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2014注冊(cè)電氣工程師《基礎(chǔ)輔導(dǎo)》知識(shí)點(diǎn)匯總
1.電力設(shè)備的內(nèi)部故障
從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)情況來(lái)看，各種電力設(shè)備外部故障占故障總數(shù)的百分比超過(guò)90%，而內(nèi)部故障所占比例不足5%。因此，從數(shù)量上講，外部故障遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)部故障。然而，從故障可能造成的危害和損失來(lái)看，內(nèi)部故障遠(yuǎn)大于外部故障。例如，當(dāng)變壓器套管缺油或內(nèi)部受潮時(shí)，可能導(dǎo)致放電而造成套管爆炸，甚至使變壓器本體遭受嚴(yán)重?fù)p壞。其破壞性幾百倍甚至幾千倍。由于線夾過(guò)熱而燒斷這一類外部故障。
電力設(shè)備內(nèi)部過(guò)熱缺陷主要包括:發(fā)電機(jī)封閉母線過(guò)熱;變壓器繞組、鐵心及套管過(guò)熱;少油斷路器觸頭接觸不良引起的過(guò)熱;電壓互感器因鐵心不良引起的過(guò)熱以及因絕緣不良或缺油引起的內(nèi)部放電和爆炸隱患;電流互感器因接觸不良引起的過(guò)熱;各種高壓設(shè)備絕緣層介損增大、受潮、老化等引起的溫度升高和可能出現(xiàn)的熱擊穿和爆炸隱患;高壓電纜頭在三相分叉處因密封不良或缺油，導(dǎo)致受潮與老化而引起的過(guò)熱;高壓套管假油位造成的絕緣不良而引起的發(fā)熱或局部放電;避雷器內(nèi)部各種故障造成的溫度升高;電抗器和阻波器等出現(xiàn)的各種過(guò)熱缺陷和故障等。高壓電氣設(shè)備內(nèi)部過(guò)熱缺陷的特點(diǎn)是:故障點(diǎn)密封在絕緣材料或金屬外殼中，由于紅外線的穿透能力較弱，紅外輻射基本不能穿透絕緣材料和設(shè)備外殼，所以無(wú)法直接用紅外熱成像裝置檢測(cè)內(nèi)部熱缺陷。但內(nèi)部過(guò)熱缺陷一般都發(fā)熱時(shí)間長(zhǎng)而且比較穩(wěn)定。故障點(diǎn)的熱量可以通過(guò)熱傳導(dǎo)和對(duì)流置換方式，與故障點(diǎn)周圍的導(dǎo)體或絕緣材料發(fā)生熱量傳遞，引起這些部位的溫度升高，特別是與其有電氣連接的導(dǎo)體也是傳熱的良導(dǎo)體，會(huì)有顯著的溫升。
2.微型化斷路器
微型斷路器(以下簡(jiǎn)稱mcb)是建筑電氣終端配電裝置中使用最廣泛的一種終端保護(hù)電器。 mcb雖然是一種終端電器。但它量大面廣，若選用了不合適的mcb，造成的損失也是慘重的。本文根據(jù)mcb的常用電氣參數(shù)談mcb的正確選用方法。
mcb的額定分?jǐn)嗄芰︻~定分?jǐn)嗄芰褪窃诒ＷC斷路器不受任何損壞的前提下能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠，F(xiàn)在市場(chǎng)上見(jiàn)到的mcb，根據(jù)各制造廠商提供的有關(guān)技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，一般有4.5ka、6ka、10ka等幾種額定分?jǐn)嗄芰�。我們�(cè)谶x用mcb時(shí)，應(yīng)當(dāng)像選用mccb(塑殼斷路器)、acb(框架式斷路器)一樣，計(jì)算在該使用場(chǎng)合的最大短路容量，再選擇mcb。如果mcb的額定分?jǐn)嗄芰π∮诒槐Ｗo(hù)范圍內(nèi)的短路故障電流，則在發(fā)生故障時(shí)，不但不能分?jǐn)喙收暇�路，還會(huì)因mcb的分?jǐn)嗄芰^(guò)小而引起mcb的爆炸，危及人身和其它電氣設(shè)備線路的安全運(yùn)行。
低壓配電線路的短路電流與該供電線路的導(dǎo)線截面、導(dǎo)線敷設(shè)方式、短路點(diǎn)與電源距離長(zhǎng)短、配電變壓器的容量大小、阻抗百分比等電氣參數(shù)有關(guān)。一般工業(yè)與民用建筑配電變壓器低壓側(cè)電壓多為0.23/o.4lv，變壓器容量大多為1600kva及以下，低壓側(cè)線路的短路電流隨配電容量增大而增大。對(duì)于不同容量的配變，低壓饋線端短路電流是不同的。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于民用住宅、小型商場(chǎng)及公共建筑，由于由當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)的低壓電網(wǎng)供電，供電線路的電纜或架空導(dǎo)線截面較細(xì)，用電設(shè)備距供電電源距離較遠(yuǎn)，選用4.5ka及以上分?jǐn)嗄芰Φ膍cb即可。對(duì)于有專供或有10kv變配電站的用戶，往往因供電線路的電纜萍面較粗，供電距離較短，應(yīng)選用6ka及以上額定分?jǐn)嗄芰Φ膍cb。而對(duì)于如變配電站(站內(nèi)使用的照明、動(dòng)力電源直接取自于低壓總母排)以
及大容量車間變配電站(供車間用電設(shè)備)等供電距離較短的類似場(chǎng)合，則必須選用10ka及以上分?jǐn)嗄芰Φ膍cb，具體設(shè)計(jì)時(shí)還必須進(jìn)行校驗(yàn)。此外，特別要注意的三點(diǎn)是：
1.隨著現(xiàn)代建筑物中配變?nèi)萘康脑龃?大容量母線槽的使用以及用電設(shè)備與電源間的距離在縮短等各種因素，使供電線路末端的短路電流也在不斷地增大，特別是一些高檔的寫(xiě)字樓、辦公樓、賓館及大型商場(chǎng)等公共建筑，這類場(chǎng)合使用的mcb，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以注意。
2.mcb有兩個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)是iec898《家用裝置及類似裝置用斷路器》(gbl0963—1999);另一個(gè)是iec947—2《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備低壓斷路器》。!ec898是針對(duì)由非電氣專業(yè)和無(wú)經(jīng)驗(yàn)人員使用的標(biāo)準(zhǔn)，而iec947—2是針對(duì)由電氣專業(yè)人員操作使用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)mcb的額定分?jǐn)嗄芰χ笜?biāo)是不同的，對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，一定要看具體使用場(chǎng)合和對(duì)象來(lái)選用mcb。若按iec947—2的額定分?jǐn)嗄芰?lái)選用mcb，應(yīng)安裝在供專業(yè)人員操作的箱柜中，并由專業(yè)人員操作，如各樓層、廠房?jī)?nèi)的照明總配電箱;若按iec898來(lái)選用mcb，可供安裝在非專業(yè)人員使用的操作電箱中，如大會(huì)議廳、廠房?jī)?nèi)的照明開(kāi)關(guān)箱中，這些使用對(duì)象都是一般的工作人員。因此在選用 mcb時(shí)一定要注意加以區(qū)別，不能混淆。
