电器的基本知识详解.ppt

4）栅片灭弧装置 栅片灭弧装置有绝缘栅片与金属栅片两种： 绝缘栅片灭弧装置：是利用电弧自身磁场产生的电动力拉长电弧，并使电弧在与绝缘栅片紧密接触的过程中迅速冷却； 金属栅片灭弧装置：是将电弧分割为多段短弧、利用增大近极区电压降（特别是交流时的近阴极效应）来加强灭弧效果。栅片灭弧装置适用于高低压直流和交流开关电器，以低压交流开关电器用得较多。 5）固体产气灭弧装置 固体产气灭弧装置：是利用能产生气体的固体绝缘材料如钢纸、有机玻璃等兼作绝缘管和灭弧室。 电弧产生时的高温使绝缘材料迅速分解汽化，产生大量含氢及其化合物的高压气体，将电弧分成若干串联短弧，同时产生的气体使绝缘管内的压力增加，则电弧便在近阴极效应和高压气态介质共同作用下很快熄灭。 固体产气灭弧装置主要用于高、低压熔断器中。 6）石英砂灭弧装置 石英砂充填在绝缘管内作为灭弧介质。 石英砂灭弧装置也是主要用于高、低压熔断器。 熔断器的熔体熔化后产生的金属蒸气受周围石英砂的限制无法自由扩散，遂形成高压气体，使电离了的金属蒸气扩散在石英砂缝隙内，并在弧隙中冷却和消电离。 这种装置灭弧能力强，限流作用很显著。 7）油吹灭弧装置 油吹灭弧装置是以变压器油为介质。 产生电弧后，电弧将油汽化、分解而形成油气。油气中主要成分是氢，在油中以气泡的形式包围电弧，使电弧在其中燃烧。利用氢气的高导热性和低粘度加强对弧柱的冷却作用，使电弧的热量散发。另外，由于存在着温度差，使气泡产生运动，又进一步加强了电弧的冷却。 若再要提高其灭弧效果，可在油箱中加设一定机构，使电弧定向运动，这就是油吹灭弧。 由于电弧在油中灭弧能力比大气中拉长电弧大得多，所以这种方法一般用于高压电器中，如油开关。 8）气吹灭弧装置 气吹灭弧是利用压缩空气来熄灭电弧的。 开断电路时，将预先储备好的压缩空气用管道引向燃弧区猛烈吹弧。 压缩空气作用于电弧，一方面带走大量热量、降低弧区温度，另一方面则吹散电离气体用新鲜高压气体补充空间。 六氟化硫（SF6）气体 用六氟化硫（SF6）气体来代替空气进行气吹灭弧。 六氟化硫具有优良的电绝缘性和灭弧特性，相同条件下，其绝缘能力为空气、氮气的2.5倍以上，灭弧能力为空气的100倍。所以用SF6气体吹弧时，可采用不太高的压力和吹弧速度，就能在高电压下断开相当大的电流。 此外在SF6气体中工作的触头由于不和氧气接触，不会发生氧化，接触电阻可以保持稳定。同时由于不需要采取措施去氧化层所以可以减少触头的磨损。 SF6气体灭弧已广泛用于高压断路器，同时SF6气体还广泛用于全封闭式高压组合及成套设备中作为灭弧和绝缘的介质。 9）真空灭弧装置 当真空度为5～10 mm汞柱时，电子的自由行程达43 m。自由电子在弧隙中作定向运动时几乎不会和气体分子或原子相碰撞，也就不会发生撞击电离或电场电离。 将触头置于真空中断开时产生的电弧只能是由阴极发射电子和产生的金属蒸气形成的。当电弧电流接近零时，阴极发射的电子和金属蒸气减少，弧隙中残留的金属蒸气和等离子体向周围真空迅速扩散，弧隙可以在数微秒之内由导电状态恢复到真空间隙的绝缘水平。 采用真空灭弧触头使用期限长，尤其适用于操作频繁的场合。其缺点主要是限流能力过强，灭弧时易产生很高的过电压。 10）无弧分断 实现无弧分断一般有两种方法： 在交流电流自然过零时，以极快的速度使动静触头分离，使触头分断过程中电弧能量最小，致使电弧很弱或根本无法产生电弧，以达到无弧分断电路的目的。 采用电子灭弧装置。在触头的两端并联晶闸管，让晶闸管承担电路的通断，在触头断开时将其电压控制在极低的范围内，从而避免电弧的产生。 电磁式电器无弧分断检测电路工作原理框图 电子灭弧装置的原理框图 说明 触头的每一次跳动都相当于一次分、合操作，这将会导致开关不能准确接通电路，而且在触头分离时，接触面的间隙内会产生电弧，使触头熔焊和烧损，严重时会影响到触头的工作。 只要使第一次碰撞的反弹距离小于或等于触头接触面的形变距离，则触头在整个振动过程中接触面就永远不会分离，振动就是无害的。 通过力学分析可知，适当减小动触头的质量和运动速度、增大触头初压力或选用K值接近1的触头材料，可实现触头的无害振动，但要完全消除触头接通时的振动是不可能的。 3）触头间的电动斥力 当电流通过触头，由于自身磁场与平行于视在接触面的电流分量相互作用会产生电动斥力，这个电动斥力会减小触头的有效接触力，增大触头闭合过程的振动，使触头容易产生熔焊。 在大功率电器中，为减小触头间的电动斥力常采用多个触头并联的结构，使流过各每个并联触头的电流仅为总电流的 ，则每个并联触头间承受的电动斥力也只有一个触头时的 。 4）触头的冷焊 冷焊——是指闭合触头未通电时在室温或冷态下出现的粘结现象。 冷焊常常发