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1、第三章 城市轨道交通变电所中的一次设备一、电气设备的分类城市轨道交通变电所中的电气设备可以分为一次设备和二次电气设备两大类，一次设备是城轨供电系统的主体，二次设备是城轨供电系统安全可靠运行的重要保障，二者缺一不可，共同协调工作才能保证变配电系统安全可靠地运行。1.一次设备电气一次设备也被称为主设备，是指直接用于接受电能、改变电能电压和分配电能的设备和载流导体。它主要包括变压器、断路器、隔离开关、整流器等。由电气一次设备相互连接，构成的电气回路称为一次回路或一次接线系统。第一节一次设备概述根据一次设备的功能，可将它们分为以下几类：（1）开关电器 用来关合和开断电路的电器，包括断路器、隔离开关、熔
2、断器和负荷开关。（2）限制电器 用来限制电路中电压或电流的电器，包括电抗器、避雷器。（3）变换电器 用来变换电路中的电压和电流使之便于检测的电器，包括电流互感器、电压互感器。（4）成套装置和组合电器 将开关电器、限制电器和变换电器按一定的线路装配成一个整体的电器组合。主要有高压开关柜、低压成套电器装置以及气体绝缘金属封闭组合电器GIS等。（5）补偿电器 指用于补偿系统的无功功率、提高功率因数的设备。主要有电力电容器和同步补偿机等。一次设备还可以按照电流制式分为交流电器和直流电器。交流电器是工作于三相或单相工频交流制式的电器。直流电器是指工作于直流制系统的电器。第一节一次设备概述2.二次设备对一
3、次设备进行控制、保护、监测和指示的设备，称为二次设备。如各种继电器、控制开关、成套继电保护装置等。二次设备是城轨供电系统的重要组成部分。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。第一节一次设备概述二、对一次电气设备的基本要求一次电气设备是城轨供电系统的主体，设备故障可能导致停电甚至发生重大安全事故，在对电气设备进行设计和选择时，应考虑安全、可靠和经济等多方面的因素，并满足以下基本要求：1）能长期承受工频最高工作电压、短期承受内部过电压和外部过电压的作用而不被击穿；2）能长期承受额定电流、短期过载电流的作用，温升在允许范围之内；3）能承受短
4、路电动力效应和热效应的作用而不被损坏；4）开关电器的断流能力应符合有关的规定；5）供测量和保护用变换电器应符合规定的精度要求；6）在规定的使用环境中能承受一定外界条件的影响并安全可靠地运行 第一节一次设备概述一、变压器概述1.什么是变压器变压器是一种静止的电气设备，它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种或几种电压等级的交流电能。2.变压器的用途 变压器除用于改变电压外，还可用于改变电流、变换阻抗等。3.变压器的基本结构及基本工作原理。（1）基本结构 虽然变压器种类繁多，用途各异，但变压器的基本结构大致相同。最简单的变压器是由一个闭合的软磁铁心和两个套在铁心上相互绝
5、缘的绕组构成的。如图3-1所示。第二节变压器第二节变压器图图3-1 3-1 变压器基本结构及工作原理示意图变压器基本结构及工作原理示意图（2）基本工作原理4、变压器的分类变压器的常用分类方式如下：1）按用途分：电力变压器和特种变压器。2）按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。电力变压器3）按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。4）按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。5）按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。6）按调压方式分：有载调压变压器和无励磁调压变压器。变压器二次侧不带负载，一次侧也与电网断开(无电源励磁)的调压，