3.一般來(lái)說(shuō)，mcb的額定分?jǐn)嗄芰κ窃谏隙俗舆M(jìn)線、下端子出線狀態(tài)下測(cè)得的。在工程中若遇到特殊情況下要求下端子進(jìn)線、上端子出線，由于開(kāi)斷故障電流時(shí)滅弧的原因，mcb必須降容使用，即額定分?jǐn)嗄芰Ρ仨毎粗圃鞆S商提供的有關(guān)降容系數(shù)來(lái)?yè)Q算�，F(xiàn)在有些廠商制造的mcb，上下端子均可進(jìn)線及自由安裝，分?jǐn)嗄芰Σ皇苡绊�，但筆者認(rèn)為，在非萬(wàn)不得已的情況下，宜以上進(jìn)下出為妥。mcb的保護(hù)特性根據(jù) iec898，mcb分為人、b、c、d四種特性供用戶選用：a.特性一般用于需要快速、無(wú)延時(shí)脫扣的使用場(chǎng)合，亦即用于較低的峰值電流值(通常是額定電流/n的2—3倍)，以限制允許通過(guò)短路電流值和總的分?jǐn)鄷r(shí)間，利用該特性可使mcb替代熔斷器作為電子元器件的過(guò)流保護(hù)及互感測(cè)量回路的保護(hù);b特性一般用于需要較快速度脫扣且峰值電流不是很大的使用場(chǎng)合;與a特性相比較，b特性允許通過(guò)的峰值電流<3in一般用于白熾燈、電加熱器等電阻性負(fù)載及住宅線路的保護(hù);c特性一般適用于大部分的電氣回路，它允許負(fù)載通過(guò)較高的短時(shí)峰值電流而mcb不動(dòng)作，c特性允許通過(guò)的峰值電流<5in一般用于熒光燈、高壓氣體放電燈、動(dòng)力配電系統(tǒng)的線路保護(hù);d特性一般適用于很高的峰值電流(<10in)的開(kāi)關(guān)設(shè)備，一般用于交流額定電壓與頻率下的控制變壓器和局部照明變壓器的一次線路和電磁閥的保護(hù)。
從以上保護(hù)特性的分析可知，對(duì)于各種不同性質(zhì)的線路，一定要選用合適的mcb。如有氣體放電燈的線路，在燈啟動(dòng)時(shí)有較大的浪涌電流，若只按該燈具的額定電流來(lái)選擇mcb，則往往在開(kāi)燈瞬間導(dǎo)致mcb的誤脫扣。
在保護(hù)特性方面，瓜c898標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)明確規(guī)定，mcb不能用于對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，只可作為替代熔斷器對(duì)配電線路(如電線電纜)進(jìn)行保護(hù)。在這方面，設(shè)計(jì)人員往往容易忽視，并且在一些生產(chǎn)廠商的樣本和設(shè)計(jì)資料手冊(cè)上也有一些誤導(dǎo)的地方。大家知道，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間有一個(gè)5—7in持續(xù)時(shí)間為10s的起動(dòng)電流，即使c特性在電磁脫扣電流設(shè)定為(5—lo)in，可以保證在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)避過(guò)浪涌電流;但對(duì)熱保護(hù)來(lái)講，其過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作值整定于1.45jn，也就是說(shuō)電動(dòng)機(jī)要承受45%以上的過(guò)載電流時(shí)mcb才能脫扣，這對(duì)于只能承受<20%過(guò)載的電機(jī)定子繞組來(lái)講，是極容易使繞組間的絕緣損壞的，而對(duì)于電線電纜來(lái)講是可承受的。因此，在某些場(chǎng)合如確需用mcb對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，可選用abb公司特有的符合iec947—2標(biāo)準(zhǔn)中 k特性的mcb，或采用mcb外加熱繼電器的方式，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載和短路保護(hù)。
3.氣體繼電器
氣體繼電器是油浸式變壓器上的重要安全保護(hù)裝置，它安裝在變壓器箱蓋與儲(chǔ)油柜的聯(lián)管上，在變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或油流作用下接通信號(hào)或跳閘回路，使有關(guān)裝置發(fā)出警報(bào)信號(hào)或使變壓器從電網(wǎng)中切除，達(dá)到保護(hù)變壓器的作用。如果不能正確使用或使用不當(dāng)，則可能造成變壓器損壞。
1 案例
(1) a變壓器，型號(hào)為sz9-4000/35，1999年7月出廠，同年8月安裝投運(yùn)。2001-10-31，色譜分析判斷內(nèi)部存在電弧放電故障及固體絕緣受損，為此安排停電檢修。11月2日停電吊芯檢查，發(fā)現(xiàn)b相高壓線圈多處匝間短路，有明顯放電痕跡，變壓器內(nèi)游離碳較多;安裝的氣體繼電器沒(méi)投入使用(無(wú)接線)，這臺(tái)變壓器在高溫電弧下運(yùn)行，隨時(shí)都有起火燒毀的危險(xiǎn)。由于及時(shí)診斷出故障并采取了停電措施，有效地阻止了設(shè)備繼續(xù)損壞，變壓器當(dāng)天返廠檢修。
(2) b變壓器，型號(hào)為sz9-6300/35，2001年3月出廠，2002年9月安裝投運(yùn)。2004-02-23，變壓器氣體繼電器動(dòng)作跳閘后再次送電跳閘，送油樣色譜分析診斷內(nèi)部存在電弧放電故障，變壓器返廠檢修時(shí)查出放電部位在b相高壓線圈內(nèi)部。
2 分析
(1) a變壓器設(shè)置的氣體繼電器未投入使用，又無(wú)其它有效安全保護(hù)裝置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)故障時(shí)對(duì)變壓器的安全保護(hù)。
(2) b變壓器氣體繼電器動(dòng)作后，在沒(méi)有查明原因的條件下再次送電，致使故障發(fā)展，繼續(xù)損壞設(shè)備。
