第四章 常用建筑电气设备及选择

第四章 常用建筑电气设备及选择

第一节 概述

一、分类（一）按电压分 主要有高压电气设备和低压电气设备。 其主要作用是电路的通断。 开关电器极其重要部分为触头，并具

有较好的灭弧能力。

1. 电弧的主要影响• 延长了电路的开断时间。• 电弧高温烧坏开关的触头。

2. 产生的原因 • 触头本身及触头周围介质含有大量可

被游离的电子。（内因〕 • 当分断的触头间存在足够大的外施电

压的条件下，而且电路电流也达到最小生弧电流，其间的介质就会强烈游离形成电弧。（外因〕

3. 常用灭弧方法• 速拉灭弧法• 冷却灭弧法• 吹弧灭弧法• 长弧吹短灭弧法• 粗弧分细灭弧法• 狭沟灭弧法• 真空灭弧法

4. 对电气触头的基本要求• 满足正常负荷的发热要求• 具有足够的机械强度• 具有足够的动稳定和热稳定• 具有足够的断流能力

（二）按在电路的位置分1. 变配电所中担负输送和分配电能任务的

电路 , 称一次回路或一次电路 , 或主电路、主接线。一次电路中的电气设备一次设备。

2. 凡 用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称二次回路（电路、接线 ) 。二次回路通常接在互感器的二次侧，二次电路的电气设备称二次设备或二次元件。

第二节 电气设备选择的共同原则

一、按正常工作条件额定电压和额定电流

注：我国目前生产的电气设备，设计时取周围空气温度为 为计算值。 >

， < 时，应修正。

mweN

mweN

II

UU

Co40 Co40Co60

二、按短路情况来校验电气设备的动稳定和热稳定。

3max

3max

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sh

II

ii

ttII

tItI

imat

imat

22

三、按装置地点的三相短路容量来校验开关电气的断流能力（遮断容量〕。

注：铭牌断流容量值所规定的使用条件。四、按装置地点、工作环境、使用要求及供

货条件及经济条件来选择。

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SS

II

3

3

第三节 高压开关设备及选择

一 高压断路器（一）功能• 通断正常负荷电流• 接通和承受一定的短路电流• 在保护装置作用下自动跳闸，切除短路

故障。

（二）类型1. 油断路器(1) 多油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断 开。油

兼有灭弧和绝缘功能，油量多，有易燃易爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁通断负荷。趋于淘汰。

(2) 少油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断开。油

只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。 6 ～ 10kv 多用。

2. 空气断路器 利用压缩空气吹动电弧，并使电弧熄灭。灭弧能力强，分断时间短，断流容量大。结构复杂，价贵，维护要求高。多用于 110kv 及以上大型电站或变电所及不适应采用六氟化硫断路器的高寒地区。

3.六氟化硫断路器 开关触头在 SF6 气体中 闭合和断开。

SF6 气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。

本身无毒，但电弧在高温作用下会生成氟化氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意防毒。

LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器

4. 真空断路器 开关触头在真空的容器内 闭合和断开。

灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。

由于开断速度高 , 易产生截流过电压 ,对变压器等感性负载易造成危害 , 应配置过电压吸收装置。

(1)真空断路器的发展状况 目前国际上，真空断路器的设计、制造领域里逐步形成了以德国西门子公司为代表的空气绝缘产品和以 ABB公司为代表的复合绝缘产品的两大派别。西门子公司的产品有 3AF、 3AG及 3AH等系列产品 。 ABB公司的代表产品有 VD4。

国内生产的真空断路器归纳起来大致可分为三类：

•引进技术并国产化的产品。如ZN12-12，引进西门子 3AF； ZN18-12，引进日本东芝公司VK系列产品；ZN21-12，引进比利时 EIB 公司的产品技术；ZN67-12，引进日本三菱电机 VPR型真空断路器等。

• 在借鉴国外同类产品的基础上开发的产品，如： ZN63-12和 ZN65-12分别效仿ABB的 VD4和西门子 3AH。

• 自行设计的产品，如： ZN15-12， ZN28-12， ZN30-12 等。

ZN63A-12(VS1) 户内交流高压真空断路器

ZN28A-12 系列户内交流高压真空断路器

( 三）铭牌所列的技术数据• 额定电压• 额定电流• 额定开断电流• 额定断流容量• 热稳定电流• 动稳定电流

（四）选择 • 首先考虑工作条件 ,确定断路器的额定值。• 结合环境条件选用断路器的型号和规格。• 据短路电流进行断流容量 , 动、热稳定校

验。• 尽量维修方便，价格便宜，运行费用少等。

（五）断路器操作机构1. 分类（ 1 ）手动操作机构 （ CS 〕 能手动和远距离跳闸，但只能手动合闸，

不能自动合闸。操作电源为交流。

（ 2 ）电磁操作机构 （ CD 〕 能手动和远距离跳合闸，适于自动化，结构简单，零件数量少，工作可靠，制造成本低。但需直流操作电源。操作功率很大，影响到合闸速度的提高及机电寿命 。

