电路不能工作。这时应清除触头表面灰尘或氧化物，使触头接触良好。

小结：1. 热继电器的结构、原理2. 热继电器的用途、型号3. 热继电器的安装、维护

授课内容：

课题十四 低压电器安装

一、基本要求

1．安装设备和器材

按施工图安装的设备和器材应符合以下规定:

（1）低压电器的运输、保管，应符合现行国家有关标准的规定；当产品有特殊要求时，应符合产品技术文件的要求。

（2）采用的设备和器材，均应符合现行国家有关标准的规定，并应有合格证件，设备应有铭牌。

（3）设备和器材到达现场后应及时进行验收检查：包装和密封应良好；技术文件齐全，并有装箱清单；按装箱清单检查清点，规格、型号应符合设计要求；附件、备件应齐全；外观检查应完好无损。

2．建筑工程应具备的条件

低压电器安装前，建筑工程应具备下列条件: （1）屋顶、楼板应施工完毕，不得渗漏。

（2）对电器安装有妨碍的模板、脚手架等应拆除，场地应清扫干净。 （3）室内地面基层应施工完毕，并应在墙上标出抹面标高。 （4）环境湿度应达到设计要求或产品技术文件的规定。

（5）电气室、控制室、操作室的门、窗、墙壁、装饰棚应施工完毕，地面应抹光。

（6）设备基础和构架应达到允许设备安装的强度；焊接构件的质量应符合要求，基础槽钢固定可靠。

（7）预埋件及预留孔洞的位置和尺寸应符合设计要求，预埋件应牢固。

二、低压电器安装及测试的一般要求 1．低压电器安装前的检查

低压电器安装前的检查，应符下列要求：

（1）设备铭牌、型号、规格，应与被控制线路或设计相符。 （2）外壳、漆层、手柄，应无损伤或变形。

（3）内部仪表、灭弧罩、瓷件、胶木电器，应无裂纹或伤痕。 （4）螺丝应拧紧。

（5）具有主触头的低压电器，触头的接触应紧密，采用0.05mm×10mm的塞尺检查，接触两侧的压力应均匀。

（6）附件应齐全、完好。

2．低压电器的安装高度

低压电器的安装高度，应符合设计规定。当设计无规定时，应符合下列要求： （1）落地安装的低压电器，其底部宜高出地面50～100mm。

（2）操作手柄转轴中心与地面的距离，宜为1200～1500mm；侧面操作的手柄与建筑物或设备的距离，不宜小于200mm。 3．低压电器的固定

低压电器的固定，应符合下列要求：

（1）低压电器根据其不同的结构，可采用支架、金属板；绝缘板固定在墙、柱式其它建筑构件上。金属板、绝缘板应平整；当采用卡轨支撑安装时，卡轨应与低压电器匹配，并用固定夹或固定螺栓与壁板紧密固定，严禁使用变形或不合格的卡轨。

（2）当采用膨胀螺栓固定时，应按产品技术要求选择螺栓规格；其钻孔直径和埋设深度应与螺栓规格相符。

（3）紧固件应采用镀锌制品，螺栓规格应选配适当，电器的固定应牢固、平稳。 （4）有防震要求的电器应增加减震装置；其紧固螺栓应采取防松措施。

（5）固定低压电器时，不得使电器内部受额外应力。

4．电器的外部接线

电器的外部接线，应符合下列要求： （1）接线应按接线端头标志进行。

（2）接线应排列整齐、清晰、美观，导线绝缘应良好，无损伤。

（3）电源侧进线应接在进线端，即固定触头接线端；负荷侧出线应接在出线端，即可动触头接线端。

（4）电器的接线应采用铜质或有电镀金属防锈层的螺栓或螺钉，连接时应拧紧，且应有防松装置。

（5）外部接线不得使电器内部受到额外应力。

（6）母线与电器连接时，接触面应符合现行国家标准《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》的有关规定。连接处不同相的母线最小电气间隙，应符合表I-1的规定。 表I-1 不同相的母线最小电气间隙 最小电气间隙最小电气间隙额定电压（V） 额定电压（V） （mm） （mm） 10 14 U≤500 500＜U≤1200 5．成排或集中安装的低压电器应排列整齐；器件间的距离，应符合设计要求，并应便于操作及维护。