(3) 上述2臺(tái)變壓器同屬一個(gè)生產(chǎn)廠家制造，設(shè)備運(yùn)行年限不長(zhǎng)就發(fā)生嚴(yán)重故障，說(shuō)明產(chǎn)品質(zhì)量存在問(wèn)題。
3 氣體繼電器使用維護(hù)注意事項(xiàng)
(1) 按照規(guī)定，對(duì)800 kv·a及以上的電力變壓器和400 kv·a及以上的車間電力變壓器均應(yīng)裝設(shè)氣體繼電器保護(hù)裝置。
(2) 氣體繼電器使用前應(yīng)經(jīng)校驗(yàn)合格，并與變壓器同時(shí)安裝投入運(yùn)行。應(yīng)做好氣體繼電器的定期校驗(yàn)和日常巡視檢查維護(hù)工作，保證動(dòng)作的可靠性。
(3) 變壓器安裝檢修后投運(yùn)初期，氣體繼電器內(nèi)可能會(huì)積聚氣體，此時(shí)應(yīng)退出跳閘保護(hù)，只投信號(hào)保護(hù)，待變壓器內(nèi)殘存氣體排盡后再投入跳閘保護(hù)。
(4) 變壓器運(yùn)行中進(jìn)行大量放油、補(bǔ)油、帶電濾油，更換凈油吸附劑、開(kāi)閉繼電器連接管道閥門(mén)等工作時(shí)，易引起繼電器誤動(dòng)，應(yīng)退出跳閘保護(hù)，投信號(hào)保護(hù)。
(5) 經(jīng)常檢查和保持儲(chǔ)油柜正常油位，保持呼吸器通暢，防止油位下降缺油引起氣體繼電器誤動(dòng)，還應(yīng)設(shè)法檢查循環(huán)油泵的密封性能，防止負(fù)壓進(jìn)氣。
(6) 氣體繼電器動(dòng)作后，應(yīng)檢查繼電器氣室有無(wú)氣體、保護(hù)裝置二次回路有無(wú)問(wèn)題、儲(chǔ)油柜油位是否正常、有無(wú)負(fù)壓進(jìn)氣現(xiàn)象，注意保存繼電器內(nèi)的氣體，設(shè)法取氣樣和油樣盡快送檢進(jìn)行色譜分析，查明變壓器故障和跳閘原因。必要時(shí)做電氣試驗(yàn)檢查，切忌盲目送電。
(7) 當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)間較長(zhǎng)或程度較嚴(yán)重時(shí)氣體繼電器才有動(dòng)作反應(yīng)，它對(duì)早期潛伏性故障反應(yīng)不靈敏。需要通過(guò)油中氣體的色譜分析才能發(fā)現(xiàn)診斷早期潛伏性故障，因此要注意做好定期和設(shè)備異常時(shí)的色譜分析和電氣試驗(yàn)。堅(jiān)持預(yù)防為主，做好運(yùn)行變壓器的安全保護(hù)。
4.交流斷路器
一、交流斷路器用于直流電路
交流斷路器可以派生為直流電路的保護(hù)，但必須注意三點(diǎn)改變：
1、過(guò)載和短路保護(hù)。
�、龠^(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)。采用熱動(dòng)式(雙金屬元件)作過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)時(shí)，其動(dòng)作源為i2r，交流的電流有效值與直流的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。但對(duì)大電流規(guī)格，采取電流互感器的二次側(cè)電流加熱者，則因互感器無(wú)法使用于直流電路而不能使用。
如果過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣器是采用全電磁式(液壓式，即油杯式)，則延時(shí)脫扣特性要變化，最小動(dòng)作電流要變大110%—140%，因此，交流全電磁式脫扣器不能用于直流電路(如要用則要重新設(shè)計(jì))。
�、诙搪繁Ｗo(hù)。
熱動(dòng)—電磁型交流斷路器的短路保護(hù)是采用磁鐵系統(tǒng)的，它用于經(jīng)濾波后的整流電路(直流)，需將原交流的整定電流值乘上一個(gè)1.3的系數(shù)。全電磁型的短路保護(hù)與熱動(dòng)電磁型相同。
2、斷路器的附件，如分勵(lì)脫扣器、欠電壓脫扣器、電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等;分勵(lì)、欠電壓均為電壓線圈，只要電壓值一致，則用于交流系統(tǒng)的，不需作任何改變，就可用于直流系統(tǒng)。輔助、報(bào)警觸頭，交直流通用。電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，用于直流時(shí)要重新設(shè)計(jì)。
3、由于直流電流不像交流有過(guò)零點(diǎn)的特性，直流的短路電流(甚至倍數(shù)不大的故障電流)的開(kāi)斷;電弧的熄滅都有困難，因此接線應(yīng)采用二極或三極串聯(lián)的辦法，增加斷口，使各斷口承擔(dān)一部分電弧能量。
二、欠電壓脫扣器
如果線路電壓降低到額定電壓的70%(稱為崩潰電壓)，將使電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)，照明器具暗淡無(wú)光，電阻爐發(fā)熱不足;而運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)其工作電壓降低至50%左右(稱為臨界電壓)，就要發(fā)生堵轉(zhuǎn)(拖不動(dòng)負(fù)載，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn))，電動(dòng)機(jī)的電流急劇上長(zhǎng)，達(dá)6in，時(shí)間略長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)將被燒毀。為了避免上述情況的產(chǎn)生，就要求在斷路器上裝設(shè)欠電壓脫扣器。欠電壓脫扣器的動(dòng)作電壓整定在(70%—35%)額定電壓。欠電壓脫扣器有瞬動(dòng)式和延時(shí)式(有1s、3s、5s…-.·)兩種。延時(shí)式欠電壓脫扣器使用于主干線或重要支路，而瞬動(dòng)式則常用于一般支路。對(duì)于供電質(zhì)量較差的地區(qū)，電壓本身波動(dòng)較大，接近欠電壓脫扣器動(dòng)作電壓上限值，這種情況不適宜使用欠電壓脫扣器。
三、安裝方式
斷路器的基本安裝方式是垂直安裝。但試驗(yàn)表明，熱動(dòng)式長(zhǎng)延時(shí)脫扣器橫裝時(shí)，雖然散熱條件有些不同，但它的動(dòng)作值變化不大，作為短路保護(hù)的電磁鐵，盡管反作用與重力有一些關(guān)系，橫裝時(shí)的誤差也不過(guò)5%—10%左右，因此，采用熱動(dòng)—電磁式脫扣器的塑殼斷路器也可以橫裝或水平安裝。但脫扣器如是全電磁式(油杯脫扣器)，橫裝時(shí)動(dòng)作值誤差高達(dá)20%—30%，鑒于此，裝油杯脫扣器的塑殼式斷路器只能垂直安裝。萬(wàn)能式(框架式)斷路器只能垂直安裝，這與它的手柄操作方向有關(guān)，與彈簧的儲(chǔ)能操作有關(guān)，且電磁鐵釋放、閉合裝置、欠電壓脫扣器等與重力關(guān)系比塑殼式的要大，另外，很多萬(wàn)能式斷路器還有抽屜式安裝，它們無(wú)法橫過(guò)來(lái)或水平操作。對(duì)此，所有的萬(wàn)能式斷路器都規(guī)定要垂直安裝，且要求與垂直面的傾斜角不大于5。。