(3)弹簧储能操作机构 （ CT 〕 能手动和远距离跳合闸。断路器的合、

分操作仅由功率很小的电磁铁控制，所以对直流电源的要求不高，还可用交流电源操作，其速度特性和使用寿命都得到很大程度的改善。结构比较复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。利用弹簧机构储能，因而可实现一次重合闸。

2. 选择： 选定操作机构，要结合变电所操作

电源情况确定，有直流操作电源处，尽量采用电磁操作机构；小型变电所采用手动操作机构，但断路器断流容量要减弱很多；一般情况多推荐采用弹簧储能操作机构。

(1)出线回路在六回以下，且变压器总容量不超过 5000kvA 时，可选用交流操作机构；

(2) 变压器总容量超过 5000kvA ，高压母线采用单母线分段时，宜选用直流操作，采用直流弹簧储能机构；

(3) 一类负荷或特别重要负荷容量较大，且系统容量在 10000kw左右时，应选用直流操作，采用 CD 型直流操作机构。

3. 新操动机构　永磁操动机构是在弹簧机构和传统电磁机构的优点基础上，克服其不足，将永久磁铁应用于操动机构中，设计中使真空断路器分合闸位置的保持通过永久磁铁实现，取代了传统的锁扣装置。

(1) 特点： • 其吸力特性可以较为理想地满足真空灭

弧室的工作需要。 •永久磁铁与分、合闸控制线圈结合，解决了合闸时需要大功率能量的问题，因而磁系统结构尺寸比普通电磁机构减小了，分、合闸控制线圈电流小。

• 真空灭弧室靠永久磁铁产生的力使其保持在合闸与分闸位置上，取代了传统的机械锁扣方式，机械结构大为简化，耗材省，节能且成本低。

• 操动机构无需机械锁扣和辅助电器，机械动作的可靠性大大提高，能实现免维护，节省维修费用。

(2) 国内外的发展动态 例： ABB开发了一种新型 VM1型真空

断路器， VM1真空断路器的额定电压目前为 12、 17和 24kV，额定电流为 630或 1250A，额定短路开断电流为 20或 25kA。较高电压等级和大开断能力的产品正在研制中。

高压真空断路器操动机构中的应用，在我国尚属空白。

二 高压隔离开关 没有灭弧装置，不能接通和切断负荷

电流。（一）功能：1.隔离高压电源2.倒闸操作3. 接通和断开较小电流

（二）类型：1.户内型（ GN 〕 三相刀闸同一底座。2.户外型（ GW 〕单柱式、双柱式、三柱式。

（三）选择1.首先按安装地点选择户内型或户外型。2.结合工作条件确定额定值，校验动、稳

定值。3. 35kv 及以上宜选用带接地刀闸。4.考虑开关接线端的机械负荷。

三 高压负荷开关 具有简单的灭弧装置。（一）功能1. 能通断一定的负荷电流和过负荷电流，

不能切断短路电流故障。2.必须与高压熔断器串联，借助于熔断器

切除短路电流。3.与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，

也具有隔离电源，保证安全检修的功能。

（二）类型1.户内型 ( FN )

2.户外型 ( FW )

固定产气式（ FN1 、 FW5 等〕

压气式 （ FN2 、 FN3 〕 压缩空气式 六氟化硫 油浸式 真空式

FZRN21-12D/T125-31.5型户内交流高压真空负荷开关－熔断器组合电器

FLRN36-12D型户内交流高压六氟化硫负荷开关 － 熔断器组合电器

四 高压熔断器 是一种简单的保护电器 .由熔体、熔体管和接触导电等部分组成。

（一）功能1. 主要对电流和电路中的设备进行短路保

护2. 有时也有过负荷保护

（二）类型及特点1.户内型 （ RN 〕 固定式2.户外型 （ RW 〕 跌落式 RN1 主要用作高压线路和设备的短路 护， 也起过负荷保护。 RN2 用作高压互感器的短路保护。 RN1 、 RN2 灭弧能力很强，为”限流“式熔断器。

RW3 即可作 6 ～ 10kv 线路和变压器的短路保护，又可在一定条件下直接用高压绝缘棒（俗称令克棒〕来操作熔管分合，以断开或接通小容量的空载变压器和空载线路等。其灭弧能力不强，为“非限流”式熔断器。

RW3－ 10户外高压跌落式熔断器

（三）选择1. 其额定电压应符合线路或设备的额定电

压。2.熔断器额定电流 IN.FU 和熔体的额定电流

IN.FE 的确定： IN.FE≈(1.4~2.5) IC

IN.FE=(0.3~1.0) IN.FU

3.熔体电流 IN.FE 还应躲过变压器空载励磁电流、电容器组投入时的合闸涌流、外部短路或电动机频繁自起动引起的冲击电流，其熔断时间不小于 0.5s 来加以校验。

(1) 对于保护电力变压器的熔断器，熔体电流不仅 通过与变压器额定电流 IN.T 的经验公式考虑变压器空载合闸励磁电流、二次侧穿越性尖峰电流和允许正常过负荷电流，而且考 虑与低压侧配出线的配合，不越级熔断。即：

IN.FE=(1.4~2.0) IN.T

(2) 保护并联电容器的熔断器 IN.FE=K IN.C

IN.C — 电容器额定电流 K — 高压跌落式熔断器： 1.2~1.3

限流式熔断器，一台电容器时： 1.5~2.0

一组电容器时： 1.3~1.8

(3) （电动机部分见低压熔断器〕

4. 保护电压互感器的 RN2 型熔断器的熔体额定电 流为 0.5A.

