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2014注册电气工程师《基础辅导》知识点汇总
1.电力设备的内部故障
从统计的数据情况来看，各种电力设备外部故障占故障总数的百分比超过90%，而内部故障所占比例不足5%。因此，从数量上讲，外部故障远远大于内部故障。然而，从故障可能造成的危害和损失来看，内部故障远大于外部故障。例如，当变压器套管缺油或内部受潮时，可能导致放电而造成套管爆炸，甚至使变压器本体遭受严重损坏。其破坏性几百倍甚至几千倍。由于线夹过热而烧断这一类外部故障。
电力设备内部过热缺陷主要包括:发电机封闭母线过热;变压器绕组、铁心及套管过热;少油断路器触头接触不良引起的过热;电压互感器因铁心不良引起的过热以及因绝缘不良或缺油引起的内部放电和爆炸隐患;电流互感器因接触不良引起的过热;各种高压设备绝缘层介损增大、受潮、老化等引起的温度升高和可能出现的热击穿和爆炸隐患;高压电缆头在三相分叉处因密封不良或缺油，导致受潮与老化而引起的过热;高压套管假油位造成的绝缘不良而引起的发热或局部放电;避雷器内部各种故障造成的温度升高;电抗器和阻波器等出现的各种过热缺陷和故障等。高压电气设备内部过热缺陷的特点是:故障点密封在绝缘材料或金属外壳中，由于红外线的穿透能力较弱，红外辐射基本不能穿透绝缘材料和设备外壳，所以无法直接用红外热成像装置检测内部热缺陷。但内部过热缺陷一般都发热时间长而且比较稳定。故障点的热量可以通过热传导和对流置换方式，与故障点周围的导体或绝缘材料发生热量传递，引起这些部位的温度升高，特别是与其有电气连接的导体也是传热的良导体，会有显著的温升。
2.微型化断路器
微型断路器(以下简称mcb)是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。 mcb虽然是一种终端电器。但它量大面广，若选用了不合适的mcb，造成的损失也是惨重的。本文根据mcb的常用电气参数谈mcb的正确选用方法。
mcb的额定分断能力额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。现在市场上见到的mcb，根据各制造厂商提供的有关技术资料和设计手册，一般有4.5ka、6ka、10ka等几种额定分断能力。我们在选用mcb时，应当像选用mccb(塑壳断路器)、acb(框架式断路器)一样，计算在该使用场合的最大短路容量，再选择mcb。如果mcb的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流，则在发生故障时，不但不能分断故障线路，还会因mcb的分断能力过小而引起mcb的爆炸，危及人身和其它电气设备线路的安全运行。
低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/o.4lv，变压器容量大多为1600kva及以下，低压侧线路的短路电流随配电容量增大而增大。对于不同容量的配变，低压馈线端短路电流是不同的。一般来说，对于民用住宅、小型商场及公共建筑，由于由当地供电部门的低压电网供电，供电线路的电缆或架空导线截面较细，用电设备距供电电源距离较远，选用4.5ka及以上分断能力的mcb即可。对于有专供或有10kv变配电站的用户，往往因供电线路的电缆萍面较粗，供电距离较短，应选用6ka及以上额定分断能力的mcb。而对于如变配电站(站内使用的照明、动力电源直接取自于低压总母排)以
及大容量车间变配电站(供车间用电设备)等供电距离较短的类似场合，则必须选用10ka及以上分断能力的mcb，具体设计时还必须进行校验。此外，特别要注意的三点是：
1.随着现代建筑物中配变容量的增大;大容量母线槽的使用以及用电设备与电源间的距离在缩短等各种因素，使供电线路末端的短路电流也在不断地增大，特别是一些高档的写字楼、办公楼、宾馆及大型商场等公共建筑，这类场合使用的mcb，在设计时应加以注意。
