电气安全专业大纲解答.doc
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1、电气安全专业1、掌握载流量的概念答:导体在给定环境温度,最大允许的温升条件下,允许通过最大安全负载电流。2、掌握等电位联接的概念答:导体之间通过导线连结,两导体具有相等电位,称等电位联接。我们规定大地的电位为零。建筑电气常把各类金属管道、结构件和电气装置的保护接地(PE)互相联接起来,使其电位相等或接近大地的电位称等电位联接。3、掌握保护线、保护接地、保护接零、中性线、中性点概念答:保护接地:电力设备的金属外壳、钢筋混凝土杆和金属杆塔由于绝缘损坏,有可能带电,为了防止这种电压危及人身安全而设的接地称为保护接地。保护接零:中性点直接接地的低压电力网中,电力设备外壳与零线连接称为低压接零保护,简称
2、接零。中性线:与变压器和旋转电机的中性点连接的导线。中性点:变压器和旋转电机三相绕组(按星形接法)末端连接在一起的公共点称为中性点。一般用N或O表示。4、掌握中性线的概念答:与电源的N点连接并能起传输电能作用的导体。5、了解变压器极性和定义答:变压器是一种静止电器,是将交流电压变换成另一种交流电压的设备。当原绕组某一端点的瞬时电位为正时,同时副绕组也必有一电位为正的对应点。这两个对应的端点,我们称为同极性端点或称同名端(对应端)。通常用符号“*”或“”表示。或用大小字母分别表示三相变压器的同名端。 U2U1A与a 为同名端U2U1A与a 为异名端6、了解电压互感器的定义答:将高电压变为低电压的
3、电气设备叫电压互感器。(又称PT)7、了解电流互感器的定义答:将大电流变为小电流的电气设备叫电流互感器。(又称CT)8、掌握电压互感器的额定电压比、匝数比答:电压互感器的一次电压U1 与其二次电压U2之间有下列关系:U1U2KVU2式中N1、N2电压互感器一次和二次绕组的匝数KV电压互感器的电压比例10/0.1KV电压互感器一次绕组额定电压为10KV、二次绕组额定电压为100V。9、掌握电压互感器的准确等级答:电压互感器的准确度等级是指在一定条件下,电压误差的最大值。具体规定见表。准确度等级误差限值一次电压变为频率、功率因数及二次负载变化范围电压误差()相位差(分)0.20.51.03.00.
4、20.51.03.0102040不规定(0.8-1.2)UINf=fnCon0.5(0.25-1)S2n3P6P3.06.0120240(0.05-1)UIN10、了解电流互感器的基本原理(同42题)答:电流互感器是用来把大电流变为小电流的电气设备(又称CT)。它的一次线圈匝数很少,串联在测量电流的电路中,二次线圈匝数很多,与仪表及继电器的电流线圈相串联,电流互感器二次回路的阻抗很小,在正常工作情况下近于短路状态,这一点是电流互感器与电气变压器及电压互感器的主要不同之处。电流互感器一次线圈的电流由该电路的负载决定。原电流在规定的范围内变化时,二次电流即成比例变化。在实际使用中制造厂已将电流互感
5、器标准化。把二次额定电流规定为5安,再按变流比确定一次额定电流。I12电流互感器变化(副边额定电流为5A)规定电流互感器的副边禁止开路运行。如需在带负载情况下装拆仪表时,必须先把电流互感器副绕组短路(副边开路,导致铁心严重过热损坏,绕组绝缘或进一步导致高压侧对地短路,副边会产生数百伏至数千伏电压,危及操作人员和有关设备安全)一般均将电流互感器副绕组的一端及铁心同时接地。11、掌握电流互感器的误差答:1、误差:电流互感器的误差可以从3个方面来衡量:比误差、角误差和复合误差。比误差I%:即电流互感器一次电流I1和二次电流K1I2大小上的误差,通常以百分数表示。即I%=100角误差:即旋转180的二
6、次电流(- I2)与一次电流I1之间的夹角,亦即一次电流和二次电流在相位上的误差。并规定- I2超前I1时为正,反之为负。复合误差:定义为稳态一次电流瞬时值与Kn倍二次电流瞬时值之差的方均根值。其中Kn为额定电流比。当电流互感器铁芯磁通密度接近饱和时,电流不是标准的正弦波,很难用上述的比误差或角误差来描述其误差值,此时往往采用复合误差。2、影响误差的因素。引起误差的原因主要有两个方向,互感器厂家制造时产生的误差及运行中产生的误差。运行使用时,误差主要有两个方面:通过互感器的一次电流I1的大小和二次负载阻抗的大小。当一次电流在额定电流附近时,电流互感器的误差最小。当一次电流大大超过一次电流时,由
