开关电器典型灭弧装置的工作原理
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1)电器是指对电能的产生、输送和应用起控制、保护、检测、变换与切换以及调节作用的电气器具。
2)电器的散热方式:传导、对流和辐射。
3)电器的工作制有:长期工作制、间断长期工作制、反复短时工作制和短时工作制。
4)热时间常数T 的物理意义:是电器在绝热条件下温升达到τw 所需的时间,它代表电器的热惯性。
5)电器温升不能随时间瞬时变化的现象称为电器的热惯性,而代表热惯性大小的主要参量就是热时间常数,它是研究电器动态热过程的重要物理量。
6)用图解的方法解释为什么短时工作制有过载能力? 其过载能力用何值表示?增大短时工作制下电器的电流,只要使电器在终了温升等于或小于电器在长期工作制下的极限温升,电器就不会损坏,电器耐热性能得到充分利用,故电器在短时工作制下有一定的过载能力。
过载能力可用过载系数P P1、P I1表示,大小如下。
22d m d d p i c wc c I R I T T P P I R t I tττ======, 7)计算电动力方法:毕奥-沙伐尔定律和能量平衡原理。
8)三相稳态交流电动力当导体直列布置时中间相导体受力最大,各相所受电动力均是交变的,其频率为电流频率的2倍;电动力的大小与方向均随时间变化力的峰值为单相稳态最大力的0.866倍。
三相交流短路电动力同样是中间相导体受力最大,力的正、负峰值为单相稳态最大力的2.8倍。
单稳态: F 0=2CI ² 单暂态:Fm=3.24 F 0三相稳态:F A - = -0.808 F 0 F A ﹢= 0.058 F 0 F B ﹢= F B- = ±0.866 F 0 三相暂态:F A - = -2.65 F 0 F B ﹢= F B-=±2.8F 09)允许温升:电器允许达到的温度。
稳定温升:电器稳步上升的温度。
10)计算电动力一般公式: K 12是一个仅与导体的回路状态长度布置等情况有关的无量纲数,称为回路因数。
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生活常识分享 负荷开关的作用-负荷开关的工作原理
导语:通过主轴及传动系统,使主闸刀和灭弧闸刀同时顺时针旋转,弧触头先闭合;主轴继续转动,使主触头随后闭合。
在合闸过程中,分闸弹簧同时贮能。
负荷开关的作用-负荷开关的工作原理
负荷开关的简介 负荷开关一般装有简单的灭弧装置,它的结构不仅不复杂,反而比较简单。
图为一种压气式高压负荷开关,其工作过程是:分闸时,在分闸弹簧的作用下,主轴顺时针旋转,一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动,将气体压缩;另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统,使主闸刀先打开,然后推动灭弧闸刀使弧触头打开,气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电。
高负荷开关有: 1、固体产气式高压负荷开关:利用开断电弧本身的能量使弧室的产气材料产生气体来吹灭电弧,其结构较为简单,适用于35
千伏及以。
电器理论基础(共5篇)以下是网友分享的关于电器理论基础的资料5篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
《电器理论基础》复习提纲篇一第一章绪论1、什么是电器?答:指定信号和要求自动或手动接通和断开电路/断续或连续地改变电路参数的电气设备对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节2、电器的分类依据有哪些?答:1)耐压等级2)工作职能3)IEC 标准4)动作方式5)灭弧介质3、典型电器的宏观结构原理?答:1)系统角度2)控制角度4、典型电器的微观结构原理?答:1)断路器(开关柜、自由脱口机构结构)2)接触器(结构、吸反力配合)3) 继电器(返回系数与控制系数)5、电器中主要涉及的理论及其实际意义?答:1)电磁机构理论2)电弧理论3)电接触理论4)发热理论5)电动力理论6、电器技术的发展方向第二章电器的发热理论1、电器在工作时为什么会发热?答:内部能量损耗主要热源2、什么是趋肤效应和临近效应及其衡量标准?与什么有关?答:趋肤效应:感应电动势,涡流场邻近效应:相邻载流导体,电磁场从产生原因推理3、减小铁损的措施有哪些?答:磁通通过铁磁元件涡流80%①②③④⑤4、电器的散热方式?5、热阻如何计算?6、对流的方式? 及其形成原因?答:强制:外部施加作用自由:密度差7、什么是层流和紊流?什么是层流层、紊流层?传导方式如何?答:层流:持续稳定性紊流:紊动变化8、什么是波尔斯满定律?答:黑体发射与接收9、制定电器各部分极限允许温升的依据是什么?答:绝缘性能力学性能工作寿命10、热平衡关系的构成?牛顿公式的结构?答:热力学第一定律11、综合散热系数的主要影响因素?