【正文】 流式高壓熔斷器，當(dāng)一臺(tái)電力電容器時(shí) K=－ ，當(dāng)一組電力電容器時(shí) K=－ ） INc－電力電容器回路的額定電流 目的： 當(dāng)系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大或運(yùn)行中產(chǎn)生涌流時(shí)不應(yīng)誤熔斷 。 ? ? ? ? UN≥UNs 熔管額定電流 INft≥INfs 35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器熔體 INfs=KImax 不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí) K=～ 考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí) K=～ 保護(hù)電力電容器高壓熔斷器熔體額定電流 INfs=KINC 一臺(tái)電力電容器時(shí) K=～ 一組電力電容器時(shí) K=～ INbr≥Ish（或 ） I?? 為了保證前后兩級(jí)熔斷器之間或熔斷器與電源（或負(fù)荷）保護(hù)裝置之間動(dòng)作的選擇性 對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額 定電壓及斷流容量?jī)身?xiàng)來(lái)選擇。 I?? 母線： 在發(fā)電廠和變電站的各級(jí)電壓配電裝置中 ， 將發(fā)電機(jī) 、 變壓器等大型電氣設(shè)備與各種電器裝置連接的導(dǎo)體 。 第六節(jié) 裸導(dǎo)體的選擇 ? （一）敞露母線 （ 1）銅母線 （ 2）鋁母線 （ 3）鋁合金母線 （ 4）鋼母線 銅具有導(dǎo)電率高、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但在工業(yè)上有很多重要用途，而且產(chǎn)量少，價(jià)格貴，故主要用在易腐蝕的地區(qū)（如化工廠附近或沿海地區(qū)等）。 有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種。 鋼的機(jī)械強(qiáng)度大，但導(dǎo)電性差，僅用在高壓小容量電路（如電壓互感器回路以及小容量廠用、所用變壓器的高壓側(cè)）、工作電流不大于 200A的低壓電路、直流電路以及接地裝置回路中。 散熱條件好，集膚效應(yīng)小，安裝簡(jiǎn)單，連接方便。 用在 110kV及以上的戶外配電裝置中以防止發(fā)生電暈。優(yōu)點(diǎn)：電流分布均勻，集膚效應(yīng)小、冷卻條件好、金屬材料的利用率高、機(jī)械強(qiáng)度高。優(yōu)點(diǎn)：集膚效應(yīng)小，電暈放電電壓高，機(jī)械強(qiáng)度高，散熱條件好。組合導(dǎo)線由多根鋁絞線固定在套環(huán)上組合而成，用于發(fā)電機(jī)與屋內(nèi)配電裝置或屋外主變壓器之間的連接。 塑料外殼母線和金屬外殼 母線 三相母線設(shè)在沒(méi)有相間板的公共外殼內(nèi)，只能防止絕緣子免受污染和外物所造成的母線短路，而不能消除發(fā)生相間短路的可能性，也不能減少相間電動(dòng)力和鋼構(gòu)的發(fā)熱。 每相導(dǎo)體分別用單獨(dú)的鋁制圓形外殼封閉。 ? （ 1）載流導(dǎo)體 （ 2）支柱絕緣子 （ 3）保護(hù)外殼 （ 4）伸縮補(bǔ)償裝置 （ 5）密封隔斷裝置 一般用鋁制成，采用空心結(jié)構(gòu)以減小集膚效應(yīng)。 采用多棱邊式結(jié)構(gòu)以加長(zhǎng)漏電距離，每個(gè)支持點(diǎn)可采用一個(gè)至四個(gè)絕緣子支持。 由 5～ 8毫米的鋁板制成圓管形，在外殼上設(shè)置檢修與觀察孔。 封閉母線靠近發(fā)電機(jī)端及主變壓器接線端和廠用高壓變壓器接線端，采用大口徑絕緣板作為密封隔斷裝置，并用橡膠圈密封，以保證區(qū)內(nèi)的密封維持微正壓運(yùn)行的需要。 （ 2）外殼產(chǎn)生損耗，母線功率損耗約增加一倍。 各相的外殼相互分開(kāi)，母線封閉于外殼中，不受自然環(huán)境和外物的影響，能防止相間短路，同時(shí)外殼多點(diǎn)接地，保證了人員接觸外殼的安全。 當(dāng)母線通過(guò)三相短路電流時(shí)，由一相電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，經(jīng)其外殼環(huán)流屏蔽削弱后所剩余的磁場(chǎng)再進(jìn)入別相外殼時(shí)，還將受到該相外殼渦流的屏蔽作用，使進(jìn)入殼內(nèi)磁場(chǎng)明顯減弱，作用于該相母線電動(dòng)力一般可減小到敞露母線電動(dòng)力的1/4左右。 母線和外殼可兼作強(qiáng)迫冷卻的管道。 