5.灵敏度校验

－－熔断器保护线路末端在系统最 小运行方式下两相短路电流。 如保护变压器为低压侧母线的两 相短路电流折算到高压侧之值。

4min FENkp IIS

minkI

6. 前后选择性的配合要求。(1) 后级或上级的 ， 要比前级或下级的 相差 2 ～ 3个额定电流级。

(2) 变压器高压侧熔断器的熔断时间不能小于 0.4s ，才能与低压配出线保护相配合，不致发生越级熔断。

)3(2)5~4( PFEN II

FENI

FENI

7. 断流能力的校验，即： （限流型，如 RN4

〕 （非限流型〕 （对具有断流能上 下限的熔断器，如 RW4)

)2(min

)3(

)3(

poff

shFEoff

pFEoff

II

II

II

－－熔断器最大分断电流。 －－断器最小分断电流。 －－熔断器安装点的三相短路电流。 －－熔断器安装点的三相短路冲击 电流。 －－熔断器所保护线路末端的两相短 路电流。

FEoffI

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)2(pI

)3(shI

六 高压开关柜 按一定线路方案将有关一、二次设备组

装而成的一种高压成套配电装置。（一）用途 作为电能接受、分配的通断和监视保护之用。

（二）类型1.固定式、手车式

(1)固定式 制造工艺简单，节省钢材，价格便宜，但体积较大防护等级较低(2) 手车式 维护方便，安全可靠，更换断路器容易占用建筑体积少等。

（通过产品型号格式来了解）

GG-1A(F)型固定式高压开关设备

KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关设备

XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备

2.户内、户外。

（三）开关柜按供电装设了防止电气误操作的闭锁装置，即“五防”。

• 防止误跳、误合断路器。• 防止带负荷分、合隔离开关。• 防止带电挂地线。• 防止带地线合闸。• 防止误入带电间隙。

（四）选择• 据使用环境和工作条件决定开关柜类型和相应

的电气设备。• 据变配电所一次电路图的要求并经几个方案的技术经济比较，优选开关柜及其一次方案编号，并确定一、二次设备型号和规格。

• 结合控制、计量、保护和信号等方面要求，选用或自行设计二次接线，并确定二次设备型号和规格。

• 向厂家订购时，应向厂家提供一、二次电路图纸等有关技术资料。

第四节 低压开关设备及选择 用来接通或断开 1000v以下的交流和直流电路的电气设备。

一 低压熔断器（一）常用的类型及特性1.RM10 型低压无填料密闭管式熔断器 灭弧断流能力较差 ，属非限流式熔断器。 结构简单，价廉及更换熔体方便，仍较普遍地应用于低压配电装置中。

2.RT0 型低压有填料封闭管式熔断器 灭弧断流能力很强，具有限流作用。能实现短路保护和过负荷保护。

保护性能好，断流能力大，可应用在靠近电源的配电装置，但它多为不可拆式，熔体熔断后报废，不经济。

3.RS3 型有填料封闭管式快速熔断器 主要作硅整流元件及其成套装置的短

路或过负荷保护 , 灭弧断流能力很强，具有限流作用。

长期工作不老化、不误动作

RTO(NATO) 系列有填料封闭管式刀形触头熔断器 RTO （ NATO ）适用于交流 50Hz ，额定电压为 380V ，或直流 400V ，额定电流至 630A 的工业电气装置的配电设备中作线路过载和短路保护之用。