7、于磁路的饱和,使误差增大,所以应根据一次线路的电流大小合理选择电流互感器。另外,在一次电流不变时,二次负载的大小和负荷的功率因数也影响互感器的误差。当二次负载阻抗过大时,二次输出电流将减小,二次绕组的去磁作用将减小,比误差和角误差都将增大。实际使用时应控制二次侧的负载阻抗在允许范围之内。对保护用电流互感器一般要求比误差不大于10%,角误差不大于7%,为了使一次电流和二次负荷阻抗相互制约,保证误差在10%范围内,电流互感器的厂家在产品出厂时给出了互感器的10%误差曲线。利用该曲线可以求出误差在10%范围内的一次电流倍数对应的最大二次负荷阻抗值。12、掌握电流互感器的极性答:在连接一次级电路时,应
8、注意线圈的极性,通常初级的L1端与次级的K1端为同极性。13、了解消弧线圈的定义答:消弧线圈是一个具有铁芯的电感线圈,电抗很大,电阻很小,其电抗值可通过改变消弧线圈的匝数和铁芯的气隙大小来调节。消弧线圈应按额定电压、补偿容量、分接头允许电流、中性点位移电压和型号进行选择和校验。消弧线圈测量线圈的电压为80-110V,额定电流为10A。消弧线圈的作用是将系统的电容电流加以补偿。使接地点的电容电流补偿到较小的数值,防止弧光短路,保证安全用电。14、了解电容器的温升及使用情况答:运行温度:电容器使用的下限温度+5、-5、-25、-40和-50五种。电容器使用的上限温度由代号A、B、C、D表示。见表。
9、代号环境温度空气()最 高24h平均最高年平均最高A403020B453525C504030D554535电容器运行时的冷却空气温度应不超过相应温度类别的最高环境温度加5,保持好的通风条件,室内温度不宜超40。海拔高度:一般应在海拔不超过1000m的地区使用。如超过此高度的地区,应由制造厂提供高原型电容器。过电压:电容器能在1.1倍额定电压下长期工作。并能在1.15倍额定电压下每24h中运行30min;在1.2倍额定电压下运行5min;在1.36倍额定电压下运行1min。应避免最高环境温度和瞬时过电压同时出现。过电流:电容器应能在1.3倍额定电流下长期运行。对于具有电容量大正偏差的电容器,过电
10、流可以允许1.43倍额定电流。铁磁谐振:为避免铁磁谐振,在投入空载变压器或电抗器之前,应切除电容器组。电容器断开电源后,应在放电电路经30s放电,放电后其端电压还应超过65v,自动切换频繁的电容器装置。在投入运行时电容器上的电压不应高于额定电压的10%,以免电容器受到过高的过电压。电容器室防火要求有:1、在1KV以上的电容器应安装在专用的电容器室内,耐火等级为二级;1KV以下的电容器或数量较少时,可安装在低压配电室或高压配电室。2、为了防止过电压、过电流、运行电压或电流不应超过电容器额定电压的1.1倍或额定电流的1.3倍。3、保持好的通风条件,室内温度不宜超过40。4、加强维护检查,防止电容器
11、鼓肚、漏油、接线松动、火花放电等不良现象发生。5、设置可靠的保护装置,用熔断器保护时,熔体不应大于电容器额定电流的1.3倍。6、电容器外壳和构架均应良好接地。15、掌握并联补偿及串联电容补偿的作用原理。答:电容器并联在电网中具有补偿无功功率的作用,是因电力系统中的负载大部分是电感性的。当电容器并接于感性负载回路中时,容性电流与感受性电流分量恰好相反,从而可以抵消一部分感性电流,或者说补偿一部分无功功率。串联电容补偿实际是以集中电容来补偿(抵消)线路的分布电感,改变线路的参数,可减少线路电压损失。电容器的串联补偿装置可以设在线路末端,也可以设在线路首端或线路中间,在35KV电网中,多设在末端变电
12、所中。16、了解过载保护的概念答:过载保护是当线路或设备的载荷超过允许范围时,能延时切断电源的一种保护。热继电器和热脱扣器是常用的过载保护装置,熔断器也可用作照明或其它没有冲击载荷的线路或设备的过载保护装置。17、了解电缆接头和终端头的定义。 答:把电缆连接到一块,使其成为一个连续的线路,这些起到连接作用的接头叫电缆接头。其中包括直线接头、绝缘接头、塞止接头、分支接头等。电缆线路的首端或末端使电缆与其它电气设备或架空输电线相连接,并维持绝缘直至连接点的装置。称为电缆终端。其分为油纸绝缘电缆户外(户内)型终端头、交联聚乙烯绝缘电缆户内、户外热缩终端头等。18、了解常用交流接触器答:交流接触器是用