6、称为无励磁调压，带负载进行变换绕组分接的调压，称为有载调压。第二节变压器第二节变压器5变压器的主要技术参数（1）额定容量 它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功率，单位有：伏安（VA）或千伏安（kVA）或兆伏安（MVA）。（2）额定电压U1N/U2N 均指变压器长时间运行所能承受的工作电压。原边额定电压U1N是指电源加在原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压，单位有：伏（V）或千伏（kV）。（3）额定电流I1N/I2N 原、副边额定电流是指在额定容量和额定电压时所长期允许通过的电流，单位是安（A）。三相变压器的额定电流都是指的线电流。（
7、4）额定频率fN 指工业用电频率，我国规定为50Hz。（5）联接组别 第二节变压器二、油浸式电力变压器的结构 油浸式电力变压器主要由铁心、绕组、油箱、调压装置、冷却装置、保护装置、引出线装置以及其他附件组成。城轨供电系统的主变电所中主变压器一般采用三相油浸式电力变压器，图3-3为其外形图。其主要部件及功能如下：图3-3 油浸式变压器第二节变压器1、铁心2、绕组3、油箱4、调压装置5、冷却装置6、保护装置7、引出线装置第二节变压器图3-4 心式变压器铁心第二节变压器三、干式变压器1、结构特点图3-5 10kV级SCB10型（IP00)高压接线端子低压接线端子温控仪冷却风机环氧树脂浇注的高、低压绕
8、组 铁心无载分接开关第二节变压器2、干式变压器的形式1）开启式2）封闭式3）浇注式图3-6 环氧浇注式变压器铁心的典型结构a)拉板式 b)拉螺杆式1-铁轭夹紧螺杆 2-吊板 3-上夹件 4-旁螺杆 5-拉板 6-绑扎带 7-拉板绝缘 8-硅胶条 9-硅钢片 10-下夹件 11-铁心封片 12-拉螺杆第二节变压器3、干式变压器的温度控制系统图3-7 TTC-310系列温度控制器的原理图第二节变压器4干式变压器的冷却方式 干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应
9、急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。5干式变压器的调压装置 干式变压器调压分为无励磁调压和有载调压两种。（1）无励磁调压 切换分接抽头时必须将干式变压器从电网中切除，停电后局进行。通常，无励磁调压通过调整绕组上的分接片来实现调压。（2）有载调压 干式变压器有载调压采用有载调压分接开关，在变压器励磁或负载状态下，通过改变绕组匝数完成调压操作。第二节变压器6干式变压器的优点由于环氧浇注干式变压器具有结构简单、绝缘强度高、抗短路能力强、不易燃烧、可在恶劣环境下正常工作、维护工作量很小、噪声低、体积小、重量轻、运行损耗低、运
10、行效率高等优点，现被广泛应用于城轨的牵引变电所中。第三节 整流机组整流机组由整流变压器和整流器组成。整流机组是城轨牵引变电所最重要的设备，其作用是将中压网路的AC35Kv(或AC33Kv、AC10Kv)的交流电压降为1180V的交流电压，再整流输出DC1500V的直流电压，经网上电动隔离开关给接触网供电，实现直流牵引。早期的城市轨道交通直流牵引系统，通常采用三相桥式整流电路，但三相桥式整流电路产生的谐波很严重，为提高直流供电质量，降低直流电源脉动量，现在通常采用多相整流方法，采用六相、十二相整流，甚至是二十四相整流。我国今后建设的城市轨道交通整流变电站将会以24脉波整流为主。整流变压器与整流器
11、合称为整流机组。城轨的牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。第三节 整流机组1整流变压器整流变压器不仅仅起降压作用，还将三相交流电变成多相交流电供整流器整流。整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K90K(高压，低压)，其承受极限温度为155，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。整流变压器的结构与普通变压器相同，有原、副边两个绕组，整流变压器的原边绕组接交流电力系统，称网侧绕组；副边接整流器，称阀侧绕组。这两个绕组共用一个铁芯。整流变压器和