四、上下進(jìn)線
如果導(dǎo)電連接(軟聯(lián)結(jié))，脫扣器與動(dòng)、靜觸頭，滅弧室，出弧口等不在一個(gè)平面，如dz5—20、tl一100c、tl—225b以及dwl5—1600、2500、4000和dw45等型號(hào)的斷路器，它們既可上進(jìn)線(斷路器的“on’’上端接電源線，“off"下端接負(fù)載)，也可下進(jìn)線(“on"上端接負(fù)載，“off"下端接電源)。但是大多數(shù)塑殼式斷路器(如hsml、dz20、to、tg、h系列等)只能上進(jìn)線而不能下進(jìn)線，dwl5—630也是僅能上進(jìn)線。其原因是：在短路電流被分?jǐn)鄷r(shí)，上進(jìn)線的動(dòng)觸頭上沒(méi)有暫態(tài)恢復(fù)電壓的作用，分?jǐn)嗟臈l件較好。下接線時(shí)，因動(dòng)觸桿的前面(上進(jìn)線時(shí)是后面)有軟聯(lián)結(jié)、雙金屬、發(fā)熱元件等，動(dòng)觸頭上有恢復(fù)電壓，分?jǐn)鄺l件就嚴(yán)酷，燃弧時(shí)間要長(zhǎng)，有可能導(dǎo)致相間擊穿短路。由于動(dòng)觸頭多半是利用一公共軸聯(lián)動(dòng)，其后緊連接著軟聯(lián)結(jié)和脫扣器，如果它們之間由于短路斷開(kāi)產(chǎn)生電離氣體或?qū)щ妷m埃而使其絕緣下降，就容易造成相間短路。只能上進(jìn)線的斷路器，倘因安裝條件限制，必須下進(jìn)線，則要降低短路分?jǐn)嗄芰�，一般�?0%—30%，預(yù)期短路電流大的多降，小的少降。
五、成套裝置
斷路器被安裝于成套裝置，如配電柜、分電屏等，當(dāng)這些柜、屏通電后，其內(nèi)的各種電器產(chǎn)品(如刀開(kāi)關(guān)、接觸器、斷路器等)和接線銅排都要發(fā)熱，以致柜體內(nèi)的環(huán)境溫度可達(dá)50—60℃。斷路器的動(dòng)作特性、溫升試驗(yàn)和環(huán)境溫度都有關(guān)系，例如hsm1、to、tc.、cml系列整定溫度都是+40。c，環(huán)境溫度高于+40。c，斷路器要早動(dòng)作，而環(huán)境溫度低于+40。c，過(guò)載電流下也可能不會(huì)動(dòng)作，因此，斷路器制造廠的樣本和說(shuō)明書(shū)都提供了溫度補(bǔ)償曲線(或不同溫度下的整定電流值)。不采用熱動(dòng)式過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)的脫扣器(如電子脫扣器或智能化脫扣器)，則電子元件的工作點(diǎn)會(huì)隨著溫度的升高發(fā)生飄移。據(jù)此，提出降容系數(shù)的問(wèn)題。我們查閱了國(guó)內(nèi)外資料和對(duì)hsml塑殼式斷路器的試驗(yàn)(將斷路器置于50—60。c的烘箱中)，各種殼架等級(jí)電流和額定電流在高溫下的動(dòng)作值表明，它們的額定工作電流值的降容系數(shù)在0.8—0.9之間。我們又對(duì)一種電子脫扣元件進(jìn)行了測(cè)試(在+60。c下)，其額定電流在1600a及以上的降容系數(shù)在0.8—0.95左右。
5.交流電
1.什么是交流電的相位，初相角和相位差?
答：交流電動(dòng)勢(shì)的波形是按正弦曲線變化的，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：e=emsinωt。
上式表明在計(jì)時(shí)開(kāi)始瞬間導(dǎo)體位于水平面時(shí)的情況。如果計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體不在水平面上，而是與中性面相差一個(gè)角，那么在t=0時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)為e=emsinψ。
若轉(zhuǎn)子以ω角度旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，轉(zhuǎn)過(guò)ωt角度，此時(shí)線圈與中性面的夾角為：(ωt+ψ)
2.簡(jiǎn)述感抗、容抗、電抗和阻抗的意義。
答：交流電路的感抗，表示電感對(duì)正弦電流的限制作用。在純電感交流電路中，電壓有效值與電流有效值的比值稱作感抗。用符號(hào)x表示。xl=u/i=ωl=2πfl。
上式表明，感抗的大小與交流電的頻率有關(guān)，與線圈的電感有關(guān)。當(dāng)f一定時(shí)，感抗xl與電感l(wèi)成正比，當(dāng)電感一定時(shí)，感抗與頻率成正比。感抗的單位是歐姆。
純電容交流電路中，電壓與電流有效值的比值稱做容抗，用符號(hào)xc表示。即：xc=u/i=1/2πfc。
在同樣的電壓作用下，容抗xc越大，則電流越小，說(shuō)明容抗對(duì)電流有限制作用。容抗和電壓頻率、電容器的電容量均成反比。因頻率越高，電壓變化越快，電容器極板上的電荷變化速度越大，所以電流就越大;而電容越大，極板上儲(chǔ)存的電荷就越多，當(dāng)電壓變化時(shí)，電路中移動(dòng)的電荷就越多，故電流越大。
應(yīng)當(dāng)注意，容抗只有在正弦交流電路中才有意義。另外需要指出，容抗不等于電壓與電流的瞬時(shí)值之比。
3.交流電的有功功率、無(wú)功功率和視在功率的意義是什么?
答：電流在電阻電路中，一個(gè)周期內(nèi)所消耗的平均功率叫有功功率，用p表示，單位為瓦。
儲(chǔ)能元件線圈或電容器與電源之間的能量交換，時(shí)而大，時(shí)而小，為了衡量它們能量交換的大小，用瞬時(shí)功率的最大值來(lái)表示，也就是交換能量的最大速率，稱作無(wú)功功率，用q表示，電感性無(wú)功功率用ql表示，電容性無(wú)功功率用qc表示，單位為乏。
在電感、電容同時(shí)存在的電路中，感性和容性無(wú)功互相補(bǔ)償，電源供給的無(wú)功功率為二者之差，即電路的無(wú)功功率為：q=ql-qc=uisinφ。
4.什么叫有功?什么叫無(wú)功?
答：在交流電能的發(fā)、輸、用過(guò)程中，用于轉(zhuǎn)換成非電、磁形式的那部分能量叫有功。用于電路內(nèi)電、磁場(chǎng)交換的那部分能量叫無(wú)功。
5.什么是功率因數(shù)?提高功率因數(shù)的意義是什么?提高功率因數(shù)的措施有哪些?