13、户中广泛使用的。适合于频繁性操作的控制电路。在500V以下的低压电路中,可以用按钮开关控制。作远距离分合电动机或电容器等其它负载的控制电器,还可作电动机的正、反转控制。由于它具备灭弧罩,因此可以带负载分合电路,动作快速、安全可靠。交流接触器本身不能起保护作用,但可配以热元件(或熔断器等附件)而构成控制和保护两部分的组合装置。如磁力起动器就属于这个类型的电路。交流接触器由线圈(适合不同工作电压)带有短路环的磁铁、灭弧罩、主触点、辅助触点等组成。19、了解低压断路器的分类及用途 答:低压断路器的使用类别与其他低压电器原不同,分为A类和B类。A类是非选择型,只要流过的电流达到、超过它的动作值,它就开
14、断电路。即对它没有明确选择性动作的要求;B类是选择型,即使流过它的电流已超过它的动作值,也要人为地延时动作,要等串联在其负载侧的另一短路保护器不动作后,它再动作。即有明确的选择性动作的要求。除以上的分类外,低压断路器可按用途分为配电用和保护电动机用;按级数分单级、二级、三级和四级;按安装方式分为固定式、插入式和抽屉式,以及按是否需要维修分类,按安装类别和按防护等级分。在500伏及以下的低压用电系统中,低压空气断路器广泛地作为线路或单台用电设备的控制和过载、短路及失压保护之用。由于它具有灭弧装置,因此可以安全地带负荷分合。低压断路器分为塑料外壳式、框架式、直流快速式、限流式、漏电保护式五大类,广
15、泛地用于电路线路单台用电设备的过载,控制短路及失压保护之用。20、了解几种常见光源和发光原理。答:电光源根据其工作原理可分为热辐射光源和气放电光源两大类。前者是利用电能使材料加热到的白炽程度而发光,后者是利用气体或蒸气体放电而发光。21、了解电能表与功率表的不同之处。答:电功率表计量的是单位时间(S)内的电能,它可测有功功率和无功功率。电能表(电度表)要计量一段时间内的电能。1度电=1KW1h=1KWh。22、掌握电能表的安装要求。答:电能表应装置在周围环境明亮、干燥,不易受损、受震及便于电能表的抄读和装拆、维修的场所。在易燃、易爆、潮湿、高温、有腐蚀性气体,有磁力影响的场所以及卧室内不宜装置
16、电能表。电能表分单相电能表和三相电能表。安装应注意:1)环境温度0-40度,距热力系统大于0.5米。 2)安装在专用表箱内距地面高度为0.7-2.0米。 3)周围无强磁场,方便读数和抄表。23、了解继电保护的知识。答:继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性地将系统中的故障切除,或在系统出现不正常运行情况时,发出各种信号。对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。电力系统发生故障时,会引起电流的增加和电压的降低,以及电流、电压间相位角的变化。因此利用故障时,这些基本参数与正常运行时参数的差别就可以构成各种不同原理的继电保护。例如反应电流增大的过电流保护,反应电压降低(或升高)的低
17、电压 (或过电压)保护,反应电流与电压间的相位角变化方向保护等等。继电保护装置一般有三大组成部分其原理结构如下图为:故障参数量执行部分逻辑部分测量部分跳闸或信号脉冲 整定值主保护:满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路的保护。后备保护:主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。(1)电流保护,又分定时限过电流、反时限过电流及电流速断等保护。(2)方向过流保护。(3)接地保护:零序过电流保护。(4)线路的距离保护。(5)双回路的横差保护。(6)线路高频保护:高频相差动保护高频闭锁的方向保护。电力变压器继电保护:瓦斯保护差动保护或