2.mcb有两个产品标准：一个是iec898《家用装置及类似装置用断路器》(gbl0963—1999);另一个是iec947—2《低压开关设备及控制设备低压断路器》。!ec898是针对由非电气专业和无经验人员使用的标准，而iec947—2是针对由电气专业人员操作使用的产品标准。两个标准对mcb的额定分断能力指标是不同的，对设计人员来说，一定要看具体使用场合和对象来选用mcb。若按iec947—2的额定分断能力来选用mcb，应安装在供专业人员操作的箱柜中，并由专业人员操作，如各楼层、厂房内的照明总配电箱;若按iec898来选用mcb，可供安装在非专业人员使用的操作电箱中，如大会议厅、厂房内的照明开关箱中，这些使用对象都是一般的工作人员。因此在选用 mcb时一定要注意加以区别，不能混淆。
3.一般来说，mcb的额定分断能力是在上端子进线、下端子出线状态下测得的。在工程中若遇到特殊情况下要求下端子进线、上端子出线，由于开断故障电流时灭弧的原因，mcb必须降容使用，即额定分断能力必须按制造厂商提供的有关降容系数来换算。现在有些厂商制造的mcb，上下端子均可进线及自由安装，分断能力不受影响，但笔者认为，在非万不得已的情况下，宜以上进下出为妥。mcb的保护特性根据 iec898，mcb分为人、b、c、d四种特性供用户选用：a.特性一般用于需要快速、无延时脱扣的使用场合，亦即用于较低的峰值电流值(通常是额定电流/n的2—3倍)，以限制允许通过短路电流值和总的分断时间，利用该特性可使mcb替代熔断器作为电子元器件的过流保护及互感测量回路的保护;b特性一般用于需要较快速度脱扣且峰值电流不是很大的使用场合;与a特性相比较，b特性允许通过的峰值电流<3in一般用于白炽灯、电加热器等电阻性负载及住宅线路的保护;c特性一般适用于大部分的电气回路，它允许负载通过较高的短时峰值电流而mcb不动作，c特性允许通过的峰值电流<5in一般用于荧光灯、高压气体放电灯、动力配电系统的线路保护;d特性一般适用于很高的峰值电流(<10in)的开关设备，一般用于交流额定电压与频率下的控制变压器和局部照明变压器的一次线路和电磁阀的保护。
从以上保护特性的分析可知，对于各种不同性质的线路，一定要选用合适的mcb。如有气体放电灯的线路，在灯启动时有较大的浪涌电流，若只按该灯具的额定电流来选择mcb，则往往在开灯瞬间导致mcb的误脱扣。
在保护特性方面，瓜c898标准内明确规定，mcb不能用于对电动机的保护，只可作为替代熔断器对配电线路(如电线电缆)进行保护。在这方面，设计人员往往容易忽视，并且在一些生产厂商的样本和设计资料手册上也有一些误导的地方。大家知道，电动机在起动瞬间有一个5—7in持续时间为10s的起动电流，即使c特性在电磁脱扣电流设定为(5—lo)in，可以保证在电动机起动时避过浪涌电流;但对热保护来讲，其过载保护的动作值整定于1.45jn，也就是说电动机要承受45%以上的过载电流时mcb才能脱扣，这对于只能承受<20%过载的电机定子绕组来讲，是极容易使绕组间的绝缘损坏的，而对于电线电缆来讲是可承受的。因此，在某些场合如确需用mcb对电机进行保护，可选用abb公司特有的符合iec947—2标准中 k特性的mcb，或采用mcb外加热继电器的方式，对电动机进行过载和短路保护。
3.气体继电器
气体继电器是油浸式变压器上的重要安全保护装置，它安装在变压器箱盖与储油柜的联管上，在变压器内部故障产生的气体或油流作用下接通信号或跳闸回路，使有关装置发出警报信号或使变压器从电网中切除，达到保护变压器的作用。如果不能正确使用或使用不当，则可能造成变压器损坏。
1 案例
(1) a变压器，型号为sz9-4000/35，1999年7月出厂，同年8月安装投运。2001-10-31，色谱分析判断内部存在电弧放电故障及固体绝缘受损，为此安排停电检修。11月2日停电吊芯检查，发现b相高压线圈多处匝间短路，有明显放电痕迹，变压器内游离碳较多;安装的气体继电器没投入使用(无接线)，这台变压器在高温电弧下运行，随时都有起火烧毁的危险。由于及时诊断出故障并采取了停电措施，有效地阻止了设备继续损坏，变压器当天返厂检修。
(2) b变压器，型号为sz9-6300/35，2001年3月出厂，2002年9月安装投运。2004-02-23，变压器气体继电器动作跳闸后再次送电跳闸，送油样色谱分析诊断内部存在电弧放电故障，变压器返厂检修时查出放电部位在b相高压线圈内部。
2 分析
(1) a变压器设置的气体继电器未投入使用，又无其它有效安全保护装置，无法实现故障时对变压器的安全保护。
(2) b变压器气体继电器动作后，在没有查明原因的条件下再次送电，致使故障发展，继续损坏设备。
(3) 上述2台变压器同属一个生产厂家制造，设备运行年限不长就发生严重故障，说明产品质量存在问题。