答:电器零部件:热对流、热传导电弧:热对流、热传导、热辐射12、典型电器(变截面导体)的温升分布情况是?答:求解过程分布规律13、温升方式有那些?答:1)升温初始温度变化过程2)冷却14、什么是热时间常数?与什么有关?答:热惯量比热容15、电器的工作制有哪些?温升情况如何?与热时间常数如何?答:1)1小时内的温度变化不超过1度2)未达稳定值周围介质温度3)未达稳定值不下降到周围环境温升16、由什么引出功率过载系数与电流过载系数?不同工作制下的P P 和P i ?什么是通电持续力TD%?答:热惯量热时间常数通电时间18、短路电流通过导体的发热的特点?答:1)通电时间短2)电阻率变化19、什么是电器的热稳定性?影响因数是?答:一定时间短路电流热损伤(与短路情况有关)20、P52-2.3答:短时间,大电流;根据公式,相同。
第一章1—1电器为什么需要灭弧装置?答:电路中的电压超过10~12V和电流超过80~100mA,则在动、静触头分离时在它们的气隙中间就会产生强烈的火花或电弧。
电弧时一种高温高热的气体放电现象,其结果会使触头烧坏,缩短使用寿命,因此通常要设灭弧装置。
1-2单相交流电磁机构中的短路环的作用是什么?三相交流电磁机构中是否也需短路环?当接触器内部发出振动噪声时,产生的原因可能有哪几种?答:单相交流电磁机构中的短路环的作用在于它产生的磁通滞后于主磁通一定相位差,它们产生的电磁力与F1之间也就有一相位差。
三相交流电磁机构中不需短路环。
交流电流要周期过零值,其产生的电磁吸力也要周期过零,这样在释放弹簧反力和电磁力的共同作用下衔铁就要产生振动。
1—3“将三只20A的接触器的触头并联起来,就可正常控制60A的负载;若控制30A的负载,它们的寿命就约延长一倍.”对吗?为什么?答:不对,前半句是对的,将三只20A的接触器的触头并联起来,就可正常控制60A的负载,但若控制30A的负载,它们的寿命就约延长一倍,是错误的.1—4额定电流30A的电动机带稳定负载,测得电流值为26A,应如何整定热继电器的额定电流值?对于三角形接法的电动机应如何选择热继电器?答:整定热继电器的额定电流值:三角形接法的电动机在有可能不满载工作时,必须选用带断相保护功能的热继电器.1—5对保护一般照明线路的熔体额定电流如何选择?对保护一台电动机和多台电动机的熔体额定电流如何选定?答:对保护一般照明线路的熔体额定电流等于或稍大于线路的工作电流;对保护一台电动机或多台电动机的熔体额定电流等于或稍大于可能出现的最大电流除以2.5,其中多台电动机,可能出现的最大电流等于容量最大一台电动机起动电流,加上其他各台电动机的额定电流。
1-6固态继电器有哪些优缺点?在什么场合应优先选用固态继电器?答:优点:工作可靠、寿命长、对外界干扰小、能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快、无火花、无动作噪声和使用方便;缺点:过载能力低,易受温度和辐射影响,通断阻抗比小.1-7断路器可以拥有哪些脱扣器?用于保护电动机需要哪些脱扣器?用于保护灯光球场的照明线路需要哪些脱扣器?断路器与熔断器相比较,各有什么特点?答:断路器可以拥有分励脱扣器、漏电脱扣器、热脱扣器与过电流脱扣器等;用于保护电动机需要电流脱扣器;用于保护灯光球场的照明线路需要复式脱扣器;断路器是能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间并分断电流的开关电器;熔断器是当通过它的电流超过规定值达一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化,从而分断电路的电器。
低压断路器
低压断路器(也称自动空气开关)是一种既可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流,又可以接通和分断短路电流的开关电器。
低压断路器在电路中除起控制作用外,还具有过负荷、短路、过载、欠电压、漏电保护等功能。
低压断路器既可以手动直接操作,也可以电动操作,还可以远方遥控操作。
1.结构与工作原理
低压断路器(也称自动空气开关)主要由触头、灭弧装置、操动机构、保护装置等组成。
低压断路器的保护装置由各种脱扣器来实现,其脱扣器形式有过电流脱扣器、热脱扣器、欠电压脱扣器、分励脱扣器等。
低压断路器的外形及结构分别。
低压断路器的主触点1依靠操动机构手动或电动合闸,主触点闭合后,自由脱扣机构(2和3)将主触点锁在合闸位置上。
低压断路器的型号含义和电器符号分别。
(1)过电流脱扣器。
过电流脱扣器12的线圈与被保护电路串联,当电路正常工作时,衔铁 11不能被电磁铁吸合;当线路中出现短路故障时,衔铁被电磁铁吸合,通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。
主触头在分闸弹簧的作用下分开,切断电路起到短路保护作用。
(2)热脱扣器。
热脱扣器9与被保护电路串联,当出现过载现象时,线路中电流增大,双金属片弯曲,通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头,主触头在分闸弹簧的作用下分开,切断电路起到过载保护的作用。
