(完整版)大工14春《发电厂电气部分》辅导资料四
发电厂电气部分复习纲要
1-1火电厂的分类及电能生产过程。
P141）分类a）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽-燃气轮发电机厂b）按燃料分：煤油发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂c）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂、亚临界压力发电厂、超临界发电厂、超超临界发电厂d）按输出能源分：凝汽式发电厂、热电厂2）过程：火力发电厂的生产过程概括的说是把煤炭中含有的化学能转变为电能的过程。
分为三个过程：a）燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，成为燃烧系统b）锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将热能转化为机械能，成为汽水系统c）由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能转化为电能，称为电气系统。
1-2火电厂与水电厂相比，各自有何优劣？P17、P21火电厂：优点：布局灵活，装机容量大小可按需要决定；一次性建造投资少；缺点：耗煤量大，污染严重；设备繁多，控制操作复杂；事故多，停运率高；水电厂：优点：综合利用水资源；成本低、效率高；运行灵活；缺点：建设投资较大，工期长；受河流、水量及季节气候气象条件限制；土地淹没，移民搬迁，给农业带来不利；对生态环境影响较大。
1-3了解其他新能源发电厂的趋势。
P23太阳能\风能\地热\潮汐\燃料电池\垃圾\磁流体2-1一次设备、二次设备的概念及其在系统中的作用。
P29一次设备概念：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备叫做一次设备。
二次设备概念：读对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备叫做二次设备作用：启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态、发生异常故障时及时处理等。
2-2识别电气接线图中的图形符号、能写出文字符号中文名称及设备的作用。
断路器QF 隔离开关QS 母线M 电抗器L 馈线WL 发电机G 主变压器T2-4发电厂电气部分主要包括哪些重要设、备？各有何作用？P41主变压器：升压、降压断路器:在正常情况下控制各输电线路和设备的开断及关合；在电力系统发生故障时，自动开断短路电流，以保证电力系统正常运行。
发电厂电气部分第四章习题解答
发电厂电气部分第四章习题解答第四章电气主接线4-1 对电气主接线的基本要求是什么答：对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性。
其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。
经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。
4-2 隔离开关与断路器的区别何在对它们的操作程序应遵循哪些重要原则答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通和切断电路的控制电器。
而隔离开关没有灭弧装置，其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。
4-3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施答：为了防止隔离开关误操作，除严格按照规章实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。
4-4 主母线和旁路母线各起什么作用设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点检修出线断路器时，如何操作答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。
旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。
设置旁路短路器极大的提高了可靠性。
而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。
当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开，就不能使用旁路母线。
如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开，先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。
4-5 发电机-变压器单元接线中，在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊答：发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格等原因造成的困难。