3 气体继电器使用维护注意事项
(1) 按照规定，对800 kv·a及以上的电力变压器和400 kv·a及以上的车间电力变压器均应装设气体继电器保护装置。
(2) 气体继电器使用前应经校验合格，并与变压器同时安装投入运行。应做好气体继电器的定期校验和日常巡视检查维护工作，保证动作的可靠性。
(3) 变压器安装检修后投运初期，气体继电器内可能会积聚气体，此时应退出跳闸保护，只投信号保护，待变压器内残存气体排尽后再投入跳闸保护。
(4) 变压器运行中进行大量放油、补油、带电滤油，更换净油吸附剂、开闭继电器连接管道阀门等工作时，易引起继电器误动，应退出跳闸保护，投信号保护。
(5) 经常检查和保持储油柜正常油位，保持呼吸器通畅，防止油位下降缺油引起气体继电器误动，还应设法检查循环油泵的密封性能，防止负压进气。
(6) 气体继电器动作后，应检查继电器气室有无气体、保护装置二次回路有无问题、储油柜油位是否正常、有无负压进气现象，注意保存继电器内的气体，设法取气样和油样尽快送检进行色谱分析，查明变压器故障和跳闸原因。必要时做电气试验检查，切忌盲目送电。
(7) 当变压器内部故障时间较长或程度较严重时气体继电器才有动作反应，它对早期潜伏性故障反应不灵敏。需要通过油中气体的色谱分析才能发现诊断早期潜伏性故障，因此要注意做好定期和设备异常时的色谱分析和电气试验。坚持预防为主，做好运行变压器的安全保护。
4.交流断路器
一、交流断路器用于直流电路
交流断路器可以派生为直流电路的保护，但必须注意三点改变：
1、过载和短路保护。
①过载长延时保护。采用热动式(双金属元件)作过载长延时保护时，其动作源为i2r，交流的电流有效值与直流的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。但对大电流规格，采取电流互感器的二次侧电流加热者，则因互感器无法使用于直流电路而不能使用。
如果过载长延时脱扣器是采用全电磁式(液压式，即油杯式)，则延时脱扣特性要变化，最小动作电流要变大110%—140%，因此，交流全电磁式脱扣器不能用于直流电路(如要用则要重新设计)。
②短路保护。
热动—电磁型交流断路器的短路保护是采用磁铁系统的，它用于经滤波后的整流电路(直流)，需将原交流的整定电流值乘上一个1.3的系数。全电磁型的短路保护与热动电磁型相同。
2、断路器的附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、电动操作机构等;分励、欠电压均为电压线圈，只要电压值一致，则用于交流系统的，不需作任何改变，就可用于直流系统。辅助、报警触头，交直流通用。电动操作机构，用于直流时要重新设计。
3、由于直流电流不像交流有过零点的特性，直流的短路电流(甚至倍数不大的故障电流)的开断;电弧的熄灭都有困难，因此接线应采用二极或三极串联的办法，增加断口，使各断口承担一部分电弧能量。
二、欠电压脱扣器
如果线路电压降低到额定电压的70%(称为崩溃电压)，将使电动机无法起动，照明器具暗淡无光，电阻炉发热不足;而运行中的电动机，当其工作电压降低至50%左右(称为临界电压)，就要发生堵转(拖不动负载，电动机停转)，电动机的电流急剧上长，达6in，时间略长，电动机将被烧毁。为了避免上述情况的产生，就要求在断路器上装设欠电压脱扣器。欠电压脱扣器的动作电压整定在(70%—35%)额定电压。欠电压脱扣器有瞬动式和延时式(有1s、3s、5s…-.·)两种。延时式欠电压脱扣器使用于主干线或重要支路，而瞬动式则常用于一般支路。对于供电质量较差的地区，电压本身波动较大，接近欠电压脱扣器动作电压上限值，这种情况不适宜使用欠电压脱扣器。
三、安装方式
断路器的基本安装方式是垂直安装。但试验表明，热动式长延时脱扣器横装时，虽然散热条件有些不同，但它的动作值变化不大，作为短路保护的电磁铁，尽管反作用与重力有一些关系，横装时的误差也不过5%—10%左右，因此，采用热动—电磁式脱扣器的塑壳断路器也可以横装或水平安装。但脱扣器如是全电磁式(油杯脱扣器)，横装时动作值误差高达20%—30%，鉴于此，装油杯脱扣器的塑壳式断路器只能垂直安装。万能式(框架式)断路器只能垂直安装，这与它的手柄操作方向有关，与弹簧的储能操作有关，且电磁铁释放、闭合装置、欠电压脱扣器等与重力关系比塑壳式的要大，另外，很多万能式断路器还有抽屉式安装，它们无法横过来或水平操作。对此，所有的万能式断路器都规定要垂直安装，且要求与垂直面的倾斜角不大于5。。