RS3(NAS3) 系列

（二）选择1. 保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 IN.FE≥IC

IN.FE≤KoL IaL

IN.FE≥KC IPK

IC －－线路计算电流。 KoL －－过负荷系数。

(1) 当保护线路过负荷时 ， KoL＝ 0.8 ，(2) 只作短路保护时， 对电缆或穿管绝缘导线，取 KoL＝ 2.5,

明敷绝缘导线，取 KoL ＝ 1.5 ，(3) 同时作短路和过负荷保护 KoL ＝ 1 。

IaL－－导线或电缆允许的载流量。 KC －－为计算系数： 轻载起动电动机 KC ＝ 0.25~0.3

重载起动电动机 KC ＝ 0.35~0.5

频繁起动和反接制动电动机 KC = 0.5~0.6

供多台电动机 KC＝ 0.5~1

IPK －－尖峰电流 ,即起动电流。

2. 对保护照明线路的熔断器同时满足： KoL IaL ≥ IN.FE≥IC

IN.FE ≥ K’ C IC

K’ C －－计算系数。

熔 断 器类 型 白炽灯、卤钨灯、

荧光灯、金属卤化物灯

高压汞灯 高压钠灯

RC1A 1 1.0~1.5 1.1

RL、NT 1 1.3~1.7 1.5

'cK

3. 对于保护电力变压器的熔断器 IN.FE=(1.4~2.0) IN.T

IN.T_— 变压器低压侧的额定电流

4.灵敏度检验及分断能力

－－熔断器保护线路末端在系统最小 运行方式下的单相短路电流（中 性点直接接地系统〕或两相短路 电流（中性点不接地系统〕。 （限流型〕 （非限流型〕

4min FENkp IIS

)3(

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shFEoff

pFEoff

II

II

minkI

5.上下级熔断器的相互配合 设在后一级熔断器出口发生三相短路

时，由前一级熔断器的保护特性曲线上查得的熔断时间为 t1 ；在后一级熔断器出口发生三相短路时，由后一级熔断器的保护特性曲线上查得的熔断时间为 t2 。

考虑熔体安秒特性曲线误差为 ±50％，则： t1 ＞ 3t2

如不能满足要求，则应将前一级熔断器的熔体电流提高 1 ～ 2级。

二 低压开关和负荷开关（一）刀开关 作隔离电源之用。不带灭弧罩的刀开关，只能在空载下操作。带灭弧罩的刀开关 , 通断一定的负荷电流。 HD －－ 单投 HS －－ 双投（二）低压刀熔开关和负荷开关 由刀开关与熔断器组合而成。 例： HR3刀熔开关；HH封闭式负荷开关； HK 开启式负荷开关。

三 自动空气开关 （低压断路器、低压空气 开关〕 能带负荷通断，又能在短路、过负荷和失压等时自动跳闸。

（一）类型 1. 按用途分 配电线路用；电动机保护用；照明线路

用；漏电保护用。

2. 按分断性能分 一般型和限流型3. 按保护特性分 选择型和非选择型。4. 按结构型式分 塑料外壳式（装置式〕和框架式（万能式〕。

NA15 (DW15HH) 系列万能式断路器

DZ20系列塑料外壳式断路器

NM1系列塑料外壳式断路器

C65 断路器

（二）结构1. 灭弧室2. 触头系统3.脱扣器系统(1)欠压脱扣器

(2)过电流脱扣器• 电磁脱扣器 ：瞬时脱扣。• 电磁脱扣器 +阻尼机构： 短时脱扣。• 电子式过电流脱扣器：三段保护特性。(3) 热脱扣器(4) 分励脱扣器 由控制电源供电，实现远距离分闸。

（三）自动空气开关的选择 1. 开关主触头额定电流 IN 、过流脱扣器额

定电流 IN.OR 和热脱扣器额定电流 IN.TR 之间的关系：

IN≥ IN.OR ≥ IN.TR ≥ IC

2. 分断能力应满足： ( 开关动作时间小于 0.02s)

( 开关动作时间大于 0.02s)

)3(shQAoff II

)3(pQAoff II

3. 自动空气开关脱扣器电流整定1. 电动机用自动空气开关

－－电动机额定电流

－－可靠系数： 动作时间大于 0.02s 的开关取 1.35~1.4,

动作时间小于 0.02s 的开关取 1.7~2,

对多台设备的干线取 1.3 。

MNTROP II

MNI

relKpkrelOROP IKI

2. 配电线路用自动空气开关(1) 热（或长延时）脱扣器整定值

－－热脱扣器取 1.0~1.1 ， 长延时脱扣器取 1.1 。

crelTROP IKI '

'relK

(2)瞬时脱扣器整定值：

－－取 1.7~2,

－－线路中，起动电流最大的电 动机的起动电流。 －－除起动电流最大一台电动机 外的线路计算电流。

)(1.1 max"

1 strelcOROP IKII

"relK

maxstI

1cI

(3) 短延时脱扣器整定值：

3.照明线路用自动空气开关

)35.1(1.1 max1'

stcOROP III

cTROP II

cOROP II 6

4.灵敏度校验 TN,TT系统 ( DZ 型空气开关 ) ( DW 型空气开关 )

－－配电保护线路末端或电气距离最 远一台用电设备处单相短路电流。

21min

1 OROPkp IIS

5.11min

1 OROPkp IIS

1minkI

5. 空气断路器之间、空气断路器与熔断器之间保护选择性的配合

(1) 空气断路器之间的配合 上一级 >1.2 下一级 (2)熔断器在前，空气断路器在后当熔断器为限流型： <熔断器的限流电流当熔断器不是限流型： 比 小一级

OROPI OROPI

OROPI

TROPI FENI

(3) 空气断路器在前，熔断器在后当熔断器为限流型： 则可不作校验。当熔断器不是限流型： 则应作校验。一般 60A以下，至少差

二级； 60A以上，至少差 1 ～ 2级。6.与配电线路截面的配合

OP TR alI I

（四 ) 主要规格及技术参数 （以 DW15-200、 400、 630系列为例）

断路器的额定电流

壳架等级额定电流 Inm(A) 断路器的额定电流 In(A)