答：功率因數(shù)cosφ，也叫力率，是有功功率和視在功率的比值，即cos=p/s。在一定的額定電壓和額定電流下，功率因數(shù)越高，有功所占的比重越大，反之越低。
發(fā)電機(jī)的額定電壓，電流是一定的，發(fā)電機(jī)的容量即為它的視在功率，如果發(fā)電機(jī)在額定容量下運(yùn)行，其輸出的有功功率的大小取決于負(fù)載的功率因數(shù)，功率因數(shù)低時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率低，其容量得不到充分利用。
功率因數(shù)低，在輸電線路上將引起較大的電壓降和功率損耗。因當(dāng)輸電線輸送功率一定時(shí)，線路中電流與功率因數(shù)成反比即i=p/cosφ，當(dāng)功率因數(shù)降低時(shí)，電流增大，在輸電線電阻電抗上壓降增大，使負(fù)載端電壓過(guò)低，嚴(yán)重時(shí)，影響設(shè)備正常運(yùn)行，用戶無(wú)法用電。此外，電阻上消耗的功率與電流平方成反比，電流增大要引起線損增加。
提高功率因數(shù)的措施有：
合理地選擇和使用電氣設(shè)備，用戶的同步電動(dòng)機(jī)可以提高功率因數(shù)，甚至可以使功率因數(shù)為負(fù)值，即進(jìn)相運(yùn)行。而感應(yīng)電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)很低，尢其是空載和輕載運(yùn)行時(shí)?，所以應(yīng)該避免感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載或輕載運(yùn)行。
安裝并聯(lián)補(bǔ)償電容器或靜止補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備，使電路中總的無(wú)功功率減少。
6.什么是三相交流電源?它和單相交流電比有何優(yōu)點(diǎn)?
答：由三個(gè)頻率相同，振幅相等，相位依次互差120度電角度的交流電勢(shì)組成的電源稱為三相交流電源。它是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。日常生活中所用的單相交流電，實(shí)際上是由三相交流電的一相提供的，由單相發(fā)電機(jī)發(fā)出的單相交流電源現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。
三相交流電較單相交流電有很多優(yōu)點(diǎn)，它在發(fā)電、輸配電以及電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能等方面都有明顯的優(yōu)越性。例如：制造三相發(fā)電機(jī)、變壓器都較制造容量相同的單相發(fā)電機(jī)、變壓器節(jié)省材料，而且構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良，又如，由同樣材料所制造的三相電機(jī)，其容量比單相電機(jī)大50%，在輸送同樣功率的情況下，三相輸電線較單相輸電線可節(jié)省有色金屬25%，而且電能損耗較單相輸電時(shí)少。由于三相交流電有上述優(yōu)點(diǎn)所以獲得了廣泛的應(yīng)用。
6. 微型化斷路器
微型斷路器(以下簡(jiǎn)稱mcb)是建筑電氣終端配電裝置中使用最廣泛的一種終端保護(hù)電器。 mcb雖然是一種終端電器。但它量大面廣，若選用了不合適的mcb，造成的損失也是慘重的。本文根據(jù)mcb的常用電氣參數(shù)談mcb的正確選用方法。
mcb的額定分?jǐn)嗄芰︻~定分?jǐn)嗄芰褪窃诒ＷC斷路器不受任何損壞的前提下能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠，F(xiàn)在市場(chǎng)上見(jiàn)到的mcb，根據(jù)各制造廠商提供的有關(guān)技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，一般有4.5ka、6ka、10ka等幾種額定分?jǐn)嗄芰�。我們�(cè)谶x用mcb時(shí)，應(yīng)當(dāng)像選用mccb(塑殼斷路器)、acb(框架式斷路器)一樣，計(jì)算在該使用場(chǎng)合的最大短路容量，再選擇mcb。如果mcb的額定分?jǐn)嗄芰π∮诒槐Ｗo(hù)范圍內(nèi)的短路故障電流，則在發(fā)生故障時(shí)，不但不能分?jǐn)喙收暇�路，還會(huì)因mcb的分?jǐn)嗄芰^(guò)小而引起mcb的爆炸，危及人身和其它電氣設(shè)備線路的安全運(yùn)行。
低壓配電線路的短路電流與該供電線路的導(dǎo)線截面、導(dǎo)線敷設(shè)方式、短路點(diǎn)與電源距離長(zhǎng)短、配電變壓器的容量大小、阻抗百分比等電氣參數(shù)有關(guān)。一般工業(yè)與民用建筑配電變壓器低壓側(cè)電壓多為0.23/o.4lv，變壓器容量大多為1600kva及以下，低壓側(cè)線路的短路電流隨配電容量增大而增大。對(duì)于不同容量的配變，低壓饋線端短路電流是不同的。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于民用住宅、小型商場(chǎng)及公共建筑，由于由當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)的低壓電網(wǎng)供電，供電線路的電纜或架空導(dǎo)線截面較細(xì)，用電設(shè)備距供電電源距離較遠(yuǎn)，選用4.5ka及以上分?jǐn)嗄芰Φ膍cb即可。對(duì)于有專供或有10kv變配電站的用戶，往往因供電線路的電纜萍面較粗，供電距離較短，應(yīng)選用6ka及以上額定分?jǐn)嗄芰Φ膍cb。而對(duì)于如變配電站(站內(nèi)使用的照明、動(dòng)力電源直接取自于低壓總母排)以
及大容量車間變配電站(供車間用電設(shè)備)等供電距離較短的類似場(chǎng)合，則必須選用10ka及以上分?jǐn)嗄芰Φ膍cb，具體設(shè)計(jì)時(shí)還必須進(jìn)行校驗(yàn)。此外，特別要注意的三點(diǎn)是：
1.隨著現(xiàn)代建筑物中配變?nèi)萘康脑龃?大容量母線槽的使用以及用電設(shè)備與電源間的距離在縮短等各種因素，使供電線路末端的短路電流也在不斷地增大，特別是一些高檔的寫(xiě)字樓、辦公樓、賓館及大型商場(chǎng)等公共建筑，這類場(chǎng)合使用的mcb，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以注意。
2.mcb有兩個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)是iec898《家用裝置及類似裝置用斷路器》(gbl0963—1999);另一個(gè)是iec947—2《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備低壓斷路器》。!ec898是針對(duì)由非電氣專業(yè)和無(wú)經(jīng)驗(yàn)人員使用的標(biāo)準(zhǔn)，而iec947—2是針對(duì)由電氣專業(yè)人員操作使用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)mcb的額定分?jǐn)嗄芰χ笜?biāo)是不同的，對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，一定要看具體使用場(chǎng)合和對(duì)象來(lái)選用mcb。若按iec947—2的額定分?jǐn)嗄芰?lái)選用mcb，應(yīng)安裝在供專業(yè)人員操作的箱柜中，并由專業(yè)人員操作，如各樓層、廠房?jī)?nèi)的照明總配電箱;若按iec898來(lái)選用mcb，可供安裝在非專業(yè)人員使用的操作電箱中，如大會(huì)議廳、廠房?jī)?nèi)的照明開(kāi)關(guān)箱中，這些使用對(duì)象都是一般的工作人員。因此在選用 mcb時(shí)一定要注意加以區(qū)別，不能混淆。