四、上下进线
如果导电连接(软联结)，脱扣器与动、静触头，灭弧室，出弧口等不在一个平面，如dz5—20、tl一100c、tl—225b以及dwl5—1600、2500、4000和dw45等型号的断路器，它们既可上进线(断路器的“on’’上端接电源线，“off"下端接负载)，也可下进线(“on"上端接负载，“off"下端接电源)。但是大多数塑壳式断路器(如hsml、dz20、to、tg、h系列等)只能上进线而不能下进线，dwl5—630也是仅能上进线。其原因是：在短路电流被分断时，上进线的动触头上没有暂态恢复电压的作用，分断的条件较好。下接线时，因动触杆的前面(上进线时是后面)有软联结、双金属、发热元件等，动触头上有恢复电压，分断条件就严酷，燃弧时间要长，有可能导致相间击穿短路。由于动触头多半是利用一公共轴联动，其后紧连接着软联结和脱扣器，如果它们之间由于短路断开产生电离气体或导电尘埃而使其绝缘下降，就容易造成相间短路。只能上进线的断路器，倘因安装条件限制，必须下进线，则要降低短路分断能力，一般降20%—30%，预期短路电流大的多降，小的少降。
五、成套装置
断路器被安装于成套装置，如配电柜、分电屏等，当这些柜、屏通电后，其内的各种电器产品(如刀开关、接触器、断路器等)和接线铜排都要发热，以致柜体内的环境温度可达50—60℃。断路器的动作特性、温升试验和环境温度都有关系，例如hsm1、to、tc.、cml系列整定温度都是+40。c，环境温度高于+40。c，断路器要早动作，而环境温度低于+40。c，过载电流下也可能不会动作，因此，断路器制造厂的样本和说明书都提供了温度补偿曲线(或不同温度下的整定电流值)。不采用热动式过载长延时的脱扣器(如电子脱扣器或智能化脱扣器)，则电子元件的工作点会随着温度的升高发生飘移。据此，提出降容系数的问题。我们查阅了国内外资料和对hsml塑壳式断路器的试验(将断路器置于50—60。c的烘箱中)，各种壳架等级电流和额定电流在高温下的动作值表明，它们的额定工作电流值的降容系数在0.8—0.9之间。我们又对一种电子脱扣元件进行了测试(在+60。c下)，其额定电流在1600a及以上的降容系数在0.8—0.95左右。
5.交流电
1.什么是交流电的相位，初相角和相位差?
答：交流电动势的波形是按正弦曲线变化的，其数学表达式为：e=emsinωt。
上式表明在计时开始瞬间导体位于水平面时的情况。如果计时开始时导体不在水平面上，而是与中性面相差一个角，那么在t=0时，线圈中产生的感应电势为e=emsinψ。
若转子以ω角度旋转，经过时间t后，转过ωt角度，此时线圈与中性面的夹角为：(ωt+ψ)
2.简述感抗、容抗、电抗和阻抗的意义。
答：交流电路的感抗，表示电感对正弦电流的限制作用。在纯电感交流电路中，电压有效值与电流有效值的比值称作感抗。用符号x表示。xl=u/i=ωl=2πfl。
上式表明，感抗的大小与交流电的频率有关，与线圈的电感有关。当f一定时，感抗xl与电感l成正比，当电感一定时，感抗与频率成正比。感抗的单位是欧姆。
纯电容交流电路中，电压与电流有效值的比值称做容抗，用符号xc表示。即：xc=u/i=1/2πfc。
在同样的电压作用下，容抗xc越大，则电流越小，说明容抗对电流有限制作用。容抗和电压频率、电容器的电容量均成反比。因频率越高，电压变化越快，电容器极板上的电荷变化速度越大，所以电流就越大;而电容越大，极板上储存的电荷就越多，当电压变化时，电路中移动的电荷就越多，故电流越大。
应当注意，容抗只有在正弦交流电路中才有意义。另外需要指出，容抗不等于电压与电流的瞬时值之比。
3.交流电的有功功率、无功功率和视在功率的意义是什么?
答：电流在电阻电路中，一个周期内所消耗的平均功率叫有功功率，用p表示，单位为瓦。
储能元件线圈或电容器与电源之间的能量交换，时而大，时而小，为了衡量它们能量交换的大小，用瞬时功率的最大值来表示，也就是交换能量的最大速率，称作无功功率，用q表示，电感性无功功率用ql表示，电容性无功功率用qc表示，单位为乏。
在电感、电容同时存在的电路中，感性和容性无功互相补偿，电源供给的无功功率为二者之差，即电路的无功功率为：q=ql-qc=uisinφ。
4.什么叫有功?什么叫无功?