12、普通变压器的原理相同。第三节 整流机组2整流器整流器的作用是将交流电变成直流电供电动车辆的牵引电动机使用。整流器由大功率二极管及其散热器、保护器件、故障显示器件、通信接口等组成。如图3-8所示。图3-8 整流器结构第三节 整流机组3整流器的工作原理（1）三相桥式全波整流图3-9 三相桥式全波整流电路a)电路图 b)波形图第三节 整流机组（2）12脉波整流电路图3-10 12脉波整流电路及矢量图a)原理图 b)变压器一次、二次绕组矢量图 c)整流换相图第三节 整流机组（3）24脉波整流电路图3-10 整流变压器一次绕组接线图第三节 整流机组图3-11 整流机组原理图第四节 电弧一、电弧现象电气设
13、备的开关电器切断有电流的电路时，如果电路中的电压大于20V，电流超过80mA时，触头间会产生强烈而耀眼的白光柱，即产生电弧。从现象上看，电弧是一束明亮的光柱。实质上，电弧是一种游离状态的气体放电现象，它是电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间火花。按产生电弧的电路电源不同，可将电弧分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。电极上电弧的孳生点（温度最高、最明亮的斑点）称为阴极斑点或阳极斑点。+弧柱区阳极区阴极区图3-12 电弧的结构第四节 电弧电弧具有以下特点：1）起弧电压、电流的数值很低。2）电弧中含有大量的电子、离子，因此电弧有良好的导电性能，具有很高的电导。弧柱电流密度可达10KA/cm2
14、。电孤存在时，尽管开关电器的触头是断开的，电路中仍然有电流流过，电路将继续导通。3）电弧能量集中，温度很高。弧放电时，能量高度集中，弧心温度可达10000左右，电弧表面的温度也可达到30004000。4）电弧是一束质量很轻的游离状态的气体，在外力的作用下，能迅速移动、伸长、弯曲、变形。第四节 电弧电弧对电力系统和电气设备造成危害，主要有以下几种：1）延长了开关电器切断电路的时间。2）由于电弧的温度很高，如果电弧长时间燃烧，不仅将触头表面的金属熔化或蒸发，而且引起电弧附近电气绝缘材料烧坏，引起事故。对充油电气设备，还可能使设备的内部温度和压力剧增，从而引起爆炸、火灾等。3）由于电弧能在外力的作用
15、下迅速移动，很容易形成飞弧造成电源短路事故和伤人。第四节 电弧二、电弧的产生与维持 1热电子发射 2强电场发射 3碰撞游离 4热游离 电弧的产生是开关电器开断负荷电路时，触头间的中性质点被游离的结果。电弧产生，第一是由于热的作用，发生热电子发射和热游离；第二是由于电场的作用，发生强电场发射和碰撞游离，在气隙间出现大量电子流，使气体由绝缘体变成导体。强电场发射和碰撞游离是产生电弧的主要原因，而电弧得以维持和发展的主要原因是热游离作用。应该注意的是，在整个过程中几种物理作用并不是截然分开的，而是交叉进行或同时存在的。电弧燃烧期间，起主要作用的是热游离。第四节 电弧三、电弧的熄灭在开关电器的触头间，
16、发生游离过程的同时，还发生着使带电质点减少的去游离过程。去游离就是正、负带电粒子中和而变成中性粒子的过程。去游离的方式分两类：复合和扩散。1复合2扩散3影响去游离的主要因素主要有以下几个：（1）电弧温度（2）介质的特性（3）气体介质的压力 （4）触头材料 （5）触头间电场的强弱（6）开断电流的大小 第四节 电弧四、电弧的特性及熄灭1、电弧电压沿弧长的分布阴极区+弧柱区阳极区IU Uh0U1U2U3 图图3-13 3-13 电弧电压沿弧长分布电弧电压沿弧长分布第四节 电弧2、直流电弧的特性及熄灭图3-14 具有电弧的R-L直流电路 图图3-153-15直流电弧的伏安特性直流电弧的伏安特性 图图3
