第二章 高壓電器基本理論

1、14第二章高壓電器基本理論第一節(jié)基本概念1.1電壓等級電力系統(tǒng)根據(jù)傳輸容量和輸送距離兩大關鍵因素，進行綜合評估和分析而最終選用適當?shù)念~定電壓，這樣就形成了不同的電壓等級，例如252kV、800kV等。為了使電力工業(yè)和電器制造行業(yè)實現(xiàn)標準化、系統(tǒng)化和統(tǒng)一化，世界上許多國家和相關國際組織（如IEC）都制定了相應的額定電壓等級標準。我國也制定了適合我國國情的額定電壓標準（GB15693），為了和國際接軌，GBT11022規(guī)定額定電壓為開關設備

2、和控制設備所在系統(tǒng)的最高電壓上限，代替了原來的系統(tǒng)標稱電壓。額定電壓標準值如下：范圍I，額定電壓252kV及以下：（kV）3.6、7.2、12、24、40.5、72.5、126、252。范圍II，額定電壓252kV以上：（kV）363、550、800。不同額定電壓等級的開關設備和控制設備有其相應的絕緣水平，從而決定了設備的外形尺寸和造價，由此可以看出額定電壓是高壓開關設備和控制設備的一項重要技術參數(shù)。1.2絕緣與配合絕緣是指將電位不同的

3、導體分隔開，使導體間沒有電氣連接，從而保持不同的電位。具有絕緣作用的材料稱為絕緣材料（電介質），高壓電器的絕緣性能是由各種絕緣材料來保證的。高壓電器的絕緣結構按工作條件可分為兩大類：外絕緣和內絕緣；按絕緣介質可分為三類：固體絕緣、液體絕緣和氣體絕緣。外絕緣是指以大氣為絕緣介質的絕緣結構，例如敞開式斷路器的滅弧室和支柱瓷套、GIS的進出線套管等；內絕緣是指高壓電器內部以油、SF6氣體、真空以及瓷瓶內壁、絕緣拉桿、盒絕緣子等為絕緣介質的絕緣

4、結構，例如SF6斷路器的滅弧室內部斷口間。1.2.1影響絕緣強度的主要因素影響電氣絕緣強度的主要因素是電極間的電源，包括電極的形狀、電極間的絕緣距離、絕緣介質的種類等。但對于兩種絕緣結構來說，影響其電氣強度的因素和程度存在一定的差異。1.2.1.1內絕緣內絕緣的電氣強度由絕緣介質的體擊穿強度和介質中固體絕緣表面的閃絡強度決定，與大氣條件無關。間隙距離增大，電場不均勻度加大而使擊穿電壓的增長呈飽和趨勢。對于不同的絕緣介質，影響其絕緣強度的

5、因素也不同。SF6氣體絕緣介質中，隨著氣體壓力升高其絕緣強度也相應提高，但有飽和趨勢，并且SF6氣體的最高工作壓力受到與溫度有關的液化壓力限制。SF6氣體中的電微粒和水份含量的增大都會導致絕緣強度下降，SF6氣體對電極表面粗糙度十分敏感，電極表面的毛刺及較大的粗糙度都會降低其耐電強度。16表21額定電壓范圍Ⅰ的額定絕緣水平額定短時工頻耐受電壓UdkV（有效值）額定雷電沖擊耐受電壓UpkV（有效值）額定電壓UrkV（有效值）通用值隔離斷口

6、通用值隔離斷口101220233.618204046202540467.2232860706070122832758540.58511018521514016032537572.51601763503851852104505201262302655506303604158509503954609501050252460530105012001.3電接觸兩個或幾個導體通過機械方式接觸，從而可以使電流通過的連接稱為電接觸。高壓開關設備的導電

7、回路總是由若干個導體元件構成，因而電接觸是開關設備結構原理中非常重要的一個內容。不良的電接觸不僅會損壞電器本身，且能使電力系統(tǒng)發(fā)生各種事故。13.1電接觸的分類高壓開關設備中，根據(jù)在操作過程中接觸處是否存在相對運動而把電接觸分成兩大類：1）固定電接觸：兩個或多個的導體連接處用螺釘、螺紋、鉚釘?shù)葯C械方法互相固定的電接觸。例如各種電器的出線端與母線的連接、母線與母線的連接等。2）可動電接觸：開關設備在操作過程中，導體接觸處有相對運動的電接觸