200热—电磁式 100 160 200

电子式 100 200

400热—电磁式 315 400

电子式 200 400

630热—电磁式 315 400 630

电子式 315 400 630

断路器的额定短路通断能力、飞弧距离

壳架等级额定电流 In

m(A)

额定短路分断能力 Ic( 有效值 )

一次极限分断能力 (有效值 )

最小额定短路接通能力( 峰值 )n×I

c

飞弧距离 (mm)

380V 660V 1140V试验程序 P-2

380V 试验程序

380V

660V

1140VIc

(KA) cosφ Ic(KA) cosφ Ic

(KA) cosφ Ic(KA) cosφ

200 20 0.3 10 0.5 - - oco_co

50 0.25 co 2.0×Ic 250

400 25 0.25 15 0.3 10 0.5 oco_co

50 0.25 co 2.0×Ic 250 350

630 30 0.25 20 0.3 12 0.3 oco_co

50 0.25 co 2.0×Ic 250 350

断路器额定短延时分断能力

壳架等级额定电流Inm(A) 延时时间 (S)

短延时分断能力 ( 有效值 )KA飞弧距离 (mm)

380V 660V

200 0.2 5 5 250

400 0.2 8 8 250

630 0.2 12.6 10 250

用途

选择型过电流脱扣器 非选择型过电流脱扣器

电子式电子式

热—电磁式

长延时 短延时 瞬时 长延时 瞬时 长延时 瞬时

配电用 (0.4-1)In (3-10)In (10-20)In (0.4-1)In (3-10)In (0.64-1)In 10In不可调式

保护电动机用 - - - (0.4-1)In (8-15)In (0.64-1)In 12In不可调式

过电流脱扣器动作电流整定值范围

特点、用途及适用范围

●DW15-200、 400、 630 系列万能式低压断路器是机械电子工业部上海 电器科学研究所和国内有关工厂联合设计的更新换代产品，取代了目前国内量大面广的老产品 DW10系列万能式空气断路器。本系列产品符合 JB1284-85、 IEC157-1 等标准。

●DW15-200、 400、 630低压万能式空气断路器（以下简称断路器）的额定电流自 100A至 630A ；额定工作电压交流 50HZ自 380V至 1140V。该断路器主要在配电网络中用来分配电能、保护线路及电源设备的过载、欠电压和短路。也能在交流 50HZ、 380V电网中用来保护电动机的过载、欠电压和短路。在正常条件下，断路器可作为线路的不频繁转换及电动机不频繁起动之用。

分类方法 类型

按用途分 配电用；保护电动机用

按选择保护性能分 选择型；非选择型。

按传动装置手柄直接传动；电磁铁传动；电动机传动。

按脱扣种类分过电流脱扣器型；过电流脱扣和分压脱扣型；过电流和欠电压脱扣型；过电流脱扣、欠电压脱扣和分压脱扣型。

按过电流保护种类分 短路瞬时动作；过载长延时 / 短路短延时及特大短路瞬时动作

按欠电压保护种类分 欠电压瞬时动作；欠电压延时动作。

按主回路进出线分板后进出线 ( 水平进出线 ) ；板前进出线 ( 垂直进出线 ) ；板前进线板后出线；板后进线板前出线 。

四 漏电保护器（一）分类：1. 按动作原理分：• 电压型• 电流型• 脉冲型

2. 按脱扣的型式分：• 电磁式： 不受电压波动、环境温度变化以及缺

相等影响．而且良好，可靠性高。• 电子式： 灵敏度高，制造技术简单，可制成

大容量产品，但需要辅助电源，抗磁干扰性能不强。

3. 按其保护功能及结构特征分：(1)漏电继电器 由零序电流互感器和继电器组成。它仅具备判断和检测功能，由继电器触头发出信号，控制断路器分闸或控制信号元件发出声、光信号。