但是，变压器或者厂用变压器发生故障时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳，则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组本身发生故障时，若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏。
【VIP专享】《发电厂电气部分》第四版课后习题答案
第一章能源和发电1-4水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。
按径流调节的程度分为：无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂；年调节水电厂；多年调节水电厂。
水电厂具有以下特点：可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。
1-5抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰；填谷；备用；调频；调相。
功能：降低电力系统燃料消耗；提高火电设备利用率；可作为发电成本低的峰荷电源；对环境没有污染且可美化环境；抽水蓄能电厂可用于蓄能。
1-6核能发电厂的电能生产过程及其特点？答：核电厂是一个复杂的系统，集中了当代许多高新技术。
核电厂的系统由核岛和常规岛组成。
为了使核电能稳定，经济地运行，以及一旦发生事故时能保证反应堆的安全和防止放射性物质外泄，核电厂还设置有各种辅助系统，控制系统和设施。
以压力堆为例，有以下主要系统：核岛的核蒸汽供应系统；核岛的辅助系统；常规岛的系统。
核电厂运行的基本规则和常规为电厂一样，都是根据电厂的负荷需要量来调节供给热量，使得热功率与电负荷平衡。
由于核电厂是由反应堆供热，因此核电厂的运行和火电厂相比有以下一些新的特点：１）在火电厂中，可连续不断地向锅炉供燃料，而压水堆核电厂的反应堆，却只能对反应堆堆芯一次装料，交定期停堆换料。
因此在堆芯换新料后的初期，过剩反应性很大。
为了补偿过剩反应性，除采用控制棒外，还需要在冷却剂中加入硼酸，并通过硼浓度变化来调节反应堆的反应速度。
《发电厂电气部分》(含答案版)
《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。
（2）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。
（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
（4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（5）按发电厂总装机容量的多少分：小容量发电厂，中容量发电厂，大中容量发电厂，大容量发电厂。
水力发电厂的分类：（1）按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，备用，调频，调相。
3、发展联合电力的效益（1）各系统间电负荷的错峰效益。
（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。
（3）有利于安装单机容量较大的机组。
（4）进行电力系统的经济调度。
（5）调峰能力互相支援。
4、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
5、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
《发电厂电气部分》复习 学习材料 试题与参考答案
《发电厂电气部分》参考资料复习学习材料试题与参考答案一、单选题1、大型火力发电厂厂用电系统接线形式通常采用（C）A单母线B双母线C单母线分段D双母线分段2、海拔超过（A）的地区称高原地区。
A 1000ｍB 1200ｍC 1500ｍD 2000ｍ3、在某一距离下，无论在最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙被击穿，这一距离是指（B）A设备安全距离B最小安全净距C线路安全距离4、工作接地是指（C）（区分于保护接地）。
A为保证工作人员安全而采取的接地措施B为保护电气设备而采取的接地措施C为保证电力系统正常情况和事故情况下能可靠工作而采取的接地措施D为防止雷击而采取的接地措施5、既能发电，又能储存能量的是(C)A火电厂B水电厂C抽水蓄能电厂 D 核电厂6、导体和电器的动、热稳定以及电器的开断电流，按（D）计算。
A三相导体B两相短路C单相短路D所用短路中最严重的情况7、少油式断路器中油的用途是（B）A绝缘B灭弧C冷却 D 隔离8、220kv及以上变电所所用变压器接线组别宜采用（C）。
A ygn12B Dd12C Dyn11D Yd119、为保证电器的动稳定，在选择电器时应满足（C）条件A动稳定电流小于通过电器的最大两相冲击短路电流B动稳定电流大于通过电器的最大两相冲击短路电流C动稳定电流大于通过电器的最大三相冲击短路电流D 动稳定电流小于通过电器的最大三相冲击短路电流10、在交流电路中，弧电流过零值之后，当弧隙的恢复电压（C）弧隙击穿电压时，将会使电弧熄灭。