6．室外安装的非防护型的低压电器，应有防雨、雪和风沙侵入的措施。

7．电器的金属外壳、框架的接零或接地，应符合现行国家标准 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》的有关规定。

8．低压电器绝缘电阻的测量，应符合下列规定： （1）测量应在下列部位进行，对额定工作电压不同的电路，应分别进行测量。 1）主触头在断开位置时，同极的进线端及出线端之间。

2）主触头在闭合位置时，不同极的带电部件之间、触头与线圈之间以及主电路与其它不直接连接的控制和辅助电路（包括线圈）之间。 3）主电路、控制电路、辅助电路等带电部件与金属支架之间。

（2）测量绝缘电阻所用兆欧表的电压等级及所测量的绝缘电阻值，应符合现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的有关规定值。

9．低压电器的试验，应符合现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的有关规定。

三、低压电器安装交接验收规定

1．低压电器安装工程交接验收时，应符合下列要求： （1）电器的型号、规格符合设计要求。

（2）电器的外观检查完好，绝缘器件无裂纹，安装方式符合产品技术文件的要求。 （3）电器安装牢固、平正，符合设计及产品技术文件的要求。 （4）电器的接零、接地可靠。

（5）电器的连接线排列整齐、美观。 （6）绝缘电阻值符合要求。

（7）活动部件动作灵活、可靠，连锁传动装置动作正确。 （8）标志齐全完好、字迹清晰。 2．通电后，应符合下列要求：

（1）操作时动作应灵活、可靠。

（2）电磁器件应无异常响声。

（3）线圈及接线端子的温度不应超过规定。 （4）触头压力、接触电阻不应超过规定值。 3．验收时，应提交下列资料和文件： （1）变更设计的证明文件。

（2）制造厂提供的产品说明书、合格证件及竣工图纸等技术文件。 （3）安装技术记录。 （4）调整试验记录。

（5）根据合同提供的备品、备件清单。

小结：1. 低压电器的安装要求2. 低压电器的安装及测试的一般要求

授课内容：

课题十五 电动机的启动装置

一、电动机的启动

电动机从接通电源到匀速转动的过程叫启动过程，电机接通电源，在转子尚末转动瞬间，由于转差很大，转子电路中的感应电势和电流很大，引起定子电流剧增，这个定子电流称为启动电流，可达到额定电流的4～7倍。由于启动时间很短，启动电流尚不致引起电动机过热，但将导致供电线路电压下降，影响接在同一电网的电气设备的正常工作，有的还会影响电机的启动。 关于电动机的启动性能，主要有两点要求，一是启动电流小，以减少电机启动对电网电压的降低和对电源容量的要求；二是启动转矩大，可使电机启动迅速，且能在较重的负荷下启动。 减少启动电流有两个途径，一是增大定子阻抗，二是降低外施电压。绕线型电动机可以在转子电路中接入附加电阻来限制启动电流，鼠笼型电动机只能依靠降低外施电压来减少启动电流。

二、鼠笼式异步电动机的启动装置

三相鼠笼型异步电动机的启动方法有全压启动和降压启动动两种。相应地，启动设备也分全压启动设备和降压启动设备。10kW以下的小型电动机，一般采用全压启动。10kW以上的电动机，要根据具体情况而定。降压启动设备常用的有星-三角启动器、自耦降压启动器等。下面，我们对这些常用的启动设备的接线和安装方法逐一加以叙述。 1．直接启动

直接启动即全压启动。全压启动的优点是设备简单、价格便宜、操作方便，启动转矩大。因此，在供电容量许可的情况下，应尽量采用全压启动。全压启动的缺点是启动电流很大，约为电动机额定电流的4～7倍，对于功率较大的电动机来说，启动电流可达几百安，甚至上千安。这么大的冲击电流必然在线路上造成较大的电压降，因而影响线路中其它负载的正常运行。其次，当供电变压器容量较小时，这么大的冲击电流流过变压器，会损坏变压器的绕组，因此要根据具体情况综合考虑。

全压启动时只需用普通开关，将电源的全部电压直加在电动机的定子绕组上。全压启动设备常用的有闸刀开关、负荷开关、自动开关、磁力启动器等。 （1）异步电动机的直接启动容量