豎放式：散熱條件好，母線的額定允許電流較其他放置方式要大，但機(jī)械強(qiáng)度不是很好。 如圖所示：槽形母線均采用豎放式，每相均由兩條相同母線之間每隔一段距離用焊接片進(jìn)行連接，構(gòu)成一個(gè)整體。 ? 母線的相序排列要求 （ 1）上、下布置的交流母線，由上到下排列為 U、 V、 W相；直流母線正極在上，負(fù)極在下。 （ 3）引下線的交流母線，由左到右排列為 U、V、 W相；直流母線正極在左，負(fù)極在前右 。 第六節(jié) 裸導(dǎo)體與電纜的選擇 （一）導(dǎo)體材料、類型與布置方式選擇 1．導(dǎo)體的材料 ?銅：電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕性比鋁強(qiáng)，但儲(chǔ)量少，價(jià)格高。 ?一般優(yōu)先采用鋁導(dǎo)體，在工作電流大，地方狹窄的場(chǎng)所和對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕的地方可采用銅導(dǎo)體。導(dǎo)體截面形狀影響硬導(dǎo)體的散熱、集膚效應(yīng)系數(shù)和機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)單條導(dǎo)體的載流量不能滿足要求時(shí)，每相可采用 2~4條并列使用； ? 槽形導(dǎo)體適用于 35kV及以下，工作電流為 4000~8000A的配電裝置中，例如， 100MW發(fā)電機(jī)的引出線母線； ? 管形導(dǎo)體適用于 8000A以上的大電流母線，例如，容量為200MW及以上的發(fā)電機(jī)引出線。 (2) 常用的軟導(dǎo)線有鋼心鋁絞線、組合導(dǎo)線、空心導(dǎo)線、擴(kuò)徑導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線。220kV輸電線路常采用兩分裂導(dǎo)線。 （二）導(dǎo)體截面的選擇 1．按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇 匯流母線及長(zhǎng)度在 20m以下的導(dǎo)體等 ，一般應(yīng)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即 Imax ≤KIal ?圖 62b中矩形導(dǎo)體平放，機(jī)械強(qiáng)度較高，但散熱條件較差； ?圖 62a中矩形導(dǎo)體豎放，散熱條件好，載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較差； ?圖 62c為矩形導(dǎo)體三相垂直布置，它綜合了圖 62a、 b的優(yōu)點(diǎn)。 ?除匯流母線、廠用電動(dòng)機(jī)的電纜等外，年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)較大，長(zhǎng)度在 20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)和變壓器引出線，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 Imax—— 導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算時(shí)一般 需考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。 ? 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面 還需要進(jìn)行長(zhǎng)期發(fā)熱條件校驗(yàn) ，此時(shí)計(jì)算 Imax需考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。 （三）電暈電壓校驗(yàn) ?導(dǎo)體的電暈放電會(huì)產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無(wú)線電干擾和金屬腐蝕等不良影響。 1) 110kV采用了不小于 LGJ70型 鋼心鋁絞線 和外徑不小于 φ20型 管形導(dǎo)體時(shí)； 2) 220kV采用了不小于 LGJ300型鋼心鋁絞線和外徑不小于 φ30型的管形導(dǎo)體時(shí)。 根據(jù) 可以看出 ?最小截面法 : ?Qk的 單位為 A178。s； 熱穩(wěn)定系數(shù) C的單位為 。 ?實(shí)際環(huán)境溫度下，短路前導(dǎo)體的工作溫度 θw的計(jì)算： 由長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)算公式得 和RFI )( wmax ??? ?? 