答：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式的那部分能量叫有功。用于电路内电、磁场交换的那部分能量叫无功。
5.什么是功率因数?提高功率因数的意义是什么?提高功率因数的措施有哪些?
答：功率因数cosφ，也叫力率，是有功功率和视在功率的比值，即cos=p/s。在一定的额定电压和额定电流下，功率因数越高，有功所占的比重越大，反之越低。
发电机的额定电压，电流是一定的，发电机的容量即为它的视在功率，如果发电机在额定容量下运行，其输出的有功功率的大小取决于负载的功率因数，功率因数低时，发电机的输出功率低，其容量得不到充分利用。
功率因数低，在输电线路上将引起较大的电压降和功率损耗。因当输电线输送功率一定时，线路中电流与功率因数成反比即i=p/cosφ，当功率因数降低时，电流增大，在输电线电阻电抗上压降增大，使负载端电压过低，严重时，影响设备正常运行，用户无法用电。此外，电阻上消耗的功率与电流平方成反比，电流增大要引起线损增加。
提高功率因数的措施有：
合理地选择和使用电气设备，用户的同步电动机可以提高功率因数，甚至可以使功率因数为负值，即进相运行。而感应电动机功率因数很低，尢其是空载和轻载运行时?，所以应该避免感应电动机空载或轻载运行。
安装并联补偿电容器或静止补偿等设备，使电路中总的无功功率减少。
6.什么是三相交流电源?它和单相交流电比有何优点?
答：由三个频率相同，振幅相等，相位依次互差120度电角度的交流电势组成的电源称为三相交流电源。它是由三相交流发电机产生的。日常生活中所用的单相交流电，实际上是由三相交流电的一相提供的，由单相发电机发出的单相交流电源现在已经很少采用。
三相交流电较单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换成机械能等方面都有明显的优越性。例如：制造三相发电机、变压器都较制造容量相同的单相发电机、变压器节省材料，而且构造简单，性能优良，又如，由同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大50%，在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线可节省有色金属25%，而且电能损耗较单相输电时少。由于三相交流电有上述优点所以获得了广泛的应用。
6. 微型化断路器
微型断路器(以下简称mcb)是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。 mcb虽然是一种终端电器。但它量大面广，若选用了不合适的mcb，造成的损失也是惨重的。本文根据mcb的常用电气参数谈mcb的正确选用方法。
mcb的额定分断能力额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。现在市场上见到的mcb，根据各制造厂商提供的有关技术资料和设计手册，一般有4.5ka、6ka、10ka等几种额定分断能力。我们在选用mcb时，应当像选用mccb(塑壳断路器)、acb(框架式断路器)一样，计算在该使用场合的最大短路容量，再选择mcb。如果mcb的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流，则在发生故障时，不但不能分断故障线路，还会因mcb的分断能力过小而引起mcb的爆炸，危及人身和其它电气设备线路的安全运行。
低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/o.4lv，变压器容量大多为1600kva及以下，低压侧线路的短路电流随配电容量增大而增大。对于不同容量的配变，低压馈线端短路电流是不同的。一般来说，对于民用住宅、小型商场及公共建筑，由于由当地供电部门的低压电网供电，供电线路的电缆或架空导线截面较细，用电设备距供电电源距离较远，选用4.5ka及以上分断能力的mcb即可。对于有专供或有10kv变配电站的用户，往往因供电线路的电缆萍面较粗，供电距离较短，应选用6ka及以上额定分断能力的mcb。而对于如变配电站(站内使用的照明、动力电源直接取自于低压总母排)以
及大容量车间变配电站(供车间用电设备)等供电距离较短的类似场合，则必须选用10ka及以上分断能力的mcb，具体设计时还必须进行校验。此外，特别要注意的三点是：
1.随着现代建筑物中配变容量的增大;大容量母线槽的使用以及用电设备与电源间的距离在缩短等各种因素，使供电线路末端的短路电流也在不断地增大，特别是一些高档的写字楼、办公楼、宾馆及大型商场等公共建筑，这类场合使用的mcb，在设计时应加以注意。