18、电流速断保护,双电源或多电源的母线差功保护。24、了解雷电产生的原理及危害。答:在大气层中有大量的水汽云团。这些云团在形成过程中以及受温度变化、电场作用,水滴分裂作用下会带上正电荷或负电荷随着电荷的不断积聚,就形成了带大量电荷的“雷云”,气流作用下,雷云就会随气流漂浮运动,当其与地面靠近且相互间电场强度达到25-30KV/cm时,就会击穿空气的绝缘而发生放电,产生明亮的放电通道,同时击穿通道上的空气因受热急剧膨胀而发生霹雳的轰鸣,就是平时人们说的“雷电”。发生雷电时,强大的雷电能量摧毁建筑、引爆引燃可燃物质,造成火灾的人身伤亡事故。25、掌握避雷针、带、网的有关知识。答:一般防雷装置是将雷电引
19、向自身,并将雷电电流泄入大地。保护被保护物免遭雷击、免受雷害的一种人工装置。一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。接闪器是用来直接接受雷击的金属体。避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都可作为接闪器。而避雷器是一种专门的防雷设备。避雷针防止直击雷,避雷网防止感应雷。避雷针一般用镀锌园钢制成。针长1m以下者,园钢直径不得小于12mm,钢管直径不得小于20mm;针长1-2m者,园钢直径不得小于16mm,钢管直径不得小于25mm。装设在烟囱上方时,由于烟囱气体有腐蚀作用宜采用直径20mm园钢或40mm钢管。避雷网和避雷带可以采用镀锌园钢,园钢直径不得小于8mm,扁钢厚度不得小于4mm,截面积不得
20、小于48mm2;装在烟囱上方时,园钢直径不得小于12mm,扁钢厚度不得小于4mm,但截面积不得小于100mm2。第一类防雷建筑物滚球半径(hr)30,避雷网格尺寸55或46第二类防雷建筑物滚球半径(hr)45,避雷网格尺寸1010或812第三类防雷建筑物滚球半径(hr)60,避雷网格尺寸2020或1624避雷网和避雷带主要用来保护建筑物。引下线材料及规格一、二级防雷建筑物来说引下线不应小于2根。间距不应大于18米。三级防雷建筑物引下线间距不应大于25米。且应对称敷设。当利用建筑物钢筋混凝土中钢筋作引下线时,要数不受限定。间距不应大于18米。建筑物外廊角上柱筋应被利用。材料宜采用园钢或扁钢,宜优
21、选采用园钢。园钢直径不得小于8mm,截面积不得小于48mm2,厚度不得小于4mm,当烟囱上引下线采用园钢时直径不应小于12mm,采用扁钢截面积不得小于100mm2,厚度不得小于4mm。引下线应沿建筑物外墙敷,并经最短路径接地,建筑艺术要求较高者,引下线可暗敷,但园钢直径不应小于10mm,扁钢截面积不得小于80mm2。采用多根引下线时,宜在各引下线上于距地面0.3m-1.8m之间装设断接卡。独立避雷针、带、网应有独立接地装置,每根引下线冲击接地电阻不应大于10。防雷电感应接地装置和电气设备接地装置并且其工频接地电阻不应大于10。防直击雷接地装置应围建筑物敷成环形接地体,每根下引线冲击接地电阻不应
22、大于10。防雷电波侵入低压线架空电缆进户处金属外皮接地下引线冲击接地电阻不应大于10。架空金属管道在进出建筑物与防雷电感应的接地装置连接距离建筑物100m内,入户架空金属管道每隔25m左右接地一次,冲击接地不应大于20。三级防雷建筑冲击接地电阻应小于30。26、了解避雷器的工作原理答:避雷器并联在被保护设备或设施上,当线路上出现危及设备绝缘的过电压时,他就被 击穿,对地放电,切断过压从而保护设备。27、了解放电间隙工作原理答:当带电体与不带电或静电电位很低的物体相互接近时,如电位差达300伏以上,就会发生放电现象,并产生火花。静电放电的火花能量,若已达到或大于周围可燃物的最小能量,而且可燃物在
23、空气中的浓度或含量也在爆炸极限范围以内,就能立刻引起燃烧或爆炸。28、掌握接地保护,接零保护的概念。答:电气设备的金属外壳与接地体相连接,称接地保护。电气设备的金属外壳与变压器中接地的中线相连接,称接零保护。29、掌握工作接地,保护接地和重复接地的概念。答:电力系统中,运行需的接地(中性点接地等)称为工作接地。电力设备的金属外壳,由于绝缘的损坏有可能带电,为了防止这种电压器危及人身安全而进行接地称为保护接地。在三相四线制电网中,除变压器中点接地以外在零线上一处或多处再次接地称重复接地。30、避雷针引下线的要求。答:避雷引下线应满足机械强度,耐腐蚀和热稳定的要求。引下线一般采用圆钢或扁钢制成,其
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