电气设备原理与选择.

2009-2010《发电厂电气部分》要点 第六章第六章导体和电气设备的原理与选择（重点！） 1. 了解电气设备选择的一般条件1、正常工作条件：额定电流、额定电压额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）2、短路条件：热稳定、动稳定 热稳定校验：设备在最严重的短路电流热效应下，发热最高温度不超过最高允许的温度（k t Q t I ≥2，t I 、t 为电气设备允许的热稳定电流和时间，kQ 短路产生的热效应）短路计算时间：继电器工作时间pr t +断路器全断开时间br t （P172） 断路器全断开时间br t ：固有分闸时间in t +电弧持续时间a t动稳定校验：设备最高允许动稳定电流大于短路电流（sh es I I ≥）2. 了解电弧的形成与熄灭过程；掌握高压断路器和隔离开关的功能；掌握高压断路器 和隔离开关的选择方法和步骤。

看懂例题6－1。

P183 1、电弧：电弧的形成（绝缘介质中中性质点转换为带点质点）：阴极表面发射电子（热电子发射、强电场电子发射）——碰撞游离——热游离电弧的熄灭：复合+扩散>游离 交流电弧的熄灭条件：电弧电流过零时，弧隙介质强度恢复速度>弧隙电压上升速度2、高压断路器的功能：1、 正常运行：设备过线路投入和切出（断开负荷电流）2、 设备或线路故障时：切出故障回路（断开短路电流）高压隔离开关：不产生电弧的切换动作（不能用于切换负荷电流和短路电流）3、高压断路器的选择（1）额定电压、额定电流额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）（2）开断电流选择 P181 pt Nbr I I ≥（Nbr I 为额定开断电流，pt I 开断瞬间短路电流周期分量）开断时间较长时s t 1.0≥:''I I Nbr ≥（起始次暂态电流）开断时间较短s t 1.0≤：’k Nbr I I ≥（3）关合电流（断路器在闭合短路电流时安全）：关合电流大于短路电流最大冲击值sh Ncl i i ≥（4）热稳定校验和动稳定校验 k t Q t I ≥2sh es I I ≥4、隔离开关的选择（隔离电源、倒闸操作、分合小电流）：不能开断和关合电流，所以不必进行开断电流和关合电流校验（1）额定电压、额定电流额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）（2）热稳定校验和动稳定校验 k t Q t I ≥2sh es I I ≥3. 了解互感器作用；了解误差及影响误差的因素；掌握互感器的选择方法和步骤；掌 握电流互感器准确级和额定容量的选择；注意计算长度的概念；掌握连接导线截面 的选择方法；掌握电压互感器的容量和准确级的选择，注意互感器和负荷接线方式 不一致时的折算。

导体及电气设备的原理与选择前言在现代社会中，导体及电气设备是我们生活中不可或缺的一部分。

无论是家庭用电还是工业生产，电气设备都扮演着重要的角色。

本文将介绍导体和电气设备的原理，以及如何选择合适的设备。

导体的原理导体是一种能够传导电流的材料。

在导体中，电流的传导是由电子的移动来实现的。

导体中的电子在受到外界电场的力作用下，会发生自由移动，从而形成电流。

导体的导电性取决于其原子或分子结构。

通常，具有松散结构的材料，例如金属，是良好的导体。

金属中的电子可以自由移动，因此可以很容易地形成电流。

而对于非金属材料，由于其原子或分子结构的限制，电子的移动受到阻碍，因此导电性较差。

导体的选择在选择导体时，需要考虑以下因素：1. 导电性能不同的导体具有不同的导电性能。

一般来说，金属材料具有更好的导电性能，因此常用于电路的导线和连接器中。

在选择导线和连接器时，应选择具有良好导电性能的金属材料，如铜或铝。

2. 机械强度导体在使用过程中需要承受一定的机械应力，因此导体材料的机械强度也是选择的重要考虑因素之一。

导体应能够抵抗拉伸、弯曲和挤压等力。

一些强度较高的导体材料，如钢铁或铜合金，常用于要求较高机械强度的场合。

3. 抗腐蚀性导体可能暴露在潮湿、酸性或碱性环境中，因此其抗腐蚀性也是选择导体的重要考虑因素之一。

一些具有良好抗腐蚀性的材料，如不锈钢或镀银的铜线，常被选用。

4. 成本因素导体的成本也是选择的重要因素。

不同材料的导体具有不同的价格。

在满足性能要求的前提下，应选择成本较低的导体材料。

电气设备的原理电气设备是指用于控制、转换和分配电能的设备。

电气设备的原理可以总结为以下几点：1. 电路原理电气设备的工作原理基于电路原理。

电路由电源、导线、开关、元件等组成。

电气设备的工作状态取决于电路中元件的连接和开关的状态。

通过控制开关的状态，可以实现电气设备的启动、停止、控制等功能。

2. 电能转换电气设备的一个重要功能是将电能转换成其他形式的能量。

第6章导体和电气设备的原理与选择6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。

6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。

电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。

电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。

开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。

6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？答：有以下几种灭弧方式：1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。

6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。

弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。

弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。

电压恢复过程主要取决于系统电路的参数，即线路参数、负荷性质等，可能是周期性的或非周期性的变化过程。

电气设计的知识点汇总电气设计是工程领域中重要的一环，在建筑、制造和其他领域中发挥着关键性的作用。

本文将对电气设计中的一些重要知识点进行汇总，以帮助读者更好地理解和应用电气设计的原理和技术。

一、电气设计的基本原理1. 电路理论：了解电气设计中的基本电路原理，包括电流、电压、电阻、电感和电容的概念及其相互关系。

熟悉欧姆定律、基尔霍夫定律和麦克斯韦方程组等电路分析方法。

2. 电气设备选择：根据实际需求选择合适的电气设备，包括断路器、开关、插座、电线电缆等。

了解不同设备的规格参数、额定电流和额定电压等重要信息。

3. 安全电气设计：了解电气设计中的安全要求和规范，包括接地系统设计、过电压保护、过载保护和短路保护等。

确保电气设计符合相关安全标准，降低安全事故的风险。

二、电气负载计算1. 功率计算：根据设备的功率需求计算所需的电源容量。

根据设备的额定功率和同时使用的设备数量，计算总功率负荷，并选择合适的配电设备。

2. 线缆选择：根据电流负载和距离计算所需的电线电缆的截面积，并选择合适的电线电缆类型。

考虑线路的电压降和电线电缆的耐热性能，确保电路正常运行。

三、照明设计1. 照明需求计算：根据照明场所的功能和使用要求计算所需的照明功率。

考虑照明布局、光源类型和光照度等因素，确保照明效果满足实际需求。

2. 照明控制：设计照明控制系统，包括开关、亮度调节和时间控制等。

根据照明需求和节能要求选择合适的控制方式，提高照明系统的效能和可靠性。

四、动力电气设计1. 电动机选择：根据负载特性和工作环境选择合适的电动机类型及功率。

考虑负载启动和负载变化时的功率需求，确保电动机能够正常运行。

2. 变频器应用：了解变频器控制技术以及在电动机控制中的应用。

通过调节电动机的转速和负载特性来实现能耗优化和运行控制。

五、电气布线设计1. 布线方式：根据建筑结构和电气负载特点选择合适的电气布线方式，包括明敷、隐敷和空中敷设等。

确保布线符合相关标准和规范要求。