2.mcb有两个产品标准：一个是iec898《家用装置及类似装置用断路器》(gbl0963—1999);另一个是iec947—2《低压开关设备及控制设备低压断路器》。!ec898是针对由非电气专业和无经验人员使用的标准，而iec947—2是针对由电气专业人员操作使用的产品标准。两个标准对mcb的额定分断能力指标是不同的，对设计人员来说，一定要看具体使用场合和对象来选用mcb。若按iec947—2的额定分断能力来选用mcb，应安装在供专业人员操作的箱柜中，并由专业人员操作，如各楼层、厂房内的照明总配电箱;若按iec898来选用mcb，可供安装在非专业人员使用的操作电箱中，如大会议厅、厂房内的照明开关箱中，这些使用对象都是一般的工作人员。因此在选用 mcb时一定要注意加以区别，不能混淆。
3.一般来说，mcb的额定分断能力是在上端子进线、下端子出线状态下测得的。在工程中若遇到特殊情况下要求下端子进线、上端子出线，由于开断故障电流时灭弧的原因，mcb必须降容使用，即额定分断能力必须按制造厂商提供的有关降容系数来换算。现在有些厂商制造的mcb，上下端子均可进线及自由安装，分断能力不受影响，但笔者认为，在非万不得已的情况下，宜以上进下出为妥。mcb的保护特性根据 iec898，mcb分为人、b、c、d四种特性供用户选用：a.特性一般用于需要快速、无延时脱扣的使用场合，亦即用于较低的峰值电流值(通常是额定电流/n的2—3倍)，以限制允许通过短路电流值和总的分断时间，利用该特性可使mcb替代熔断器作为电子元器件的过流保护及互感测量回路的保护;b特性一般用于需要较快速度脱扣且峰值电流不是很大的使用场合;与a特性相比较，b特性允许通过的峰值电流<3in一般用于白炽灯、电加热器等电阻性负载及住宅线路的保护;c特性一般适用于大部分的电气回路，它允许负载通过较高的短时峰值电流而mcb不动作，c特性允许通过的峰值电流<5in一般用于荧光灯、高压气体放电灯、动力配电系统的线路保护;d特性一般适用于很高的峰值电流(<10in)的开关设备，一般用于交流额定电压与频率下的控制变压器和局部照明变压器的一次线路和电磁阀的保护。
从以上保护特性的分析可知，对于各种不同性质的线路，一定要选用合适的mcb。如有气体放电灯的线路，在灯启动时有较大的浪涌电流，若只按该灯具的额定电流来选择mcb，则往往在开灯瞬间导致mcb的误脱扣。
在保护特性方面，瓜c898标准内明确规定，mcb不能用于对电动机的保护，只可作为替代熔断器对配电线路(如电线电缆)进行保护。在这方面，设计人员往往容易忽视，并且在一些生产厂商的样本和设计资料手册上也有一些误导的地方。大家知道，电动机在起动瞬间有一个5—7in持续时间为10s的起动电流，即使c特性在电磁脱扣电流设定为(5—lo)in，可以保证在电动机起动时避过浪涌电流;但对热保护来讲，其过载保护的动作值整定于1.45jn，也就是说电动机要承受45%以上的过载电流时mcb才能脱扣，这对于只能承受<20%过载的电机定子绕组来讲，是极容易使绕组间的绝缘损坏的，而对于电线电缆来讲是可承受的。因此，在某些场合如确需用mcb对电机进行保护，可选用abb公司特有的符合iec947—2标准中 k特性的mcb，或采用mcb外加热继电器的方式，对电动机进行过载和短路保护。
7.电气线路敷设
a.一般规定
1.电缆(线)敷设前，做外观及导通检查，并用直流500v兆欧表测量绝缘电阻，其电阻不小于5mω;当有特殊规定时，应符合其规定。
2.线路按最短途径集中敷设，横平竖直、整齐美观、不宜交叉。
3.线路不应敷设在易受机械损伤、有腐蚀性介质排放、潮湿以及有强磁场和强静电场干扰的区域;必要时采取相应保护或屏蔽措施。
4.当线路周围温度超过65℃时，采取隔热措施;位处有可能引起火灾的火源场所时，加防火措施。
5.线路不宜平行敷设在高温工艺设备、管道的上方和具有腐蚀性液体介质的工艺设备、管道的下方。
6.线路与绝热的工艺设备，管道绝热层表面之间的距离应大于200mm，与其他工艺设备、管道表面之间的距离应大于150mm。
7.线路的终端接线处以及经过建筑物的伸缩缝和沉降逢处，应留有适当的余度。
8.线路不应有中间接头，当无法避免时，应在分线箱或接线盒内接线，接头宜采用压接;当采用焊接时应用无腐蚀性的焊药。补偿导线宜采用压接。同轴电缆及高频电缆应采用专用接头。
9.敷设路时，不宜在混凝土土梁、柱上凿安装孔。
10.线路敷设完毕，应进行校线及编号，并按第一条的规定，测量绝缘电阻。
11.测量线路绝缘时，必须将已连接上的设备及元件断开
b.电缆的敷设
1.敷设电缆时的环境温度不应低于-7℃。
2.敷设电缆时应合理安排，不宜交叉;敷设时应防止电缆之间及电缆与其他硬物体之间的磨擦;固定时，松紧应适度。