(2)漏电开关 由零序电流互感器、漏电脱扣器和主开

关组成，装在绝缘外壳里。它具有漏电保护和手动通断电路的功能。

(3)漏电断路器 具有过载保护和漏电保护的功能，它是

在断路器上加装漏电保护器件而构成。

（二）选择1. 下列设备的配电线路宜设置漏电电流动

作保护• 手握式及移动式用电设备。• 建筑施工工地的用电设备。• 环境特别恶劣或潮湿场所 (如锅炉房、食堂、地下室及浴室 ) 的电气设备。

• 住宅建筑每户的进续开关或插座专用回路。

• 由 TT系统供电的用电设备。•与人体直接接触的医疗电气设备 ( 但急救和手术用电设备等除外 )。

2.漏电电流保护装置的动作电流宜按下列数值选择：

• 手握式用电设备为 15mA 。• 环境恶劣或潮湿场所的用电设备 (如高空

作业、水下作业等处）为 6~10mA

• 医疗电气设备为 6mA 。

• 建筑施工工地的用电设备为 15~30mA 。• 家用电器回路及照明线路一般为≤ 30mA 。• 成套开关柜、分配电盘等为 100mA以上。

用于总体保护一般 200~500mA

• 防止电气火灾为 300mA 。

五 交流接触器 作为线路或电机的远距离频繁通、断之用。

（一）类型• CJ20系列接触器，是全国统一设计的新

产品，适用于 50/60Hz,600v 及以下的交流电路。额定电流 6.3~630A, 灭弧性能好，触头具有较高的抗熔焊和耐电磨损性能。

CJ20 系列交流接触器

• B系列接触器，是目前常用的产品之一，适用于 50/60Hz,600v 及以下 , 电流 475A及以下的交流电路 , 具有失压保护作用，常和 T系列热继电器组成磁力起动器。

（二）选择1.

2.

3. 动热及分断能力校验。

LNKMN UU

LNKMN II

4.据电源的要求选择吸收线圈的电压等级和电流种类。

5.据连锁点的数目和它需要遮断的电流大小确定辅助接点。

6.据操作次数需要接触器所允许的工作频率。

六 智能化低压电器 智能断路器、智能电动机保护器、智能

接触器等智能电器元件随智能型配电网络系统应运而生。以 DW40 、 DW45 、DZ40 、 S 、 CJ40 、 M 、 F 、 3TF等产品为代表，产品性能优良、工作可靠、体积小、电子化、智能化、组合化、模块化、多功能化。

（一）智能断路器1.特点：(1)保护功能多样化　 除了可同时具有长延时、短延时、瞬

时的三段保护功能以外，还具备过压、欠压、断相、反相、三相不平衡、逆功率及接地保护 (第四段保护 ) 以及屏内火灾检测预报警等功能，甚至于可做到一种保护功能多种动作特性。

(2)选择性强 其保护的选择性，灵活性及重复误差都很好，加之它的各种保护功能和特性可以全范围调节，因此可实现多种选择性：

　可任意选择动作特性。　可任意选择保护功能。　便于实现极联保护协调，实施区域选择性连锁，实现良好的极间协调配合。

(3)具备通讯功能　　既能从操纵者那里得到各种控制命令

和控制参数又能通过连续巡回检测对各种保护特性、运行参数、故障 信息进行直观显示，还可与中央计算机联网实现双向通讯，实施遥测、遥讯、遥控、人机对话功能强，操作人员易于掌握，避免误动作。

(4) 显示与记忆　　智能化断路器能显示三相电压、电流、

功率因数、频率、电能、有功功率、动作时间、分断次数以及预示寿命等，能将故障数据保存，并指示故障类型、故障电压、电流等，起到辅助分析诊断故障的作用。

(5)故障自诊断，预警与试验功能　　可对构成智能断路器的电子元器件的

工作状态进行自诊断，当出现故障时可发出报警并使断路器分断。预警功能使操作人员能及时处理电网的异常情况。微处理器能进行“脱扣”和“非脱扣”两种方式试验，利用模拟信号进行长延时，短延时，瞬时整定值的试验，还可进行在线试验。

2. 组成及工作原理 (1) 实时检测 电流传感器、实心和空心电流互感器 (2)微处理器及其外围接口 智能脱扣器的核心部分，对拾信号进行实时处理，存储、判别，对不正常因素进行监控等。

(3)执行元件 执行元件是磁通变换器，其磁路全封闭或半封闭，正常工作时靠永磁铁保证铁心处于闭合状态，脱扣器发出脱扣指令时，线圈通过的电流产生反磁场抵销了永磁体的磁场，动芯靠反弹簧动作推动脱扣件脱扣。

NA1系列智能型万能式低压断路器

（三）交流接触器 将微处理器引入交流接触器中，实现智

能交流接触器起动、保护、分断全过程的优化控制。目前采用了特殊结构的触头系统，实现了接触器的无弧、少弧分断，大大提高了接触器的电寿命，实现了交流接触器技术的重大突破，达国际先进水平。

NCPS7系列智能控制保护开关

七 低压配电柜 按一定线路方案将有关一、二次设备组

装而成的一种低压成套配电装置。（一）固定式PGL1 已淘汰。PGL2 还在中小型建筑的配电系统中使用。GDL1 、 GDL2 、 GDL3 在电力系统用得较多，民用建筑仅用于三级及容量较小的二级负荷系统中。