电动机能否直接启动，主要取决于电网容量的大小、电动机的型式、启动次数以及线路上允许干扰的程度。直接启动操作简便，可减少设备投资和维修费用，因此在条件允许时，应尽可能采用直接启动。允许直接启动的电动机容量与电动机的型式及带动的机械有关，一般异步电动机的直接启动容量掌握在以下范围。

1）电动机由电业局公用变压器台架供电时，不经常启动的电动机，其容量不宜超过变压器的容量的30%，经常启动的电动机，其容量不宜超过变压器容量的20%。由专用变压器供电的单台电动机，可按变压器容量的50%考虑。

2）电动机由发电机直接供电时，电动机的容量不宜大于发电机容量的10%。如果发电机与电网并列的，可以适当提高。

（2）电磁启动器

电磁启动器又称磁力启动器，用来控制电动机，停止或正反转用的电器开关。它由交流接触器和热继电器等组合而成。具有失压和过载保护性能。交流触器作闭合和切断电动机电路用，而热继电器作电动机的过载保护用。由于热继电器有一定的热惯性，不能作为电动机的短路保护，所以使用磁力启动器时，在电动机的主电路上还需加装熔断器作为电动机的短路保护。

2．降压启动

容量较大的鼠笼型异步电动机启动电流比较大，在不允许直接启动时，可采取降低外施电压的方法减少启动电流。异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，降压启动使启动转矩大大减少。因此，降压启动电压适用启动负载较小的电动机。常用的降压启动有如下几种：

1）自耦降压启动器。降压启动用的三相自耦变压器，通常又称补偿器。

它是一种降压启动设备，用来启动额定电压为380/220V的鼠笼型异步电动机。启动器中的自耦变压器通常有三组抽头，一般是

图H-1 自耦变压器降压启动电路 额定电压的40%、60%、80%或55%、64%和

75%两种，以供选择。自耦降压启动器有手

动和自动两种，下面只介绍手动自耦降压启动器。

手动自耦降压启动器由外壳、自耦变压器、触头，保护装置和操作机构等部分组成。动、静触头都浸在绝缘油中，绝缘油起灭孤作用。操作机构包括动、静触头的主铀、操作手柄以及机械联锁装置。联锁装置是由一组连杆和弹簧组成，手柄在“停止”位置时，不能直接推向“运行”位置，被联锁装置阻止；只有先推向“启动”位置，然后才能推向 “运行”位置。

图H-1所示为用补偿器的降压启动电路，这种电路的启动操作是先合开关S1，再将开关S2合在启动位置，使定子绕组与自耦变压器的分接头接通，待电动机接近额定转速时，将开关S2合向“运转”位置，使定子绕组处于电源全电压之下，电动机进入正常运转。

补偿器的副边绕组通常有几个分接头，使分接电压为原边电压的40%、60%、80%，可适应不同电动机或不同负载启动特性电动机的要求。

设自耦变压器变比为n，则自耦变压器副边的电压是原边电压的1/n，电动机启动电流降为全压启动时的1/n，电动机的启动转矩降为全压启动时的1/n2。

补偿器是按短时工作设计的，不允许频繁启动。

2）星形-三角形启动器

星形-三角形换接启动，这种启动方法是适用在正常运转时定子绕组为三角形接法的电动机。电动机启动时将定子绕组接成星

图H-2 星形-三角形换接启动电路

形，待转速接近额定值时，再将绕组换接成三角形。星形-三角形启动器有自动和手动两种。

电路接线为图H-2所示。启动时先合上开关S1，然后将星形-三角形启动开关S2合到“启动”位置，将定子绕组接成星形，加在定子每相绕组上的电压为电源线电压的1/3。待电动机转速接近额定转速时，将开关S2合到“运转”位置，定子绕组改接为三角形，这时定子绕组上的电压为电源线电压。采用星形接线启动时的启动电流是三角形启动时的1/3倍。转矩与电压的平方成正比。所以启动转矩也减小到直接启动时的1/3倍。因此这种启动只适用于空载或轻载时启动。