17、-163-16直流电弧的稳定燃烧点直流电弧的稳定燃烧点第四节 电弧直流电弧具体的灭弧方法有：（1）拉长电弧（2）开断电路时在电路中逐级串人电阻（3）在断口上装灭弧栅（4）吹弧冷却电弧 图图3-17 3-17 拉长电弧使电弧熄灭拉长电弧使电弧熄灭 图图3-18 3-18 外电路逐级引入电阻灭弧外电路逐级引入电阻灭弧 图图3-19 3-19 金属栅片分割短弧灭弧金属栅片分割短弧灭弧 第四节 电弧3、交流电弧的特性及熄灭交流电弧是指在开断交流回路过程中所产生的电弧。图图3-20 3-20 含含R-L-CR-L-C的交流电弧电路的交流电弧电路图3-21 交流电弧的伏安特性及电压、电流波形（a）伏安特性
18、；（b）波形图第四节 电弧交流电流每半个周期过零一次，称为“自然过零”。交流电弧电流过零期间，同时存在两个对立的基本过程，一个是弧隙介质绝缘强度(或介电强度)的恢复过程，另一个是弧隙电压恢复过程。在恢复过程中，电弧是否重燃取决于弧隙介质绝缘强度的恢复和弧隙电压的恢复快慢程度。若恢复电压高于介质的绝缘强度，电弧将会重燃，这种现象叫电击穿；反之，若采取有效措施加强弧隙的冷却，使弧隙介质的绝缘强度达到不会被弧隙外施电压击穿的程度，则在下半周电弧就不会重燃而最终熄灭。第四节 电弧(1)介电强度恢复过程 影响介质介电强度恢复速率的主要因素有：1）弧隙温度。弧隙温度降低越快，弧隙介质强度恢复速率越大。2）
19、弧隙介质特性。不同的灭弧介质中弧隙介质强度恢复速率不同，如图3-22所示。3）灭弧介质的压力。压力高不易击穿产生电弧。4）断路器触头的分断速度。分断越快，开距越大，介质介电强度的恢复速率越大。图图3-22 介质介电强度的恢复过曲线介质介电强度的恢复过曲线1-真空；真空；2-SF6；3-空气；空气；4-油油第四节 电弧（2）弧隙电压恢复过程 电流过零使电弧熄灭后，电路施加于弧隙的电压，将从不大的电弧电压逐渐增长，一直恢复到电源电压，这一过程中加在弧隙上的电压称为恢复电压。电弧电流过零前，弧隙电压呈马鞍形变化，电压值很低，电源电压的绝大部分降落在线路和负载阻抗上。电流过零时，弧隙电压等于熄弧电压，
20、正处于马鞍形的后峰值处（图3-21的C点），电流过零后，弧隙电压从后峰值逐渐增长，一直恢复到电源电压，弧隙电压从熄弧电压变成电源电压的过程称为弧隙电压恢复过程。电压恢复过程与电路参数、负荷性质等有关。受电路参数等因素的影响，电压恢复过程可能是周期性的变化过程，也可能是非周期性变化过程。这里用ur(t)表示电压恢复过程。第四节 电弧交流电弧电流过零自然熄灭后，是否重燃主要取决于弧隙介质介电强度ud(t)的恢复过程和弧隙电压ur(t)的恢复过程。交流电弧的熄灭条件为：ud(t)ur(t)图3-24 交流电弧在过零后重燃和熄灭过程（a）重燃；（b）熄灭第四节 电弧目前，广泛采用的交流电弧的灭弧方法有
21、以下几种：（1）速拉灭弧（2）冷却灭弧法（3）采用多断口灭弧图3-27 双断口示意图1-静触头 2-电弧 3-动触头第四节 电弧（4）吹弧或吸弧灭弧法按方向可把吹弧分为：1）横吹。2）纵吹。3）纵横吹。图3-28 吹弧方式(a)横吹 （b）纵吹 l一电弧 2一触头第四节 电弧灭弧方法按外力的性质分，有气吹、油吹、电动力吹及磁力吹弧或吸弧等。有的开关采用专门的磁吹线圈来吹动电弧，也有的开关利用铁磁物质如钢片来吸引电弧，这相当于反向吹弧。3-27 电动力吹弧1-静触头2-动触头3-电弧 图3-28 磁力吹弧l-磁吹线圈2-灭弧触头3-电弧图3-29 铁磁吸弧 l-钢片 2-电弧 第四节 电弧（5）