A大于B等于C小于D正比于11、电压互感器正常运行时二次侧不允许（A）A短路B接地C开路 D 都不允许12、线路停电的操作顺序是（D）。
A先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器B先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器C先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关D先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关13、三相电动力计算公式中的形状系数Kf决定于(B )A导体的机械强度B导体的形状C导体的布置位置 D 导体的形状及相对位置14、有关开关电器的说法下面不正确的是（D）。
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发电厂电气部分辅导资料八主题：第四章厂（所）用电（第1—2节）学习时间：2014年5月19日—5月25日内容：第四章厂（所）用电这周我们将学习第四章中的第1—2节，这部分主要介绍发电厂的厂用负荷及厂用电的设计原则和接线形式。
第一节发电厂的厂用负荷1.厂用电发电厂的厂用机械及全厂的运行操作、试验、修配、照明、电焊等用电设备的用电（发电厂的整个生产过程完全是机械化和自动化的，需要许多以电动机拖动的机械为发电厂的主要设备‘锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等’和辅助设备服务，这些机械称为厂用机械）。
2.厂用电率同一时间段内，厂用电耗电量占发电厂总发电量的百分数，称为该时间段的厂用电率。
3.厂用负荷分类a.I类负荷：不允许停电通常设有两套设备互为备用，分别接到两个独立电源的母线上，设有电源自动投入装置（自动切换）。
Ⅰ类厂用电动机必须保证自启动。
b.II类负荷：允许短时停电（几秒至几分钟）由两个电源供电，并采用手动切换。
c.III类负荷：允许较长时间停电一般由一个电源供电d.事故保安负荷：指200MW及以上机组在事故停机过程中及停机后的一段时间内仍必须保证供电，否则可能引起主设备损坏、重要的自动控制装置失灵或危机人身安全的负荷。
根据对电源的不同要求，事故保安负荷可又分为：直流保安负荷（“OII”类负荷）：蓄电池组允许短时停电的交流保安负荷（“OIII”类负荷）：柴油发电机组或可靠的外部独立电源e.交流不间断供电负荷（“OI”类负荷）：指在机组启动、运行及停机过程中，甚至停机以后的一段时间内，要求连续提供具有恒频恒压特性电源的负荷。
蓄电池组逆变装置，UPS4.厂用负荷特性a.重要性b.运行方式：指用电设备使用机会的多少和每次使用时间的长短。
按使用机会可分为：“经常”使用的设备、“不经常”使用的设备按每次使用时间的长短分为：“连续”工作、“短时”工作和“断续”工作c.有无联锁要求d.是否易于过负荷：指运行中负荷是否易于超过其额定容量。
发电厂电气部分复习资料
发电厂电气部分复习资料第一篇：发电厂电气部分复习资料一联合电力系统的效益1各系统间电负荷的错峰效益2提高供电可靠性，减少系统备用容量3有利于安装单机容量较大的机组4进行电力系统的经济调度，5调峰能力户型支撑二联网带来的问题1增加联络线和电网内部加强所需要的投资，以及联络线的运行费用。
2当系统间联系较弱时，将有可能引起调频方面的复杂性，和出现低频振荡，为防止上述现象产生必须采取措施，从而增加投资或运行的复杂性3增加了系统的短路容量，可能导致增加或变更已有的设备4增加了联合电网的通信和高度自动化的复杂性三火电厂分类1按原动机（凝汽式汽轮机发电厂，燃气轮机，内燃机，蒸汽-燃气汽轮机）2按材料分（燃煤发电厂，燃油，燃气，余热）3按蒸汽压力温度（中低压发电厂，高压，超高压，亚临界压力，超临界压力，超超临界）四火电厂的特点1布局灵活，装机容量可按需决定2一次性建设投资少，仅为水电厂的一半左右，工期短年利用小时较高，约为水电厂的五倍3火电厂耗煤量大，生产成本约为水电厂发点的3倍4火电厂动力设备多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多余水电厂，运行费用高5燃煤发电几组停机到开机并满负荷需要几个小时到十几个小时附加消耗大量燃料6火电厂担负调峰调频或事故备用，相应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率高7火电厂的各种排放物对环境污染较大五水电厂的特点1可综合利用水能资源，除发电以外，还有防洪灌溉，航运供水养殖及旅游等多方面综合效益，并且可以因地制宜，将一条河流分为若干段，分别修建水利枢纽实行梯级开发2发电厂成本低效率高，节省大量的燃料，省去了运输加工等多个环节，运行维护人员少，厂用电低，发电成本仅是同容量火力发电厂的三分之一到四分之一或更低3运行灵活由于水电厂设备简单，易于实现自动化机组启动快，从而静止到满负荷只需4-5分钟紧急情况只需要1分钟，水电厂能适应负荷急剧变化适于承担调峰调频和事故备用4水能可以储蓄和调节5水力发电厂不污染环境6水电厂建设投资较大工期较长7水电厂建设和生产受河流的地形水量及季节气候条件限制，有丰水期和枯水期之别发电不能平衡8水坝的兴建土地淹没移民搬迁对农业带来不利，破坏自然界生态平衡。