3.一般來(lái)說(shuō)，mcb的額定分?jǐn)嗄芰κ窃谏隙俗舆M(jìn)線、下端子出線狀態(tài)下測(cè)得的。在工程中若遇到特殊情況下要求下端子進(jìn)線、上端子出線，由于開(kāi)斷故障電流時(shí)滅弧的原因，mcb必須降容使用，即額定分?jǐn)嗄芰Ρ仨毎粗圃鞆S商提供的有關(guān)降容系數(shù)來(lái)?yè)Q算。現(xiàn)在有些廠商制造的mcb，上下端子均可進(jìn)線及自由安裝，分?jǐn)嗄芰Σ皇苡绊�，但筆者認(rèn)為，在非萬(wàn)不得已的情況下，宜以上進(jìn)下出為妥。mcb的保護(hù)特性根據(jù) iec898，mcb分為人、b、c、d四種特性供用戶選用：a.特性一般用于需要快速、無(wú)延時(shí)脫扣的使用場(chǎng)合，亦即用于較低的峰值電流值(通常是額定電流/n的2—3倍)，以限制允許通過(guò)短路電流值和總的分?jǐn)鄷r(shí)間，利用該特性可使mcb替代熔斷器作為電子元器件的過(guò)流保護(hù)及互感測(cè)量回路的保護(hù);b特性一般用于需要較快速度脫扣且峰值電流不是很大的使用場(chǎng)合;與a特性相比較，b特性允許通過(guò)的峰值電流<3in一般用于白熾燈、電加熱器等電阻性負(fù)載及住宅線路的保護(hù);c特性一般適用于大部分的電氣回路，它允許負(fù)載通過(guò)較高的短時(shí)峰值電流而mcb不動(dòng)作，c特性允許通過(guò)的峰值電流<5in一般用于熒光燈、高壓氣體放電燈、動(dòng)力配電系統(tǒng)的線路保護(hù);d特性一般適用于很高的峰值電流(<10in)的開(kāi)關(guān)設(shè)備，一般用于交流額定電壓與頻率下的控制變壓器和局部照明變壓器的一次線路和電磁閥的保護(hù)。
從以上保護(hù)特性的分析可知，對(duì)于各種不同性質(zhì)的線路，一定要選用合適的mcb。如有氣體放電燈的線路，在燈啟動(dòng)時(shí)有較大的浪涌電流，若只按該燈具的額定電流來(lái)選擇mcb，則往往在開(kāi)燈瞬間導(dǎo)致mcb的誤脫扣。
在保護(hù)特性方面，瓜c898標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)明確規(guī)定，mcb不能用于對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，只可作為替代熔斷器對(duì)配電線路(如電線電纜)進(jìn)行保護(hù)。在這方面，設(shè)計(jì)人員往往容易忽視，并且在一些生產(chǎn)廠商的樣本和設(shè)計(jì)資料手冊(cè)上也有一些誤導(dǎo)的地方。大家知道，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間有一個(gè)5—7in持續(xù)時(shí)間為10s的起動(dòng)電流，即使c特性在電磁脫扣電流設(shè)定為(5—lo)in，可以保證在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)避過(guò)浪涌電流;但對(duì)熱保護(hù)來(lái)講，其過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作值整定于1.45jn，也就是說(shuō)電動(dòng)機(jī)要承受45%以上的過(guò)載電流時(shí)mcb才能脫扣，這對(duì)于只能承受<20%過(guò)載的電機(jī)定子繞組來(lái)講，是極容易使繞組間的絕緣損壞的，而對(duì)于電線電纜來(lái)講是可承受的。因此，在某些場(chǎng)合如確需用mcb對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，可選用abb公司特有的符合iec947—2標(biāo)準(zhǔn)中 k特性的mcb，或采用mcb外加熱繼電器的方式，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載和短路保護(hù)。
7.電氣線路敷設(shè)
a.一般規(guī)定
1.電纜(線)敷設(shè)前，做外觀及導(dǎo)通檢查，并用直流500v兆歐表測(cè)量絕緣電阻，其電阻不小于5mω;當(dāng)有特殊規(guī)定時(shí)，應(yīng)符合其規(guī)定。
2.線路按最短途徑集中敷設(shè)，橫平豎直、整齊美觀、不宜交叉。
3.線路不應(yīng)敷設(shè)在易受機(jī)械損傷、有腐蝕性介質(zhì)排放、潮濕以及有強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)靜電場(chǎng)干擾的區(qū)域;必要時(shí)采取相應(yīng)保護(hù)或屏蔽措施。
4.當(dāng)線路周圍溫度超過(guò)65℃時(shí)，采取隔熱措施;位處有可能引起火災(zāi)的火源場(chǎng)所時(shí)，加防火措施。
5.線路不宜平行敷設(shè)在高溫工藝設(shè)備、管道的上方和具有腐蝕性液體介質(zhì)的工藝設(shè)備、管道的下方。
6.線路與絕熱的工藝設(shè)備，管道絕熱層表面之間的距離應(yīng)大于200mm，與其他工藝設(shè)備、管道表面之間的距離應(yīng)大于150mm。
7.線路的終端接線處以及經(jīng)過(guò)建筑物的伸縮縫和沉降逢處，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠喽取?/p>
8.線路不應(yīng)有中間接頭，當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)在分線箱或接線盒內(nèi)接線，接頭宜采用壓接;當(dāng)采用焊接時(shí)應(yīng)用無(wú)腐蝕性的焊藥。補(bǔ)償導(dǎo)線宜采用壓接。同軸電纜及高頻電纜應(yīng)采用專用接頭。
9.敷設(shè)路時(shí)，不宜在混凝土土梁、柱上鑿安裝孔。
10.線路敷設(shè)完畢，應(yīng)進(jìn)行校線及編號(hào)，并按第一條的規(guī)定，測(cè)量絕緣電阻。
11.測(cè)量線路絕緣時(shí)，必須將已連接上的設(shè)備及元件斷開(kāi)
b.電纜的敷設(shè)
1.敷設(shè)電纜時(shí)的環(huán)境溫度不應(yīng)低于-7℃。
2.敷設(shè)電纜時(shí)應(yīng)合理安排，不宜交叉;敷設(shè)時(shí)應(yīng)防止電纜之間及電纜與其他硬物體之間的磨擦;固定時(shí)，松緊應(yīng)適度。
3.多芯電纜的彎曲半徑，不應(yīng)小于其外徑的6倍。
4.信號(hào)電纜(線)與電力電纜交叉時(shí)，宜成直角;當(dāng)平行敷設(shè)時(shí)，其相互間的距離應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
5.在同一線槽內(nèi)的不同信號(hào)、不同電壓等級(jí)的電纜，應(yīng)分類布置;對(duì)于交流電源線路和連鎖線路，應(yīng)用隔板與無(wú)屏蔽的信號(hào)線路隔開(kāi)敷設(shè)。
6.電纜沿支架或在線槽內(nèi)敷設(shè)時(shí)應(yīng)在下列各處固定牢固：
(1)電纜傾斜坡度超過(guò)45°或垂直排列時(shí)，在每一個(gè)支架上。
(2)電纜傾斜坡度不超過(guò)45°且水平排列時(shí)，在每隔1~2個(gè)支架上。
(3)和補(bǔ)償余度兩側(cè)以及保護(hù)管兩端的第一、第二兩個(gè)支架上。
(4)引入儀表盤(pán)(箱)前300～400mm處。
(5)引入接線盒及分線箱前150～300mm處
7.線槽垂直分層安裝時(shí)，電纜應(yīng)按下列規(guī)定順序從上至下排列：
儀表信號(hào)線路;
安全連鎖線路;
交流和直流供電線路;
8.明敷設(shè)的信號(hào)線路與具有強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的電氣設(shè)備之間的凈距離，宜大于1.5m;當(dāng)采用屏蔽電纜或穿金屬保護(hù)管以及在線槽內(nèi)敷設(shè)時(shí)，宜大于0.8m。
9.電纜在溝道內(nèi)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在支架上或線槽內(nèi)。當(dāng)電纜進(jìn)入建筑物后，電纜溝道與建筑物間應(yīng)隔離密封。
c.其他要求
電線穿管前應(yīng)清掃保護(hù)管，穿管時(shí)不應(yīng)損傷導(dǎo)線。
2.信號(hào)線路、供電線路、連鎖線路以及有特殊要求的儀表信號(hào)線路，應(yīng)分別采用各自的保護(hù)管。
3.儀表盤(pán)(箱)內(nèi)端子板兩端的線路，均應(yīng)按施工圖紙編號(hào)。
4.每一個(gè)接線端子上最多允許接兩根芯線。
5.導(dǎo)線與接線端子板、儀表、電氣設(shè)備等連接時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)余度。
8.現(xiàn)代傳感器
現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。
1)根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型