GGL 、 GGD等也使用较多。

（二）抽屉式 外形紧凑，操作安全，易于检修与维护，更换故障开关容易，缩短故障开关停电时间。

常用的有 GCK 及 GCL 型及模数制的抽屉开关柜。

MUS 及 MZS 目前用在大容量一、二类建筑中。

GGD(NGG1)型低压固定式开关柜

NMNS(NGC3)型低压抽出式开关柜

第五节 电力变压器

一 变压器常用类型（一）电力变压器类别1. 按绕组导体分 铜绕组 、铝绕组

2. 按绕组绝缘类型分 (1) 油浸式：广泛用作电力变压器，与干式相比，具有较好的绝缘和散热性能，价廉，不宜用于易燃、易爆场所。

ZGS11-H(Z)·R-200~1000/10系列卷铁心组合式变压器

S11-M·R-30~1000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器

(2)干式：• 开启式• 封闭式• 浇注式：用浇注的环氧树脂作为绝缘和散热介质，结构简单体积小，重量轻，安全防火要求高的场所，广泛用于民用建筑。

(3)冲气式：多为六氟化硫

干式变压器 --SC(B)10 系列 10kV30-2500kVA配电变压器

3. 按容量系列分 采用国际通用的 R10 容量系列。例： 100 ， 125 ， 160 ， 200 ， 250 ， 31

5 ， 400 ， 500 ， 630 ， 800 ， 1000 ，1250 ， 1600 ， 2000 ， 2500KVA 。

（二）电力变压器的联结组别 6 ～ 10KV 变压器在其低压侧为三相四线

制系统时，其联结组别有 Y,yn0 和 D,yn11

两种。 D,yn11 较 Y,yn0优点：• 更有利于抑制高次谐波。• 更有利于单相短路接地故障的切除。• 承受单相不平衡负荷能力强。

二 电力变压器的容量和过负荷能力（一） 实际容量 变压器的额定容量（铭牌容量〕，是

在规定的环境温度下，在规定的使用年限（ 20年〕内所连续输出的最大视在功率。

否则要进行温度修正，即：

TNT SKS

（二）正常过负荷 昼夜和季节不均匀的过负荷。 户内变压器

户外变压器

TNTNOLOLT SSKS 3.1)(

TNTNOLOLT SSKS 2.1)(

（三）事故过负荷 在事故情况下，允许短时间较大幅度过负荷，但运行时间不能超过规定值。（见表〕

三 变电所主变压器选择（一）选型的原则• 应选用节能型的油浸及干式变压器。• 独立式变电所，可选用油浸式变压器，安装在一层。

• 在一二类高低层主体建筑内变压器应选用干式变压器，若与低压配电盘并列安装时，应选用箱型干式变压器。

• 非一类建筑，当变压器附设在外墙时，可安装油浸式变压器，但容量不能超过 400KVA 。

（二）台数的选择• 据负荷性质 一、二级负荷，宜选用两台。二级负荷

（无一级负荷〕时，也可采用一台，但在低压侧应与其它备用电源联络。

• 考虑经济运行 季节负荷较大时，可装二台 以上的变压

器。• 考虑负荷大小• 考虑负荷的发展

（三）容量的选择(1)单台变压器

－－变压器最佳负荷率，一般为 70%~80% 。 －－补偿后的平均功率因数。

2cos cTN PS

2cos

cTN SS

(2)两台变压器

任一台变压器单独运行时，应满足一二级负荷的需要。

cTN SS 7.0

ⅡⅠ cTN SS

(3) 容量上限• 建筑物内，干式变压器不宜超过 2000KV

A 。• 二层楼以上的干式变压器其容量不宜大

于 630KVA

• 居民小区变电所的配电变压器单台不宜超过 630KVA 。

（四）组台式变电所 组合式变电站又称成套变电站或箱式变电站。

1. 组成 高压开关柜、电力变压器、低压开关柜等组合为一个整体的接线方式。

2. 特点• 运行安全可靠，•占地面积比较小，• 便于维修，安装速度快，•深入到建筑的负荷中心，• 便于形成环网式供电等

YBM29A 小型化预装式变电站

第六节 电流互感器和电压互感器

一 概述 电流、电压互感器称为仪用变压器，其

主要作用是：• 使仪表、继电器与电路绝缘。• 扩大仪表、继电器的使用范围。

二 电流互感器（一）接线方案1. 一相式接线 适用于负荷平衡的三相线路，供测量

电流或接过负荷保护装置。2.两相 V 形 适用于中性点不接地的三相三线制

线路。供测量三相电流和电能，并可接过电流保护装置。

3.两相电流差接线 适用于中性点不接地的三相三线制线

路。供接过电流保护装置之用。4. 三相 Y 形接线 适用于三相四线制及中性点直接接

地的三相三线制线路，供测量及保护用。

（二）类型1. 按一次绕组分 单匝式、多匝式。2. 按用途分 测量用：准确度 0.1,0.2,0.5,1,3,5 。 保护用： 3P ， 5P ， 10P 。

3. 按电压分 高压：多制成两个铁芯、二个二次绕组，

分别接仪表、继电器。 低压

（三）选择和校验1. 按装置地点的条件和额定电压，一次电