发电厂电气部分复习资料
1.长期发热：是由正常运行时工作电流产生的短时发热：是由故障时的短路电流产生的2.发热对电气设备的影响：（1）使绝原材料的绝缘性能降低（2）使金属材料的机械强度下降（3）使导体接触部分的接触电阻增加。
3.导体短路时虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然会很高，这些热量在极短时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高，同时，导体还受到电动力的作用，如果电动力超过允许值，将使导体变形或损毁，由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。
4.导体的发热计算是根据能量守恒原理，即导体产生的热量与耗散的热量应相等来进行计算5.导体载流量为：I=√αwF(Qw-Qo)/R=√(Q1+Qf)/R（A）Q1：对流热量Qw:导体运行的温度（℃）F:导体的散热面积（m2）Qf:辐射散热量Qo:周围空气的温度（℃）dw:导体的总散热系数[W/(m2,℃)]6.载流导体短路时发热计算的目的在于确定短路时导体的最高温度Qh，它不应超过所规定的导体短路时发热允许温度7. 短路电流热效应1/s2·Q k=Ak-AwQk——短路电流热效应（或热脉冲）比较Famax，Fbmax和F（2）max三个电动力，仍以Fbmax为最大，故遇到求最大电动力时应取Fmax=1.73x10-7·L/a·i sh2(N) f1=N f/L2√EJ/m---Ish：三相短路时的冲击电流9. 经济比较主要是对各方案的综合总投资和年运行费进行综合效益比较，确定最佳方案。
10. 双绕组变压器三绕组变压器年损电能△A随变压器类型不同而异。
11. 电气主接线：又称电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。
12. 电气主接线设计的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性、和经济性三方面。
13. 电气主接线停电送电顺序:在接通电路时，应先合断路器两侧的隔离开关，如对馈线WL2送电时需先合上母线隔离开关QS21，再合线路隔离开关QS22，然后再投入断路器QF2；切断电路时，应先断开断路器QF2，再依次断开QS22和QS21。
发电厂电气部分复习资料
发电厂电气部分（试卷）一、填空1电源支路将电能送到母线，引出线从母线得到电能。
因此，母线起到（汇集）和（分配电能）的作用。
2、目前世界上使用最多的核电厂是（轻水堆）核电厂，（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。
3、通常把（生厂）（输送）（分配）（转化）和（使用电能）的设备称为一次设备。
4、隔离开关的作用是（隔离电压）、（倒闸操作）（分合小电流）5、“F－C回路”是（高压熔断器）与（高压接触器（真空或SF6接触器））的配合，被广泛用于200~600MV大弄火电机组的厂用6KV高压系统。
6、根据布置的形式，屋内配电装置通常可以分为（单层式）（二层式）和（三层式）三种型式。
7、当额定电压为110KV及以上时，电压互感器一次绕组与隔离开关之间不安装高压熔断器。
这时，如果电压互感器高压侧发生短路故障，则由（母线的断电保护装置）动作切断高压系统的电源。
8、有汇流母线的接线形式可概括地分为（单母线）和（双母线）两大类；无汇流母线的接线形式主要有（单元接线）、（桥型接线）、（角型接线）。
9、防电气误操作事故的“五防”指（防止误拉合隔离开关）、（带接地线合闸）、（误拉合断路器）、（带电合接地开关）和（误入带电间隔）。
10、送电时先（合隔离开关），再（合断路器）。
停电时，先（停断路器），再（停隔离开关）。
二、名词解释1、电气主接线：由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。
2、最小安全净距：在这一距离内，无论是在正常最高工作电压或者出现内部、外部过电压时，都不至于使得空气间隙被击穿。
3、电压互感器的准确级：由互感器系统定的等级，其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内负荷，二次回路的阻抗，通常以视在功率（VA）表示。
4、厂用电率：厂用电率是发电生产过程中设备设施消耗的电量占发电量的比例。
5、明备用、暗备用：设置了专门的备用厂用变即明备用，多了一台备用变，没有设置专门的备用厂用变即暗备用，每台厂用变的容量要大。
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发电厂电气部分复习资料考试时间：2014年12月22日星期一考试题型：1、填空2、简答题三、分析题（画电气接线图和写出倒闸操作步骤）第一章能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。
（2）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。