3.多芯电缆的弯曲半径，不应小于其外径的6倍。
4.信号电缆(线)与电力电缆交叉时，宜成直角;当平行敷设时，其相互间的距离应符合设计规定。
5.在同一线槽内的不同信号、不同电压等级的电缆，应分类布置;对于交流电源线路和连锁线路，应用隔板与无屏蔽的信号线路隔开敷设。
6.电缆沿支架或在线槽内敷设时应在下列各处固定牢固：
(1)电缆倾斜坡度超过45°或垂直排列时，在每一个支架上。
(2)电缆倾斜坡度不超过45°且水平排列时，在每隔1~2个支架上。
(3)和补偿余度两侧以及保护管两端的第一、第二两个支架上。
(4)引入仪表盘(箱)前300～400mm处。
(5)引入接线盒及分线箱前150～300mm处
7.线槽垂直分层安装时，电缆应按下列规定顺序从上至下排列：
仪表信号线路;
安全连锁线路;
交流和直流供电线路;
8.明敷设的信号线路与具有强磁场和强电场的电气设备之间的净距离，宜大于1.5m;当采用屏蔽电缆或穿金属保护管以及在线槽内敷设时，宜大于0.8m。
9.电缆在沟道内敷设时，应敷设在支架上或线槽内。当电缆进入建筑物后，电缆沟道与建筑物间应隔离密封。
c.其他要求
电线穿管前应清扫保护管，穿管时不应损伤导线。
2.信号线路、供电线路、连锁线路以及有特殊要求的仪表信号线路，应分别采用各自的保护管。
3.仪表盘(箱)内端子板两端的线路，均应按施工图纸编号。
4.每一个接线端子上最多允许接两根芯线。
5.导线与接线端子板、仪表、电气设备等连接时，应留有适当余度。
8.现代传感器
现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法，有线或是非接触测量;传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。
2)灵敏度的选择
通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其他方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3)频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差
4)线性范围
传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。
5)稳定性
传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。
在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。
传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。
在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。
6)精度
精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。
如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。
对某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求
9.接触线的磨耗?
在接触网运营中，为了保证接触线在一定张力的情况下不断线，要求每年至少要进行一次接触线磨耗测量，当接触网接触线磨耗到一定程度时应当补强或更换。若发现全锚段接触线平均磨耗超过该型接触线截面积的25%时，应当全部更换。平均磨耗没达到25%，局部磨耗超过30%时可局部补强，当局部磨耗达到40%时应切换。?
测量磨耗重点放在定位点、电联接、导线接头、中心锚结、电分相、电分段接头处，测量磨耗要利用游标卡尺，测量接触线的残存高度，然后对照该型号接能线磨耗换算表，即可查出该处接触线磨耗面积(磨掉的截面积)。?
接触线之字值和拉出值?
定位器将接触线固定在正确的位置上就叫定位，定位器定位线夹与接触线固定处叫定位点。定位点至受电弓中心运行轨迹的水平距离，在直线区段叫之字值，在曲线区段叫拉出值，之字值和拉出值的作用是使受电弓滑板工作均匀，并防止发生脱弓和刮弓事故。?
在直线区段受电弓中心与线路中心重和，接触线之字值沿线路中心对称不止，其标准为±300mm。提速后为200～250mm之间;拉出值350～450mm之间。?
在曲线区段，拉出值和曲线半径大小有关。?
接触网用绝缘子 ?
绝缘子用以悬挂并对接地体保持电气绝缘。?
接触网上所用的绝缘子一般为瓷质的，即在瓷土中加入石英和长石烧制而成表面涂有一层光滑的釉质。?
