超过 1000 V 的开关设备
配电设备包括断路器、隔离开关、熔断器、电流和电压测量互感器、避雷器、电抗器、 总线系统、电源线等
所有高于 1000 V 的开关设备的选择基于:在额定电流下连续运行、短期过载、短路电流和与大气或内部过电压相关的显着电压升高(例如,当相地故障时由电弧、包含在长开线等处发生)。
正常模式下的带电部件,当建立热平衡时(即,当带电部件在额定电流流动期间释放的热量等于从导体释放到环境中的热量时),不应升温超过最高允许温度:70 ° C — 对于裸(未绝缘)轮胎和 75 ° C — 对于轮胎和设备的可拆卸和固定连接。
禁止带电部件的温度持续超过允许的标准……这种情况会导致设备载流部件连接处的瞬态电阻增加,进而导致额外增加接触连接的温度随后会增加她的瞬态电阻等。
作为该过程的结果,载流部件的接触连接被破坏并且出现开路电弧,这通常导致短路并从设备运行中紧急退出。
流过母线或设备的短路电流伴随着:
a) 通过短路电流流过的带电部件额外释放热量(所谓的短路电流热作用),
b) 相邻相甚至同相导体之间的显着机械吸引力或排斥力,例如在反应堆附近(所谓的带电部件之间的电动力效应)。
开关设备必须是热稳定的……这意味着在短路电流可能的大小和持续时间的情况下,带电部件温度的短期升高不得导致设备损坏。
短期温升有限:铜母线300°C,铝母线200°C,铜导体电缆250°C等。继电保护解除短路后,导线冷却到稳态对应的温度。
设备和母线必须动态抵抗短路电流...这意味着它们必须承受由最大(冲击)短路电流通过它们而引起的动态力,对应于短路发生的初始时刻-给定开关设备中可能存在的电路电流。
因此,必须以这样的方式选择开关设备,并且必须设计汇流排,使其对短路电流的热阻和动态电阻大于或对应于给定开关设备中可能的最大短路电流值。
为了限制短路电流的大小,应用电抗器……电抗器是没有钢芯的线圈,具有高电感电阻和低电阻。
因此,反应器中的功率损失通常不超过其吞吐量的0.2-0.3%。因此,在正常情况下,电抗器对流过它的有功功率几乎没有影响(它的电压损失可以忽略不计)。
在发生短路的情况下,电抗器由于其显着的感性电阻而限制了电路中短路电流的大小。此外,在电抗器发生短路的情况下,母线中的电压由于其中的大压降而得以维持,这为其他用电设备提供了继续不间断运行的机会。
安装在链路上的电抗器允许您选择安装在电抗器后面的设备(电流互感器、隔离开关、断路器),尤其重要的是,线路后面的配电网络的设备和电缆,专为降低热和动态而设计短路电流的作用,这大大简化了设计并降低了配电设备的成本。
电气设备的绝缘等级不得低于电网的额定电压……浪涌保护器的防护等级必须与电气设备的绝缘等级相对应。
当开关设备位于空气中含有对设备具有破坏性影响或降低绝缘水平的物质的区域时,必须采取措施确保装置的可靠运行。
电气设备的绝缘必须确保它们在这些设备设计的三个标称电压下以及在运行期间和可能的过电压下的最大允许连续电压下可靠运行。
电气开关设备(高压断路器, 隔离开关 等)是为对应于可接受的电网标称电压的标称电压而生产的。
在标称电压较高的网络中安装专为较低标称电压设计的设备是不可接受的,因为在过电压的情况下,它们可能会被阻塞,这将导致设备紧急关闭。因此,设备的标称电压必须与该设备所连接的网络的标称电压相对应。
设计用于封闭式开关设备的设备不能在没有特殊措施的情况下用于开放式安装,因为该设备不能为这些条件提供所需的可靠性。
由于大气过电压通常对绝缘等级的选择起着决定性的作用,所以给定额定电压的绝缘等级或等级通常用脉冲试验电压来表征。
在线路上,必须通过保护装置(电缆和避雷器)确保操作条件下的冲击电压限制。必须对安装在变电站内的电气设备进行绝缘保护,使其免受从线路传到变电站母线的冲击电压波的影响。 阀门限制器.
这些避雷器的特性还必须与电气设备的绝缘水平相匹配,以便在出现浪涌时,避雷器将跳闸并将电荷以低于可能损坏配电设备绝缘的脉冲电压释放到地面(绝缘配合)。