要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)椋词故菧y(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大小;被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求;測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式;信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量;傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。
在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。
2)靈敏度的選擇
通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲母蓴_信號(hào)。
傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其他方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
3)頻率響應(yīng)特性
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。
傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差
4)線性范圍
傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。
5)穩(wěn)定性
傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。
傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過(guò)使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。
在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。
6)精度
精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。
如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的;如果是為了定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。
對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合，無(wú)法選到合適的傳感器，則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求
9.接觸線的磨耗?
在接觸網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中，為了保證接觸線在一定張力的情況下不斷線，要求每年至少要進(jìn)行一次接觸線磨耗測(cè)量，當(dāng)接觸網(wǎng)接觸線磨耗到一定程度時(shí)應(yīng)當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)或更換。若發(fā)現(xiàn)全錨段接觸線平均磨耗超過(guò)該型接觸線截面積的25%時(shí)，應(yīng)當(dāng)全部更換。平均磨耗沒(méi)達(dá)到25%，局部磨耗超過(guò)30%時(shí)可局部補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)局部磨耗達(dá)到40%時(shí)應(yīng)切換。?
測(cè)量磨耗重點(diǎn)放在定位點(diǎn)、電聯(lián)接、導(dǎo)線接頭、中心錨結(jié)、電分相、電分段接頭處，測(cè)量磨耗要利用游標(biāo)卡尺，測(cè)量接觸線的殘存高度，然后對(duì)照該型號(hào)接能線磨耗換算表，即可查出該處接觸線磨耗面積(磨掉的截面積)。?
接觸線之字值和拉出值?
定位器將接觸線固定在正確的位置上就叫定位，定位器定位線夾與接觸線固定處叫定位點(diǎn)。定位點(diǎn)至受電弓中心運(yùn)行軌跡的水平距離，在直線區(qū)段叫之字值，在曲線區(qū)段叫拉出值，之字值和拉出值的作用是使受電弓滑板工作均勻，并防止發(fā)生脫弓和刮弓事故。?
在直線區(qū)段受電弓中心與線路中心重和，接觸線之字值沿線路中心對(duì)稱不止，其標(biāo)準(zhǔn)為±300mm。提速后為200～250mm之間;拉出值350～450mm之間。?
在曲線區(qū)段，拉出值和曲線半徑大小有關(guān)。?
接觸網(wǎng)用絕緣子 ?
絕緣子用以懸掛并對(duì)接地體保持電氣絕緣。?
接觸網(wǎng)上所用的絕緣子一般為瓷質(zhì)的，即在瓷土中加入石英和長(zhǎng)石燒制而成表面涂有一層光滑的釉質(zhì)。?
接觸網(wǎng)上使用的絕緣子按結(jié)構(gòu)分成懸式和棒式絕緣子兩類：按絕緣子表面長(zhǎng)度(即泄漏距離)又可分成普通型和防污型兩種。?近年來(lái)，大量推廣采用了鋼化玻璃懸式絕緣子，這種絕緣子機(jī)械強(qiáng)度高(為瓷質(zhì)絕緣子的2～3倍)、電氣性能好(在沖擊波作用下其平均擊穿強(qiáng)度為瓷絕緣子的3.5倍)、使用壽命長(zhǎng)、不易老化、維護(hù)方便，具有良好的自潔性，它的最大特點(diǎn)是“零值自破”，即當(dāng)絕緣子失去絕緣性能或機(jī)械過(guò)負(fù)荷時(shí)，傘裙就會(huì)自動(dòng)破裂脫落，容易發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)進(jìn)行更換。我國(guó)近年來(lái)研制并使用了e?1型環(huán)氧樹(shù)脂絕緣子，氟塑料和硅橡膠盤(pán)棒式絕緣子和半x?，5型、半tx-25型半導(dǎo)體釉絕緣子。半導(dǎo)體釉絕緣子大幅度延長(zhǎng)了絕緣子清掃周期，提高了供電的可靠性 ，試用效果良好，但是存在泄漏電流較大等缺點(diǎn)。較為理想的新型絕緣子是復(fù)合式聚合絕緣子。這種絕緣子由兩種聚合材料結(jié)合制成，一種材料提高機(jī)械強(qiáng)度，另一種材料提高絕緣性能，使復(fù)合式聚合絕緣子可以滿足機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能好、耐沖擊、耐電弧重量較輕等的要求，這也是未來(lái)絕緣子發(fā)展的方向。
10.電氣化鐵路概論
電氣化鐵道是由電力機(jī)車和牽引供電裝置組成的，牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機(jī)車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件”。
鐵道部1993年發(fā)布的《鐵路技術(shù)政策》牽引動(dòng)力與供電一節(jié)中做了如下闡述：積極進(jìn)行牽引動(dòng)力改革。大力發(fā)展電力牽引，合理發(fā)展內(nèi)燃牽引，提高電力牽引承擔(dān)換算周轉(zhuǎn)量的比重。管好用好蒸汽機(jī)車。合理安排牽引動(dòng)力的布局。在主要繁忙干線，高速鐵路煤運(yùn)專線及長(zhǎng)大坡道，長(zhǎng)隧道地區(qū)等線路上，應(yīng)采用電力牽引，其它線路逐步采用燃牽引。大力提高電氣化鐵道的運(yùn)行可靠性，提高接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗實(shí)能力，采用高強(qiáng)度，耐腐蝕，少維修，無(wú)維修的導(dǎo)線及接觸網(wǎng)零部件。加強(qiáng)接觸網(wǎng)的等電壓保護(hù)，優(yōu)化機(jī)構(gòu)與接觸網(wǎng)的絕緣匹配，改善引網(wǎng)關(guān)系。逐步實(shí)現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)控制自動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)化及運(yùn)行管理智能化。發(fā)展?fàn)恳╇娤到y(tǒng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)現(xiàn)代化，并逐步建立檢測(cè)及維修的專家系統(tǒng)。
接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。?