接触网上使用的绝缘子按结构分成悬式和棒式绝缘子两类：按绝缘子表面长度(即泄漏距离)又可分成普通型和防污型两种。?近年来，大量推广采用了钢化玻璃悬式绝缘子，这种绝缘子机械强度高(为瓷质绝缘子的2～3倍)、电气性能好(在冲击波作用下其平均击穿强度为瓷绝缘子的3.5倍)、使用寿命长、不易老化、维护方便，具有良好的自洁性，它的最大特点是“零值自破”，即当绝缘子失去绝缘性能或机械过负荷时，伞裙就会自动破裂脱落，容易发现，可及时进行更换。我国近年来研制并使用了e?1型环氧树脂绝缘子，氟塑料和硅橡胶盘棒式绝缘子和半x?，5型、半tx-25型半导体釉绝缘子。半导体釉绝缘子大幅度延长了绝缘子清扫周期，提高了供电的可靠性 ，试用效果良好，但是存在泄漏电流较大等缺点。较为理想的新型绝缘子是复合式聚合绝缘子。这种绝缘子由两种聚合材料结合制成，一种材料提高机械强度，另一种材料提高绝缘性能，使复合式聚合绝缘子可以满足机械强度高、绝缘性能好、耐冲击、耐电弧重量较轻等的要求，这也是未来绝缘子发展的方向。
10.电气化铁路概论
电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的，牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。
铁道部1993年发布的《铁路技术政策》牵引动力与供电一节中做了如下阐述：积极进行牵引动力改革。大力发展电力牵引，合理发展内燃牵引，提高电力牵引承担换算周转量的比重。管好用好蒸汽机车。合理安排牵引动力的布局。在主要繁忙干线，高速铁路煤运专线及长大坡道，长隧道地区等线路上，应采用电力牵引，其它线路逐步采用燃牵引。大力提高电气化铁道的运行可靠性，提高接触网的结构稳定性和抗实能力，采用高强度，耐腐蚀，少维修，无维修的导线及接触网零部件。加强接触网的等电压保护，优化机构与接触网的绝缘匹配，改善引网关系。逐步实现牵引供电系统控制自动化、远动化及运行管理智能化。发展牵引供电系统的实时检测技术，实现故障检测现代化，并逐步建立检测及维修的专家系统。
接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。?
接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。?
支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。?定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平负荷传给支柱。?
支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础是对钢支柱而言的，即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。?
接触网的电压等级?
接触网的电压等级：工频单相交流制：25kv?
接触悬挂的类型
接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。我们所讲的接触悬挂的分类是对接触网的每个锚段而言的。接触悬挂的种类较多，一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。?
简单接触悬挂(以下简称简单悬挂)系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。国内外对简单悬挂做了不少研究和改进。我国现采用的带补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线下锚处装设了张力补偿装置，以调节张力和弛度的变化。在悬挂点上加装8～16m长的弹性吊索，通过弹性吊索悬挂接触线，这就减少了悬挂点处产生的硬点，改善了取流条件。另外跨距适当缩小，增大接触线的张力去改善弛度对取流的影响。?
链形悬挂的接触线是通过吊弦悬挂在承力索上。承力索悬挂于支柱的支持装置上，使接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点，利用调整吊弦长度，使接触线在整个跨距内对轨面的距离保持一致。链形悬挂减小了接触线在跨距中间的弛度，改善了弹性，增加了悬挂重量，提高了稳定性，可以满足电力机车高速运行取流的要求。?
链形悬挂比简单悬挂得到了较好的性能，但也带来了结构复杂、造价高、施工和维修任务量大等许多问题。?
链形悬挂分类方法较多，按悬挂链数的多少可分为单链形，双链形和多链形(又称三链形)。目前我国采用单链形悬挂。
链形悬挂根据线索的锚定方式(即线索两端下锚的方式)，可分为下列几种方式未补偿链形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂。
11.远方跳闸保护及其作用
(1)所谓远方跳闸保护就是当超高压电网发生过电压或线路故障时，在本侧保护动作跳闸的同时，还起动本侧保护的远方跳闸保护通过高频等通道发信号给对侧，使对侧的断路器跳闸，并闭锁其重合闸。
(2)与线路的过电压保护配合，以迅速切除线路的过电压故障。
(3)与线路的断路器失灵保护配合，以迅速切除对侧送来的故障电流。
(4)与线路的并联电抗器的保护配合，当本侧电抗器故障时用以迅速切除对侧送来的故障电流。
12.禁止用刀闸进行的操作
(1)当开关在合闸位置时，用刀闸接通或断开负荷电路。
(2)系统发生一相接地时，用刀闸断开消弧线圈。
(3)拉、合规程规定允许范围外的环路。
(4)在双母线中，当母联开关断开母线分裂运行时，用母线刀闸拉、合母线系统的环路。
(5)拉、合已发生故障的母线电压互感器或消弧线圈，以及没有开关的负载站用变压器。
(7)雷电时，拉、合避雷器。
13.介质损失角及其作用
所谓介质损失角就是绝缘介质在交流电压的作用下，通过介质的电流的有功分量产生介质损耗，其大小在电压、频率一定的条件下与介质损失角(即功率因数角δ)的正切tgδ(也称为介质损耗因数——也即有功电流与无功电流之比值)成正比。tgδ只与电介质的电气特征参数和试验电源的频率有关，对采用同种电介质的电气设备，不论其容量、电压等级和绝缘结构有什么不同，设备间的tgδ值都可以相互比较，以便判断设备是否有绝缘缺陷。它在发现绝缘受潮、劣化等缺陷方面比较灵敏有效。
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