流、二次电流 （ 5A 〕，准确级等选择。2. 注意电流互感器准确级与二次负荷容量

有关，即二次负荷 S2 不得大于准确级对应的额定二次负荷 S2N 。

3. 动热稳定校验

imaNs tIIK 3

11

312

shiIK Nes

（四）使用注意事项1. 电流互感器在工作时，其二次侧不得开

路。2. 电流互感器的二次侧有一端必须接地。3. 电流互感器在连接时，注意其端子的极

性。

三 电压互感器（一）接线方案1. 一个单相电压互感器接成 V/V 形 适用于电压对称的三相线路，供仪表、继电器接于一个线电压。

2.两个单相电压互感器接成 V/V 形 适用于三相三线制线路，供仪表、继电器接于各个线电压，广泛用于高压系统中，作为电压、电能测量。

两个单相电压互感器接成 V/V形

3. 三个单相电压互感器接成 Y0/Y0 形 适用于三相三线制和三相四线制，可

供接要求线电压的仪表、继电器，并可供接要求相电压的绝缘监察电压表。

4. 三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成 Y0/Y0/△（开口三角〕形。

三个单相电压互感器接成 Y0/Y0 形

Y0/Y0/△

（二）类型广泛采用环氧树脂浇注绝缘的干式互感器。例： JDZJ－ 10 为单相三绕组环氧树脂浇

注绝缘电压互感器。

（三）选择及校验1. 按装置地点的条件和一次电压、二次电

压 （ 100V 〕、准确级等选择。2. 有熔断器保护，不需校验短路电流的稳

定度。3.准确级与二次负荷的容量有关。

22 SS N

（四）使用注意事项1. 电压互感器在工作时，其二次侧不得短

路。2. 电压互感器的二次侧有一端必需接地。3. 电压互感器在连接时，也要注意其端子

的极性。

第七节 自备电源及选择 一、柴油发电机组当供电部门的电源发生故障后，在 10 ～ 1

5s 内自动起动，作应急备用电源。 （一）柴油发电机组供电范围1. 一级负荷• 消防用电设备• 重要场所的用电设备• 其它重要设备

2. 部分二级负荷• 高层建筑的客梯和生活水泵• 重要会议厅、演出厅、金融营业厅的照明和空调设备的用电。

• 冷冻室和冷藏室的电源。

（二）原理及组成 以柴油机为动力，拖动工频交流同步

发电机组成的发电设备。 具有结构紧凑，占地面积小，热效率高，起动迅速等特点。

柴油发电机组主要由柴油机、发电机和控制屏三大部分组成。

（三）、 柴油发电机组主要性能• 连续输出功率或主力功率、备用功率。• 50Hz 、三相 Y 形接线，中性点直接接地。

380/220V ， cosφ=0.8 ， H级绝缘， IP22级防护。

• 励磁方式为无刷自励，机组带短路超负荷保护。

• 耗油量、整机噪声、自起动时间等。

（四）总容量的确定1. 计算方法(1) 用电负荷计算 重要电气设备，满负荷运行，需要系数

和同期系数均为 1 。

(2) 发电机总容量的计算• 按稳定负荷计算• 按尖峰负荷计算• 按发动机组母线允许电压降计算 选择其中最大者。

2.估算方法(1) 按面积估算 建筑面积在 10000M2以上的大型高层建

筑，可按 15 ～ 20W/m2估算， 10000M2

以下的中、小型高层建筑 , 可按 10 ～ 15W/m2估算。

(2) 按主变压器总容量 10％～ 20％估算。

(3) 按单台或成组起动的电动机容量估算 在高层建筑中，消防泵等大容量异步电

动机全压起动时，柴油发电机组母线上的电压降不超过 15％～ 20％。可根据直接起动电动机容量查表确定柴油发电机容量。

以上三者之中选择整定值。

（五）柴油发电机组台数确定1. 大型高层建筑，宜选用 2台，一台作为消防用电设备的备用电源，另一台为一、二级负荷的备用电源。

2.若计算功率总和在 1000kw以下，变电所相距不及 100m ，可选 1台。若计算功率总和在 1000kw以上，变电所相距超过100m ，可选 2台及以上，应分散安装在需要容量较大的变电所附近。

3.几个变电所相距几十米，可选一台。若超过 2000KVA ，则可选用二台，可集中安装。

4. 一般高层建筑内柴油发电机组不宜超过3台。

康明斯系列柴油发电机组

二、不间断电源系统 （一）设置条件： 当用电负荷不允许中断供电时；当用电

负荷允许中断供电时间在 1.5s以内时；重要场所的应急备用电源。

（二）原理及组成 由整流器柜、逆变器柜、静态开关柜、蓄电池等构成 。

（三）不间断电源系统的选择1.输出功率：(1)对电子计算机供电，输出功率应大于计

算机各设备额定功率总和的 1.5倍；对其他设备供电时，为最大计算负荷的 1.3倍。(2)负荷最大冲击电流不应大于不间断电源

设备的额定电流的 150％。

2. 蓄电池的放电时间：(1) 蓄电池的额定放电时间可按停机所需

最长时间来确定，一般可取 8—15min 。(2) 当有备用电源时，并等待备用电源投入，其蓄电池额定放电时间一般为 10—30mim 。