(3)欠电压脱扣器。
欠电压脱扣器8并联在断路器的电源测,当电源
侧停电或电源电压过低时,衔铁释放,通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸,起到欠电压及零压保护的作用。
2021发电厂电气部分思考题答案发电厂电气部分第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理1、发热对导体和电器有何不良影响?请问:(1)机械强度上升。
(2)碰触电阻减少。
(3)绝缘性能够上升。
2、导体的长期咳嗽和短时咳嗽各存有什么特点?答:长期发热:(1)热量一部分散到周围介质中,一部分使导体温度升高(2)温度变化并不大,电阻r、比热容c、总成套系数视作常数。
短时咳嗽:(1)短路电流小,持续时间长,导体产生的全部热量都用以并使导体温度增高。
(2)电阻r、比热容c无法再视作常量,而是温度的函数。
3、导体的长期允许载流量与哪些因素有关?提高长期允许载流量应采取哪些措施?请问:因素:与导体的电阻r、成套面积f、成套系数。
措施:(1)减小导体电阻r。
(2)增大导体的换热面f。
(3)提高换热系数?。
4、排序导体短时咳嗽温度的目的就是什么?如何排序?答:目的:确定导体通过短路电流时的最高温度(短路故障切除时的温度)是否超过短时最高允许温度,若不超过,则称导体满足热稳定,否则就是不满足热稳定。
排序:见到课本p34基准2-2。
5、大电流导体附近的钢构为什么会发热?减少钢构发热的措施有哪些?答:原因:大电流导体(母线)的周围存在强大的交变磁场,使附近的钢铁构件产生非常大的电导和涡流损耗,钢构因而咳嗽;如果钢形成滑动电路,还可以感应器产生环流,并使功率损耗和咳嗽更轻微。
措施:(1)加大钢构和载流导体之间的距离。
(2)断开载流导体附近钢构闭的合回路并加上绝缘。
(3)采用电磁屏蔽。
(4)采用分相闭合母线。
6、电动力对导体和电器有何影响?排序电动力的目的就是什么?请问:影响:正常工作电流所产生的电动力并不大,但短路冲击电流所产生的电动力可以超过非常大的数值,可能将引致导体或电器出现变形或损毁。
目的:为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过其允许应力,以便选择适当强度的电气设备。
这种校验称为动稳定校验。
7、布置在同一平面中的三相导体,最小电动力出现在哪一相上?先行详细分析。
开关电器典型灭弧装置的工作原理开关电器作为现代电力系统中不可或缺的设备,在电力传输、配电和控制等方面扮演着重要的角色。
然而,在开关电器操作过程中,由于电流突然中断导致的电弧现象给电气设备和人身安全带来了巨大威胁。
为了解决这一问题,开关电器通常配备典型的灭弧装置,本文将介绍几种常见的灭弧装置及其工作原理。
一、消弧室
消弧室是一种常见的灭弧装置,其结构特点在于采用开合时间大于或等于交流电流的零电压时长的方式实现电流零交流时消弧。
消弧室通常由两个可移动式电极、一定形状的可移动式活动触头和一定的灭弧介质组成。
当开关电器需要切断电流时,电极分开,触头与电极之间产生电弧。
随后,活动触头以合适的速度向电极移动,当电流通过零时,电极再次接近,最终将电弧排除在灭弧室中,从而实现消弧的目的。
二、磁增强器
磁增强器是一种常用的灭弧装置,其原理基于磁场的作用。
磁增强器由线圈和磁芯组成,线圈连接在控制回路中。
当开关电器需要断开电流时,线圈中的电流流过,产生磁场。
磁场的作用使得电弧的移动受到约束,由于磁场的强大作用,电弧失去能量,电流被迫中断。
磁增强器通过这种方式有效地灭弧,确保了设备的安全和可靠性。
三、灭弧腔
灭弧腔是一种常见的灭弧装置,其工作原理基于高速喷射气流。
灭弧腔通常由喷口、喷嘴和气体压力调节装置组成。
当开关电器需要切断电流时,喷射装置快速喷射高压气流,形成高速气流。
电弧在高速气流的作用下,受到气流的冷却和扩散,导致电弧能量不断减弱,最终熄灭。
灭弧腔通过喷射气流的方式实现灭弧,有效地保护了开关电器和附近设备的安全。
四、真空灭弧室
真空灭弧室是一种高效的灭弧装置,其工作原理基于在真空环境中切断电流。
真空灭弧室由真空室、固定触头和活动触头以及灭弧介质组成。
当开关电器需要中断电流时,固定触头和活动触头分离并产生电弧。
在真空环境中,电弧的扩散速度受到限制,由于缺乏物质传递热量,电弧能量迅速耗散,最终中断电流。
真空灭弧室通过创造真空环境实现高效的灭弧效果,广泛应用于高压开关设备中。
总结
开关电器典型灭弧装置采用不同的原理和结构,旨在在开关操作过程中有效地消除电弧现象,保护电气设备和人身安全。
消弧室通过可移动电极和活动触头的结合实现电弧的消除;磁增强器通过产生磁场对电弧进行限制;灭弧腔利用高速喷射气流使电弧能量迅速耗散;真空灭弧室通过创造真空环境以实现电弧中断。
这些灭弧装置在现代电力系统中广泛应用,并不断进行技术改进和创新,以提高开关电器的安全性和可靠性。
在未来,随着科技的发展,更加先进的灭弧装置将不断涌现,为电力行业带来更大的发展和进步。