2al θ2maxalw )( II???? ???RFI )( alal θ??? ??兩式兩邊相除再平方得： θ、 Ialθ—— 實(shí)際環(huán)境溫度和對(duì)應(yīng)于實(shí)際環(huán)境溫度 θ的允許電流。 ?計(jì)算相間電動(dòng)力 fph（單位為 N/m）時(shí)，由于相間距離較大，可不考慮形狀的影響，均按下式計(jì)算 ?2sh7ph iaf ???ish為三相短路沖擊電流（ A）； a為相間距離（ m）； β為動(dòng)態(tài)應(yīng)力系數(shù)。m）為 102ph LfM ?導(dǎo)體最大相間計(jì)算應(yīng)力 σph（單位為 Pa）為 WLfWM102phph ???W—— 導(dǎo)體的截面系數(shù)（ m3），即導(dǎo)體對(duì)垂直于電動(dòng)力作用方向軸的抗彎矩，與導(dǎo)體尺寸和布置方式有關(guān)。 也可以 用絕緣子間最大允許跨距 Lmax校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： 令 σph=σal ，可得到： phalmax10fWL ??只要支柱絕緣子跨距 L≤ Lmax ，即可滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 雙條平放 3/2bhW ?雙條豎放 hbW ?三條平放 2/2三條豎放 hb ?圖 64 雙條平放矩形導(dǎo)體側(cè)視圖 2)單位長(zhǎng)度條間最大電動(dòng)力 fb (單位為 N/m)的 計(jì)算 多條導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)： 相鄰導(dǎo)體條間距離：一般為矩形導(dǎo)體短邊 b的 2倍。襯墊跨距 Lb可通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件來(lái)確定。 ?每相多條矩形導(dǎo)體中，電流的方向相同，邊條受的電動(dòng)力最大。m）為 122bbbLfM ?不論導(dǎo)體是平放還是豎放，每相多條導(dǎo)體所受條間電動(dòng)力的方向與每相單條豎放時(shí)所受相間電動(dòng)力方向相同，故邊條導(dǎo)體的截面系數(shù)為 W=b2h/6， 因而條間計(jì)算應(yīng)力 σb（單位為 Pa）為 hbLfWLfWM22bb2bbbb212 ????按 σmax=σph + σb≤σal校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定， 如果不滿足動(dòng)穩(wěn)定要求時(shí)，可以適當(dāng)減小襯墊跨距 Lb，重新計(jì)算應(yīng)力 σb 。 只要 Lb=L/(n+1)≤min{Lbmax， Lcr}，就能滿足動(dòng)穩(wěn)定又避免同相各條導(dǎo)體在條間電動(dòng)力作用下彎曲接觸，其中 n 即為滿足 動(dòng)穩(wěn)定的襯墊個(gè)數(shù)。已知：最大負(fù)荷利用小時(shí)為 4100h，環(huán)境溫度為 32℃ ，主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ，斷路器全開(kāi)斷時(shí)間為 ，引出線導(dǎo)體三相水平布置，導(dǎo)體平放，相間距離 a=，支持絕緣子跨距 L=，短路電流 I”=， =， =。 解 （ 1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面 8A315 3NNmax ?????USI采用矩形鋁導(dǎo)體，根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí) 4100h，由圖 63可以查得 J=，經(jīng)濟(jì)截面為 2max 0 8 ???JIS查矩形鋁導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量表，每相選用 2條 100 mm10 mm雙條矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流 Ial=2613A ，集膚系數(shù)Ks=。 （ 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) sQ ??????? 2222p (kA))(12 sTIQ ????? 222np (kA)短路電流熱效應(yīng) sQ ?????? 2nppk (kA))(短路前導(dǎo)體的工作溫度為 )3270(32)(222θal2maxalw ????????? II????查表 612，用插值法得 )9395(5055 )( 2112w22 ??????????? CCCC????26skmin