接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過(guò)支持裝置架設(shè)在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。?
支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳給支柱或其它建筑物。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場(chǎng)和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設(shè)備。?定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運(yùn)行軌跡范圍內(nèi)，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負(fù)荷傳給支柱。?
支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負(fù)荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。我國(guó)接觸網(wǎng)中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，基礎(chǔ)是對(duì)鋼支柱而言的，即鋼支柱固定在下面的鋼筋混凝土制成的基礎(chǔ)上，由基礎(chǔ)承受支柱傳給的全部負(fù)荷，并保證支柱的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱與基礎(chǔ)制成一個(gè)整體，下端直接埋入地下。?
接觸網(wǎng)的電壓等級(jí)?
接觸網(wǎng)的電壓等級(jí)：工頻單相交流制：25kv?
接觸懸掛的類型
接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來(lái)區(qū)分。我們所講的接觸懸掛的分類是對(duì)接觸網(wǎng)的每個(gè)錨段而言的。接觸懸掛的種類較多，一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分成簡(jiǎn)單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。?
簡(jiǎn)單接觸懸掛(以下簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)單懸掛)系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。國(guó)內(nèi)外對(duì)簡(jiǎn)單懸掛做了不少研究和改進(jìn)。我國(guó)現(xiàn)采用的帶補(bǔ)償裝置的彈性簡(jiǎn)單懸掛系在接觸線下錨處裝設(shè)了張力補(bǔ)償裝置，以調(diào)節(jié)張力和弛度的變化。在懸掛點(diǎn)上加裝8～16m長(zhǎng)的彈性吊索，通過(guò)彈性吊索懸掛接觸線，這就減少了懸掛點(diǎn)處產(chǎn)生的硬點(diǎn)，改善了取流條件。另外跨距適當(dāng)縮小，增大接觸線的張力去改善弛度對(duì)取流的影響。?
鏈形懸掛的接觸線是通過(guò)吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點(diǎn)，利用調(diào)整吊弦長(zhǎng)度，使接觸線在整個(gè)跨距內(nèi)對(duì)軌面的距離保持一致。鏈形懸掛減小了接觸線在跨距中間的弛度，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩(wěn)定性，可以滿足電力機(jī)車高速運(yùn)行取流的要求。?
鏈形懸掛比簡(jiǎn)單懸掛得到了較好的性能，但也帶來(lái)了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、施工和維修任務(wù)量大等許多問(wèn)題。?
鏈形懸掛分類方法較多，按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形，雙鏈形和多鏈形(又稱三鏈形)。目前我國(guó)采用單鏈形懸掛。
鏈形懸掛根據(jù)線索的錨定方式(即線索兩端下錨的方式)，可分為下列幾種方式未補(bǔ)償鏈形懸掛、半補(bǔ)償鏈形懸掛、全補(bǔ)償鏈形懸掛。
11.遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)及其作用
(1)所謂遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)就是當(dāng)超高壓電網(wǎng)發(fā)生過(guò)電壓或線路故障時(shí)，在本側(cè)保護(hù)動(dòng)作跳閘的同時(shí)，還起動(dòng)本側(cè)保護(hù)的遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通過(guò)高頻等通道發(fā)信號(hào)給對(duì)側(cè)，使對(duì)側(cè)的斷路器跳閘，并閉鎖其重合閘。
(2)與線路的過(guò)電壓保護(hù)配合，以迅速切除線路的過(guò)電壓故障。
(3)與線路的斷路器失靈保護(hù)配合，以迅速切除對(duì)側(cè)送來(lái)的故障電流。
(4)與線路的并聯(lián)電抗器的保護(hù)配合，當(dāng)本側(cè)電抗器故障時(shí)用以迅速切除對(duì)側(cè)送來(lái)的故障電流。
12.禁止用刀閘進(jìn)行的操作
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)在合閘位置時(shí)，用刀閘接通或斷開(kāi)負(fù)荷電路。
(2)系統(tǒng)發(fā)生一相接地時(shí)，用刀閘斷開(kāi)消弧線圈。
(3)拉、合規(guī)程規(guī)定允許范圍外的環(huán)路。
(4)在雙母線中，當(dāng)母聯(lián)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)母線分裂運(yùn)行時(shí)，用母線刀閘拉、合母線系統(tǒng)的環(huán)路。
(5)拉、合已發(fā)生故障的母線電壓互感器或消弧線圈，以及沒(méi)有開(kāi)關(guān)的負(fù)載站用變壓器。
(7)雷電時(shí)，拉、合避雷器。
13.介質(zhì)損失角及其作用
所謂介質(zhì)損失角就是絕緣介質(zhì)在交流電壓的作用下，通過(guò)介質(zhì)的電流的有功分量產(chǎn)生介質(zhì)損耗，其大小在電壓、頻率一定的條件下與介質(zhì)損失角(即功率因數(shù)角δ)的正切tgδ(也稱為介質(zhì)損耗因數(shù)——也即有功電流與無(wú)功電流之比值)成正比。tgδ只與電介質(zhì)的電氣特征參數(shù)和試驗(yàn)電源的頻率有關(guān)，對(duì)采用同種電介質(zhì)的電氣設(shè)備，不論其容量、電壓等級(jí)和絕緣結(jié)構(gòu)有什么不同，設(shè)備間的tgδ值都可以相互比較，以便判斷設(shè)備是否有絕緣缺陷。它在發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、劣化等缺陷方面比較靈敏有效。
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