22、长弧切短灭弧法（6）粗弧分细灭弧法 （7）狭沟灭弧法（8）真空灭弧法 （9）六氟化硫（SF6）灭弧法 （10）静止油中电弧的熄灭 图3-30 钢灭弧栅对电弧的作用l-钢栅 2-电弧 3-触头图3-31 绝缘灭弧栅对电弧的作用 1-绝缘栅片 2-电弧 3-触头第五节 断路器一、断路器概述1、断路器的作用断路器是电力系统及牵引供电系统中的最重要的一种开关电器。它具有两方面的作用：一是控制作用，即根据电力系统的运行要求，接通或断开工作电路；二是保护作用，即在电气设备或线路发生故障时，通过继电保护装置及自动装置使断路器动作，将故障部分从电力系统中迅速切除，防止事故扩大，保证电力系统的无故障部分正常运行
23、。第五节 断路器2.对高压断路器的基本要求 高压断路器工作的好坏，直接影响到电力系统的安全运行。因此，对高压断路器的基本要求是：（1）工作可靠，具有足够的机械强度和良好的稳定性能 （2）具有足够的开断能力 （3）具有尽可能短的切断时间（4）具有自动重合闸性能 （5）结构简单、价格低廉 在满足安全、可靠的前提下，高压断路器还应有机构简单、安装、检修方便、体积小、重量轻等优点。第五节 断路器3.高压断路器的分类高压断路器种类很多，按其安装地点的不同可分为户内式断路器和户外式断路器两种。按操动机构可分为：电磁式、弹簧式、液压式、气动式等。按其灭弧的不同，可分为：1）油断路器 2）真空断路器3）空气断
24、路器，又称压缩空气断路器。4）SF6断路器5）自产气断路器6）磁吹断路器第五节 断路器4.高压断路器的基本参数（1）额定电压UN（kV）（2）额定电流IN（A）（3）额定短路开断电流INbr（kA）（4）额定关合电流INcl（kA）（5）额定热稳定电流It（kA）（6）额定动稳定电流Ies（kA）（7）合闸时间thz（s）（8）全分闸时间tkd（s）图3-32 断路器开断电路时的有关时间第五节 断路器(9)额定操作顺序 是根据实际运行需要制定的对断路器的断流能力进行考核的一组标准的规定操作。其操作顺序分为无自动重合闸断路器的额定操作顺序和能进行自动重合闸断路器的额定操作顺序两类：无自动重合闸断
25、路器的额定操作顺序。它又分为两种：一种是发生永久性故障断路器跳闸后两次强送电的情况，即“分180s合分180s合分”；另一种是断路器合闸在永久故障线路上跳闸后强送电一次的情况，即“合分15s合分”。能进行自动重合闸断路器的额定操作顺序。该操作顺序为“分0.3s合分180s合分”。第五节 断路器5.高压断路器的型号断路器的类型很多，根据行业标准JB/T8754-2007高压开关设备和控制设备型号编制方法的规定，目前我国断路器的型号一般由文字符号和数字按以下方式组成：-/-其中：第一位表示产品名称：S少油断路器，D多油断路器，L六氟化硫（SF6）断路器，Z真空断路器，K压缩空气断路器，Q自产气断路
26、器，C磁吹断路器；第二位表示安装地点：N户内型，W户外型；第三位表示设计序号，用数字1，2，3，表示；第四位表示额定电压（或最高工作电压）（kV）；第五位表示补充特性：C手车式，G改进型，w防污型，Q防震型；第六位表示额定电流（A）；第七位表示额定开断电流（kA）。第五节 断路器6.高压断路器的基本结构图3-33 高压断路器的基本结构支持绝缘件操动机构开断元件传动机构基座第五节 断路器二、真空断路器 1.关于真空的基本概念真空是指在给定的空间内绝对压力低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状态。真空的程度用真空度表示 图3-34 不同介质的绝缘间隙击穿电压第五节 断路
27、器真空中电极间电弧是这样产生的：当触头行将分离前，触头上原先施加的接触压力开始减弱，动静触头间的接触电阻开始增大，由于负荷电流的作用，发热量增加。在触头刚要分离瞬间，动静触头之间仅靠几个尖峰联系着，此时负荷电流将密集收缩到这几个尖峰桥上，接触电阻急剧增大，同时电流密度又剧增，导致发热温度迅速提高，致使触头表面金属产生蒸发。同时微小的触头距离下也会形成极高的电场强度，造成强烈的强电场发射，间隙击穿，继而形成真空电弧。真空电弧一旦形成，就会出现电流密度在104A/cm2 以上的阴极斑点，使阴极表面局部区域的金属不断熔化和蒸发，以维持真空电弧。在电弧熄灭后，电极之间与电极周围的金属蒸气迅速扩散，密度
