高壓電器的定義與概述

2008-11-03 真空技術(shù)論壇轉(zhuǎn)載 真空技術(shù)網(wǎng)整理

  高壓電器是電力系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種設(shè)備,但在我國(guó)由于缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)化定義,因此各種場(chǎng)合使用的這一術(shù)語(yǔ),其含義有一定的出入。這兒介紹的是高等教科書(shū)中介紹的并為多數(shù)人認(rèn)同的概念。

      高壓電器概述

  高壓電器是電力系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種設(shè)備,但在我國(guó)由于缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)化定義,因此各種場(chǎng)合使用的這一術(shù)語(yǔ),其含義有一定的出入。這兒介紹的是高等教科書(shū)中介紹的并為多數(shù)人認(rèn)同的概念。

  1、高壓電器定義

  國(guó)際上公認(rèn)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(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)合、開(kāi)斷、保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)、量測(cè)的設(shè)備。一般的高壓電器包括開(kāi)關(guān)電器、量測(cè)電器和限流、限壓電器。但有時(shí)也把變壓器列入高壓電器(如電機(jī)工程學(xué)會(huì)中高壓電器分專委會(huì))。

  西安高壓電器研究所是1958年在規(guī)劃的西安開(kāi)關(guān)整流器廠中央試驗(yàn)室基礎(chǔ)上由一機(jī)部批準(zhǔn)成立的,因該所當(dāng)時(shí)明確為西安建設(shè)中的開(kāi)關(guān)、電瓷、電容、絕緣和變壓器廠開(kāi)展研究開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)服務(wù),涉及開(kāi)關(guān)、變壓器、保護(hù)電器、量測(cè)電器等各專業(yè),因此定名為高壓電器研究所,該名稱一直延續(xù)至今。

  2、高壓電器分類及功能

  2.1開(kāi)關(guān)電器

  主要用來(lái)關(guān)合與開(kāi)斷正常電路和故障電路,或用來(lái)隔離電源、實(shí)現(xiàn)安全接地的一種高壓電器設(shè)備。

  1)高壓斷路器:不僅能關(guān)合、開(kāi)斷正常的負(fù)荷電流(包括空變、空線、空纜等),也用來(lái)開(kāi)合故障電流,且當(dāng)發(fā)生短路故障(或其它異常運(yùn)行狀態(tài)、欠壓、過(guò)流等)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分閘、自動(dòng)重合閘。因此高壓斷路器是一種多功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

  2)熔斷器:俗稱保險(xiǎn)。當(dāng)負(fù)荷電流過(guò)載到一定值,或出現(xiàn)故障電流時(shí)能自動(dòng)熔斷而開(kāi)斷。分為限流熔斷器及噴射式熔斷器。

   3)負(fù)荷開(kāi)關(guān):能開(kāi)合負(fù)荷電流(含容性、感性負(fù)載電流),有時(shí)能關(guān)合短路電流但不能開(kāi)斷短路電流。

  4)接觸器:只有一個(gè)休止位置,非手動(dòng)操作就能關(guān)合、開(kāi)斷及承載正常電流及規(guī)定的過(guò)載電流的開(kāi)斷、關(guān)合位置。一般用來(lái)頻繁控制大型用電設(shè)備(如大電動(dòng)機(jī)等)。

  5)隔離開(kāi)關(guān):用來(lái)隔離電路或電源,在閉合位置時(shí)能承載正常電流及規(guī)定的短路電流,有時(shí)能開(kāi)斷很小的電容電流及容量不大的變壓器的空載電流,有時(shí)能開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流。

  6)接地開(kāi)關(guān):用來(lái)對(duì)設(shè)備或被檢修線路實(shí)現(xiàn)保護(hù)接地。

  ﹡有時(shí)要求負(fù)荷開(kāi)關(guān)、接觸器、接地開(kāi)關(guān)關(guān)合短路電流。

  7)重合器:能夠按照預(yù)定的順序,在導(dǎo)電回路中進(jìn)行開(kāi)斷和重合操作,并在其后自動(dòng)復(fù)位、分閘閉鎖或合閘閉鎖的自具(不需外加能源)控制保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備。

            8)分段器:一種能夠自動(dòng)判斷線路故障和記憶線路故障電流開(kāi)斷的次數(shù),并在達(dá)到整定的次數(shù)后在無(wú)電壓或無(wú)電流下自動(dòng)分閘的開(kāi)關(guān)設(shè)備。

            某些分段器可具有關(guān)合短路電流(自動(dòng)重關(guān)合功能)及開(kāi)斷、關(guān)合負(fù)荷電流的能力,但無(wú)開(kāi)斷短路電流的能力。

            2.2 量測(cè)電器

            1)電流互感器:用來(lái)轉(zhuǎn)換和測(cè)量線路、母線的電流供計(jì)量與保護(hù)用。傳統(tǒng)的電流互感器是采用油紙絕緣電磁式,現(xiàn)在又有環(huán)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(jī)電一體化設(shè)備需要,現(xiàn)在已有線性功能的電流傳感器。

            2)電壓互感器:用來(lái)測(cè)量線路、母線電壓,以供計(jì)量和繼電保護(hù)用。傳統(tǒng)電壓互感器是油紙絕緣電磁式。目前在高壓、超高壓范圍內(nèi)則用重量輕、體積小的電容式電壓互感器,國(guó)際上已開(kāi)發(fā)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(gè)扼流線圈,用來(lái)限制故障電流,用包裹絕緣導(dǎo)線繞制。目前也有用環(huán)氧澆注法制做,其體積小,絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)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(jìn)入變電所。

            3)避雷器:用來(lái)限制過(guò)電壓,使電力系統(tǒng)中電器設(shè)備免受大氣過(guò)電壓和內(nèi)過(guò)電壓的危害,是一種泄能裝置。最簡(jiǎn)單的有保護(hù)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(hù)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(hù)電器。

            3 高壓電器基本性能要求

            處于電力系統(tǒng)中的各種戶內(nèi)、戶外高壓電器,應(yīng)能承受正常和異常電壓、電流作用,以及各種環(huán)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