（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
（4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（5）按发电厂总装机容量的多少分：小容量发电厂，中容量发电厂，大中容量发电厂，大容量发电厂。
水力发电厂的分类：（1）按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，备用，调频，调相。
3、发展联合电力的效益（1）各系统间电负荷的错峰效益。
（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。
（3）有利于安装单机容量较大的机组。
（4）进行电力系统的经济调度。
（5）调峰能力互相支援。
4、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
5、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
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发电厂电气部分辅导资料四主题：第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理（第5—9节）学习时间：2014年4月21日—4月27日内容：第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理这周我们将学习第二章中的第5—9节，这部分主要介绍导体短路的电动力、开关电器中电弧的产生及熄灭、弧隙电压恢复过程分析、熄灭交流电弧的基本方法。
第五节导体短路的电动力定义：电气设备中的载流导体当通过电流时，除了发热效应以外，还有载流导体相互之间的作用力，称为电动力。
计算电动力的目的是：为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过其允许应力，以便选择适当强度的电气设备。
这种校验称动稳定校验。
相关因素：载流导体之间电动力的大小和方向，取决于电流的大小和方向，导体的尺寸、形状和相互之间的位置以及周围介质的特性。
第六节大电流封闭母线的电动力全连式分相封闭母线，母线由铝管做成，每相母线分别用连续的铝质外壳封闭，三相外壳的两端用短路板连接并接地。
分相封闭母线的优点：(1)不受自然环境和外物的影响，能防止相间短路，同时由于外壳多点接地，保证人员的安全；(2)短路时母线间的电动力大大减小，可增大支持绝缘子的跨距；(3)壳外磁场大大减弱，减少了母线附近的钢构的发热；(4)外壳可兼作强迫冷却管道，提高母线的载流量；(5)安装、维护工作量小。
主要缺点：(1)母线散热条件较差(2)外壳产生损耗(3)有色金属消耗量增加第七节开关电器中电弧的产生及熄灭2.7.1 电弧现象电弧实质是介质被击穿的一种放电现象。
在电弧燃烧期间，电路中的电流仍以电弧方式维持着，电路未真正断开，只有电弧熄灭后，电路才被真正切断。
电弧的主要特征：1.电弧是一种能量集中、温度很高、亮度很强的放电现象。
2.电弧由阴极区、弧柱区及阳极区3部分组成。
阴极区和阳极区：阴极和阳极附近的区域(约10-4cm)。
阴极和阳极区较弧柱温度较低，自由电子的密度小，导电率低，电位梯度大。
特别是阴极区，堆积了许多正离子，电位梯度最高。
一般在靠近阴极的区间内有近似为常数的压降。
弧柱：在阴极和阳极间的明亮光柱。
其温度极高。
弧柱的直径很小，一般几毫米。
在弧柱周围温度较低、亮度明显减弱的部分称弧焰。
3.电弧是一种自持放电，维持电弧稳定燃烧所需电压很低。
4.电弧是一束游离气体，质量很轻，容易变形。
在外力作用下会迅速移动、伸长或弯曲，对大气中的电弧尤为明显。
2.7.2 电弧的产生与维持电弧的产生主要是触头间产生了大量自由电子1.强电场发射(阴极在强电场作用下发射电子）加有电压的触头刚分离时，触头间隙很小，会形成很强的电场。
2.热发射(阴极在高温下发生热电子)大电流切断，在阴极上有强烈的炽热点，有电子在高温下从阴极表面发射，称为热电子发射。
3.弧柱区产生碰撞游离自由电子，在电场力的作用下，向阳极作加速运动，途中与介质的中性质点发生碰撞，如果电子的动能大于中性质点的游离能时，使中性质点游离为新的自由电子和正离子，这种游离过程称碰撞游离。
4.热游离(热游离使电弧维持和发展)在电弧高温下，阴极继续热发射。
由于电弧的温度很高，介质的分子和原子将产生强烈的不规则的热运动，当那些具有足够动能的中性质点互相碰撞时，又可游离出自由电子和正离子，这种现象称热游离。
一般气体发生热游离的温度为9000—10000度，而金属蒸汽约为4000—5000度。
2.7.3 电弧的去游离电弧游离的同时，还有去游离过程。
去游离的主要形式为复合和扩散。
1.复合异号离子或正离子与自由电子互相吸引而中和成中性质点的现象，称复合去游离。
复合速率与带电质点的体积浓度成比例，与电弧直径平方成反比；拉长电弧，电场强度E下降，电子运动速度减慢，复合的可能性增大；加强电弧冷却，例如用液体、气体吹弧或将电弧挤入绝缘冷壁制成的狭缝中，可使电子热运动的速度减慢，有利于复合；加大气体介质的压力，可使带电质点的密度增大，自由行程减少，有利于复合。