28、快速下降直到零，触头间恢复高真空绝缘状态。第五节 断路器真空中的电弧有两种形态，扩散型电弧和集聚型电弧。图3-37 电弧的形态（a）扩散型（b）集聚型第五节 断路器2.真空断路器的基本结构真空断路器的结构如图3-36所示。它由真空灭弧室（真空泡）、保护罩（屏蔽罩）、动触头、静触头、导电杆、开合操作机构、支持绝缘子、支持套管、支架等构成，其核心是真空灭弧室（真空泡）。图3-36 真空断路器的基本结构第五节 断路器真空灭弧室由真空容器（外壳）、触头系统（包括动触头和静触头）、波形管（不锈钢材料）、保护罩（屏蔽罩）、法兰、支持件等构成,如图3-37所示。图3-37 真空灭弧室剖视图第五节 断路器图3
29、-38 各种触头结构形状a）横向磁场杯状触头 b）螺旋触头 c）线圈型触头 d）纵向磁场杯状触头 （a）（b）（c）图3-41 螺旋式叶片触头a）纵向剖面图 b）动触头顶视图 c）横向磁场触头和旋转电弧第五节 断路器3、真空断路器的分类由于真空断路器的灭弧室既可以垂直安装，又可以水平安装，还可以选择任意角度进行安装，因此真空断路器有多种多样的总体结构形式。按真空灭弧室的布置方式可分为落地式和悬挂式两种基本形式，以及这两种方式相结合的综合式和接地箱式。（a）落地式 （b）悬挂式图3-40 真空灭弧室的布置方式第五节 断路器4.真空断路器的操作过电压及抑制方法：用真空断路器断开电路时，可能会出现操
30、作过电压，主要形式有：1）截流过电压，所谓截流就是强制交流电流在自然过零前突然过零的现象，由于电路中存在电感，因此会发生过电压；2）切断电容性负载时的过电压，这是因熄弧后间隙发生重击穿而引起的。所以，真空断路器的重击穿几率越小越好；3）高频多次重燃过电压，断路器开断感性电流时，当间隙被击穿后电弧重燃，因电路参数影响，击穿后电流中含有高频分量。当高频分量的幅值很大时，受其影响，间隙被反复击穿，使负载侧的电压不断升高，从而产生较高的过电压。第五节 断路器高压真空断路器常用的抑制操作过电压的方法有：1)采用低电涌真空灭弧室。这种灭弧室既可降低截流过电压，又可提高开断能力。2)在负载端并联电容。既可以
31、降低，也可减缓恢复电压的上升陡度。3)在负载端并联电阻和电容。它不仅能降低截流过电压及其上升速度，而且在高频重燃时可使 振荡过程强烈衰减，对抑制多次重燃过电压有较好的效果，电阻一般选100200，电容选0.10.2F。4)串联电感。可降低过电压的上升陡度和幅值。5)安装避雷器。用它限制过电压的幅值。第五节 断路器5.真空断路器的特点 真空断路器具有体积小、无噪声、无污染、寿命长、可以频繁操作、不需要经常检修等优点，因此特别适合配电系统使用。此外，真空断路器灭弧介质或绝缘介质不用油，没有火灾和爆炸的危险。触头部分为完全密封结构，不会因潮气、灰尘、有害气体等影响而降低其性能，工作可靠，通断性能稳定
32、。灭弧室作为独立的元件，安装调试简单方便。由于它开断能力强、开断时间短，还可以用作其他特殊用途的断路器。第五节 断路器三、高压SF6断路器1.SF6气体的基本特性 SF6的分子量为146，它的比重约为空气的5倍，在常温下不易液化。SF6气体是一种无色、无臭、无毒和不可燃的惰性气体，在常温常压下化学性能稳定，具有较高的介电强度，它的绝缘强度是空气的2.53倍，是目前最优良的灭弧和绝缘介质。SF6气体具有很强的灭弧能力，静止的SF6气体的灭弧能力比空气大100倍以上。利用SF6气体吹弧时，在气体压力和吹弧速度都不是很大的情况下，就能在高电压下开断相当大的电流。第五节 断路器SF6气体灭弧性能的原因
33、主要是：1）SF6气体热热量大。2）SF6气体环境下的电弧能量小。3）SF6气体分子的负电性强。所谓负电性，是指SF6气体分子极易捕获、吸附自由电子形成低活动性负离子的特性。SF6气体负电性强，加强了去游离，降低导电率。在电弧电流过零后，弧柱温度将急剧下降，分解物急速复合。因此，SF6气体弧隙的介质性能恢复速度很高，能耐受很高恢复电压，电弧在电流过零后不易重燃。第五节 断路器SF6气体绝缘性能好的原因主要是：SF6气体的分子体积大，使得电子的自由行程减小，从而减少碰撞游离的发生。且SF6气体分子又具有负电性，容易俘获电子形成负离子，使电子失去产生碰撞游离的能力，对去游离有利，故绝缘强度高。SF