三、启动设备的选用 1．启动设备的分类

启动器是专门用来控制电动机启动、停止或反转用的，启动器的分类方法主要有以下两种: （1）按控制方法分 启 动 1）手动启动器。如手动星-三角启动器、自耦降压启动器、电阻降压启动器等。 2）自动启动器。如电磁启动器、自动星-三角启动器等。 （2）按启动方法分

1）直接启动器。直接启动器是在全电压下启动，设备简单，启动较快，但启动电流大。一般情况下5.5kW以下鼠笼型电动机允许用三相闸刀开关 （或负荷开关）启动；5.5kW至l5kW在不频繁启动情况下可用负荷开关，其额定电流应大于电动机额定电流的三倍；15kW以上的电动机应使用电磁启动器、接触器或自动开关。

2）降压启动器。启动时降低定子绕组承受的电压，减少启动电流。降压方法有电阻降压、电抗降压、星形-三角形启动、自耦降压启动及延边三角形启动等。 3）绕线式电动机转子回路串联电阻启动。 2．对启动器的要求

（1）要有足够的启动转矩。启动转矩必须大于机械静负载力矩及摩擦力矩之和，两者相差越大，加速越快，启动时间就短，这对于重复启动的生产机械来说，会大大提高生产效率。 （2）限制启动电流。鼠笼型电动机启动电流一般都在额定电流的4～7倍以上，容量较小的电动机直接启动对电网影响较小，容量较大时对电网影响较大，特别是电源容量较小时，由于启动电流造成的压降会影响其它用电设备的正常运行，因此必须限制启动电流。

（3）启动器要适应机械设备的运行特点。有的机械负载属于空载启动，有的属于重载启动，有的时起时停或反转，不同的启动器要满足上述不同的需要。

小结：1. 电动机启动方式 2. 启动设备的选用

形，待转速接近额定值时，再将绕组换接成三角形。星形-三角形启动器有自动和手动两种。

电路接线为图H-2所示。启动时先合上开关S1，然后将星形-三角形启动开关S2合到“启动”位置，将定子绕组接成星形，加在定子每相绕组上的电压为电源线电压的1/3。待电动机转速接近额定转速时，将开关S2合到“运转”位置，定子绕组改接为三角形，这时定子绕组上的电压为电源线电压。采用星形接线启动时的启动电流是三角形启动时的1/3倍。转矩与电压的平方成正比。所以启动转矩也减小到直接启动时的1/3倍。因此这种启动只适用于空载或轻载时启动。

三、启动设备的选用 1．启动设备的分类

启动器是专门用来控制电动机启动、停止或反转用的，启动器的分类方法主要有以下两种: （1）按控制方法分 启 动 1）手动启动器。如手动星-三角启动器、自耦降压启动器、电阻降压启动器等。 2）自动启动器。如电磁启动器、自动星-三角启动器等。 （2）按启动方法分

1）直接启动器。直接启动器是在全电压下启动，设备简单，启动较快，但启动电流大。一般情况下5.5kW以下鼠笼型电动机允许用三相闸刀开关 （或负荷开关）启动；5.5kW至l5kW在不频繁启动情况下可用负荷开关，其额定电流应大于电动机额定电流的三倍；15kW以上的电动机应使用电磁启动器、接触器或自动开关。

2）降压启动器。启动时降低定子绕组承受的电压，减少启动电流。降压方法有电阻降压、电抗降压、星形-三角形启动、自耦降压启动及延边三角形启动等。 3）绕线式电动机转子回路串联电阻启动。 2．对启动器的要求

（1）要有足够的启动转矩。启动转矩必须大于机械静负载力矩及摩擦力矩之和，两者相差越大，加速越快，启动时间就短，这对于重复启动的生产机械来说，会大大提高生产效率。 （2）限制启动电流。鼠笼型电动机启动电流一般都在额定电流的4～7倍以上，容量较小的电动机直接启动对电网影响较小，容量较大时对电网影响较大，特别是电源容量较小时，由于启动电流造成的压降会影响其它用电设备的正常运行，因此必须限制启动电流。

（3）启动器要适应机械设备的运行特点。有的机械负载属于空载启动，有的属于重载启动，有的时起时停或反转，不同的启动器要满足上述不同的需要。

小结：1. 电动机启动方式 2. 启动设备的选用

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