2.扩散自由电子与正离子从弧柱逸出而进入周围介质中的现象，称为扩散去游离。
扩散去游离有三种形式：①浓度差扩散。
扩散速率与电弧直径成反比。
②温度差扩散。
③高速冷气吹弧增强扩散。
结论：若游离作用大于去游离作用，则电弧电流增大，电弧愈加强烈燃烧；若游离作用等于去游离作用，则电弧电流不变，电弧稳定燃烧；若游离作用小于去游离作用，则电弧电流减小，电弧最终熄灭。
熄灭电弧的基本思路：采取措施加强去游离作用而削弱游离作用。
2.7.4 交流电弧的特性(1)交流电弧的伏安特性为动态特性。
电弧的温度、电阻及电弧电压随交流电流瞬时值的周期性变化而变化。
电弧温度变化总是滞后于电流变化，这种现象称为电弧的热惯性。
(2)电弧电压的波形呈马鞍形变化电弧电压随时间的变化波形呈马鞍形。
(3)电流每半周过零一次，电弧会暂时自动熄灭。
2.7.5 交流电弧的熄灭条件在交流电流过零前后，弧隙变化包括两个过程：①弧隙去游离和它的介质强度(即弧隙的绝缘能力，或称弧隙的耐压强度)的增大。
②加于弧隙的电压(称恢复电压)的增大。
1.弧隙介质强度恢复过程: 指电弧电流过零时，弧隙介质的绝缘能力由起始介质强度逐渐增强的过程。
(1)近阴极效应使弧隙出现起始介质强度。
近阴极效应：电弧电流过零后在新阴极附近的薄层空间介质强度突然升高的现象。
实验证明，电流过零后，约在0.1~1us的短暂时间内出现150-250V的起始介质强度(电极温度高，约为150V；如电极温度低，约为250V)。
近阴极效对高压断路器长弧中灭弧不起多大作用，因为起始介质强度与加在弧隙上的高电压相比，小得多。
起决定作用的是弧柱区中的介质强度恢复过程；常用灭弧介质有油(变压器油或断路器油)、压缩空气、真空、SF6等。
2.弧隙电压的恢复过程：电流过零时，经过由电路参数所决定的电磁振荡，弧隙电压逐渐由熄弧电压恢复到电源电压的过程。
弧隙电压的恢复过程与哪些因素有关：电路参数(L、C、R)及负荷性质(阻、感、容性)有关。
实际电路中，弧隙电压由熄弧电压恢复到电源电压u，需要一段恢复过程。
第八节弧隙电压恢复过程分析三相交流电路不同短路形式的工频恢复电压1.开断单相短路当电流过零时，工频恢复电压瞬时值为u0=um（电源相电压的最大值）2.开断中性点不直接接地系统的三相短路三相交流电路中，三相电流不同时过零，断路器开断三相短路时，首先开断相断口的工频恢复电压最大，为相电压的1.5倍；其他两相为相电压的0.866倍；因此，断口电弧的熄灭关键在于首先开断相。
3.开断中性点直接接地系统中的三相接地短路三相分别经大地构成回路，各相不同时过零。
当系统零序阻抗与正序阻抗之比不大于3时，A相、B相和C相的工频恢复电压为相电压的1.3、1.25和1倍。
（开断顺序为A、B、C）4.开断两相短路电路开断中性点直接接地系统中的两相接地短路时，工频恢复电压为1.3倍相电压；开断其余情况的两相短路时为0.866倍相电压。
第九节熄灭交流电弧的基本方法交流电弧是否熄灭，决定于电流过零时弧隙的介质强度和恢复电压两种过的竞争结果。
断路器中常采用的灭弧方法有下述几种：1.采用灭弧能力强的灭弧介质电弧中的去游离强度，在很大程度上取决于电弧周围介质的特性。
对于高压断路器，常采用以下几种灭弧介质：(1)变压器油(2)压缩空气(3)SF6气体(4)真空2.利用气体或油吹弧吹弧方式有纵吹和横吹。
吹动方向与电弧弧柱轴线平行称纵吹。
吹动方向与电弧弧柱轴线垂直称横吹。
高压断路器中利用各种预先设计好的灭弧室，使气体或油在电弧高温下产生巨大压力，并利用喷口形成强烈吹弧。
常采用纵、横吹混合吹弧方式。
吹弧原理：电弧被拉长、冷却变细，复合加强，同时吹弧也有利于扩散，最终使电弧熄灭。
3.在断路器的主触头两端加装低值并联电阻并联电阻连接方式有两种：并联电阻r与主触头Q1并联后再与辅助触头Q2串联；并联电阻r与辅助触头Q2串联后再与主触头Q1并联。
分闸时：主触头Q1先打开，并联电阻r接入电路主触头Q1间的电弧熄灭后，辅助触头Q2接着断开合闸时：顺序相反4.采用特殊金属材料作灭弧触头常用的触头材料有铜、钨合金和银、钨合金等，在电弧高温下不易熔化和蒸发，有较高的抗电弧、抗熔焊能力，可以减少热电子发射和金属蒸气，抑制游离作用。
5.采用多断口熄弧110kV及以上的高压断路器，常采用多个相同型式的灭弧室串联的积木式结构6.提高断路器触头的分离速度在高压断路器中加快触头的分离速度，迅速拉长电弧，使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面积突然增大，有利于电弧的冷却及带电质点的扩散和复合，削弱游离而加强去游离，从而加速电弧的熄灭。
7．低压开关中的熄弧方法(1)拉长电弧(2)开断电路时在电路中逐级串入电阻(3)利用金属灭弧栅灭弧(4)利用固体介质狭缝灭弧习题：(一) 填空题1、导体通过电流时，相互之间的作用力称为______________。
答案：电动力2、电弧由____________、_____________、______________3部分组成。
答案：阴极区、弧柱区、阳极区（二）简答题1、电弧熄灭的基本方法有哪些？答案：1.采用灭弧能力强的灭弧介质2.利用气体或油吹弧3.在断路器的主触头两端加装低值并联电阻4.采用特殊金属材料作灭弧触头5.采用多断口熄弧6.提高断路器触头的分离速度7．低压开关中的熄弧方法。