34、6的绝缘性能稳定，不会老化变质，当气压增大时，其绝缘能力也随之提高，以此可以提高SF6的使用压力来缩小绝缘尺寸和断路器的体积。第五节 断路器2.SF6断路器分类 SF6断路器按结构形式可分为落地罐式、瓷柱式和手车式；按灭弧室压力分可分为双压式（复压式）和单压式；按触头工作方式分可分为定开距式和变开距式。图3-41 落地罐式SF6断路器结构1套管2支柱绝缘子3电流互感器4静触头5动触头6喷口工作缸7检修窗8绝缘操作杆9油缓冲器10合闸弹簧11操作杆体 图3-42 支柱瓷套式SF6断路器的外形结构第五节 断路器高压手车式SF6断路器，适用于三相交流50Hz，35kV，10kV电力系统。可用来分、合
35、额定电流和故障电流，并可用于频繁操作场合，也可作联络断路器和开断关合电容器组断路器。具有结构紧凑、轻巧，检修方便的特点。图3-43是LN2-10型SF6断路器安装在手车上后的外形示意图。图3-43 LN2-10型SF6断路器外形示意图1-上接线端；2-绝缘筒；3-下接线端；4-操动机构；5-小车；6-分闸弹簧第五节 断路器第五节 断路器第五节 断路器第五节 断路器第五节 断路器第五节 断路器第五节 断路器11醉翁亭记1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导
36、入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，
37、因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们
38、分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐
39、，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有
40、限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气
41、开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州
42、的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是
43、第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：
44、深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗
45、读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进1.而年又最高
46、；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文本举例表助词“的”1.泻出于两峰之间者；2.醉翁之意不在酒；3.山水之乐；4.山间之朝暮也；5.宴酣之乐位于主谓之间，取消句子独立性而不知太守之乐其乐也表代词1.望之蔚然而深秀者；2.名之者谁(指醉翁亭)；3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】更多文言现象请参见我的积累本。三、板书设计路线：环滁琅琊山酿泉醉翁亭风景：朝暮之景四时之景山水之乐(醉景)风俗：滁人游太守宴众宾欢太守醉宴游之乐(醉人)心情：禽鸟乐人之乐乐其乐与民同乐(醉情)可取之处重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有助于培养学生的核心素养。不足之处文章难度相对较高，基础能力低的学生难以适应该教学。会员免费下载