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3章节 电弧及电气触头基本理论
第3章 电弧及电气触头的基本理论;第3章 电弧及电气触头的基本理论;§3-1 电弧的形成和熄灭;§3-1 电弧的形成和熄灭;§3-1 电弧的形成和熄灭;§3-1 电弧的形成和熄灭;§3-1 电弧的形成和熄灭;①复合 异性质点靠近而相互中和的现象。 冷却
②扩散 带电质点逸出弧柱外的现象。 吹弧
影响游离和去游离的因素
①电弧温度:热游离↓→Q↓→速度↓→复合加强→Q↓
使温度降低的方法有:吹弧、拉长电弧、或与冷却介质表面接触。
②电场强度:E↓→运动速度↓→复合↑→Q↓→热游离↓
③气体介质的压力:F↓→自由行程缩短→离子浓度↑→复合↑
真空数目少→磁撞游离↓→扩散↑
④介质特性:包括气体的介电强度、导热系数、热量量、电负荷
⑤电极材料:铜、银、铜钨、银钨合金具有熔点高、导热能力强、热容量大的特点,可减少热电子发射和弧柱中的金属蒸气。;提高触头的开断速度(分闸弹簧)
冷却电弧(油、SF6、真空、压缩空气)
拉长电弧
吹弧
增大绝缘介质气体压力
将触头置于真空灭弧室中
将长弧分割成多段短弧。;§3.2 直流电弧的特性及熄灭;3、2、1 特性:;2、电弧电压分布图:
=阴极区电压+弧柱区电压+阳极区电压 ;Uh=阴极区电压U阴极区+弧柱区UH+阳极区U阳极区
或:
—— U阴极区,大小与ih无关,在空气中U=8~11V
—— UH与ih呈线性关系
—— U阳极区 U阴极区、且随ih增大而减小甚至为零
短弧:几个mm长、主要由U阴极区+ U阳极区组成, UH近似于零
长弧:几个cm~几个m长,主要由UH组成;近阴极效应(短弧原理);3、2、2、直流电弧的工作点;1、电压方程式
E——电源电压。
iR——电阻电压。
——电感电阻电压
Uh——电弧电压
2、直流电弧的熄灭条件;
;§3.3 交流电弧的特性及熄灭;3、3、1 特性
1、动态伏安特性曲线: 电弧电压和电流随时间不断变化,每一周期,电流过零2次
Uh——马鞍形状。A B
A——燃弧电压 B——熄弧电压;电弧在自然过零时将自动熄灭,但下半周期随着电压的升高,电弧会重燃。
若电流过零时,电弧不再重燃,电弧就此熄灭。
2、热惯性:电弧温度的变化滞后于电流的变化;3、3、2 交流电弧的熄灭; 2、弧隙电压的恢复过程Uhf;3、交流电弧的熄灭条件:;4、交流电弧的灭弧方法;(4)利用固体介质的狭缝狭沟灭弧
——冷却,表面吸附电子,加强复合。
如:介质纵缝灭弧罩
介质填料灭弧管
(5)利用短弧原理灭弧
交流电路:电流自然过零时,每一短弧有150~250v电压。
直流电路:每一短弧的阴极区有8~11v电压降。;(6)磁吹
——利用电磁力驱动和拉长电弧至固体介质灭弧罩或金属栅灭弧罩中
(7)高压力气体介质灭弧
——磁撞游离↓,复合↑
(8)真空灭弧
——碰撞游离↓,热游离↓,扩散↑ ;§3.4 电气触头;3.4.1 概述
1、概念:通过接触传导电流的两个或以上的金属导体的端接部分。
2、影响接触电阻的因素及降低其值的措施:
(1)触头材料:铜铝过渡接头片
(2)接触压力:
(3)接触形式:点、线、面接触的用途
(4)接触面的加工情况:平而不是光;3.4.2 对电气触头的要求
1、结构可靠
2、由良好的导电性能和接触性能。
3、通过规定的电流时,发热温度不超过规定值。
4、开断规定容量的电流时有足够的抗熔焊和抗电弧烧伤能力
5、通过短路电流时,具有足够的动稳定和热稳定。;§3.4 电??触头;习题及思考题;泸州职业技术学院
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