工厂常用电器基础知识.ppt

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工厂常用电器与工厂供电一课程的性质和任务1 性质风电专业的一门专业技术主干课程2 任务常用高低压电器用途工作原理选型组合电器用途工作原理选型一次系统线路结构会识图送配电步骤二次系统继电保护会识图送配电步骤3 考核要求过程考核30 实验考核10 期末考核60 4 参考书目工厂供电机械工业出版社刘介才主编供电技术机械工业出版社余健明主编5 学时分配 1 1电器的基本概念按电器适用的电路电压等级来分可以分为高压电器和低压电器高压和低压是一个相对的概念按国家标准关于电网额定电压等级的规定把额定电压在3kV及以上的电压称为高压有3kV 6kV 10kV 35kV 63kV 110kV 220kV 330kV 500kV 750kV 1000kV等各电压等级额定电压交流1 2kV及以下直流1 5kV及以下的电压称为低压有交流36V 220V 380V 660V 1140V等电压等级直流36V 48V 110V 220V 440V 800V等电压等级适用于高压电路中的电器称为高压电器应用于低压电路中的电器就是低压电器电器的额定电压是指作用于电路的主控部件的额定电压而不是指操作电源的额定电压高压电器与低压电器虽然在功能上有一些相似之处但是二者在结构特征上有较大的差异上一页下一页返回 1 1电器的基本概念按电器适用的电源性质分可分为交流电器与直流电器应用于交流电路的电器是交流电器应用于直流电路的电器则是直流电器对于电磁系列和电动系列的电器同样依据该电器所作用的电路性质来确定而不能以输入该电器的操作电源的性质来确定其是交流电器还是直流电器按电器在电路中所处的地位和作用分可以分为配电电器和控制电器用来分配和传输电能的电器是配电电器如断路器隔离开关负荷开关熔断器等控制电器是对电路和电能的质量进行控制测量及保护作用的电器如接触器启动器控制继电器控制器主令器及互感器等上一页下一页返回 1 1电器的基本概念按工作条件或使用环境可分为普通电器和特种电器所谓特种电器是适应特殊环境在结构上有特殊要求的电器如船用电器要求有一定耐潮湿耐腐蚀和抗冲击抗震性能主要用于船舶和舰艇矿用电器应具有防爆密封耐潮湿抗冲击的性能化工电器具有耐腐蚀耐潮湿和防爆性能热带型电器具有抗高温抗盐雾耐潮湿耐腐蚀性能高原型电器具有抗低气压抗盐碱防风沙结构稳定耐寒等特性上一页下一页返回 1 1电器的基本概念按其工作方式可分为自动电器手动电器两类自动电器是依据外来信号和自身参数的变化通过电磁机构或压缩空气来完成接通分断启动等动作如接触器继电器等而手动电器则是由手力操纵手柄带动执行机构完成上述动作的如刀开关主令器凸轮控制器等按有无触点可分为有触点电器和无触点电器有触点电器是通过触点的开闭完成对电路的接通与分断或达到切换电路的目的它最显著的特点是能完全切断电流隔离电源有良好的分断能力但由于电弧和机械磨损会影响其使用寿命无触点电器是通过改变电路的参数达到上述目的这种电器的特点是无触点系统不会产生电弧没有机械噪声但是压降大温升高一般不能完全隔离电源上一页下一页返回 1 1电器的基本概念 1 1 2对电器的基本要求电器种类繁多结构千差万别但不论其差异如何对电器的基本要求都是相同的这也是设计和使用电器的基本原则应该根据本地区的供配电条件用电容量负荷性质和类别做到合理选型从而保障供电可靠技术先进经济合理 1 安全性所有的电器不但能正常地满足负荷电流做功的需要还能承受住故障时短路电流的热效应电磁效应产生的破坏力满足热稳定性和动稳定性的要求这就要求电器的额定电压额定电流额定频率都应与电网相符合以满足电器在正常状态下的稳定工作要求而且当电力系统发生故障如短路过载过压等非正常状态时要求电器从生故障到保护装置将故障线路切除这一段时间内不会损坏上一页下一页返回 1 1电器的基本概念电器的热稳定性是指电器在运行过程中会有各种损耗而发热如果发热超过电器的极限允许温度则电器的性能就会受到极大的影响甚至损毁电器在正常情况下电器一方面由于有电流通过而发热产生热量积累另一方面电器又通过传导对流和辐射向周围散热当二者达到平衡时电器的温度达到稳定值但是在短路时由于电流剧增而电器又来不及与周围介质发生热交换电器在这种状态时温度快速上升在故障未排除前电器必须能承受短路电流所产生的热效应电器在规定使用条件下短时间内通过最大电流而不损坏的性能称为电器的热稳定性上一页下一页返回 1 1电器的基本概念热稳定电流是指电器在规定的使用条件和时限范围t内在闭合位置上保证不超过极限允许温度的最大电流 t分别取2s 4s 10s 称为2s 4s 10s热稳定电流电器的热稳定电流是否满足实际需要必须进行热稳定性校验其条件为式中短路电流的最大值一般按三相短路电流计算短路开始至自动切除为止的时间 ts热稳定电流上一页下一页返回 1 1电器的基本概念电器在通过电流时在其周围空间会产生磁场磁场反过来又对电流产生作用力人们把这种安培力称为电动力电动力对电器有很强的破坏力如载流线圈受到向外的张力会使线圈散包如图1 1所示也会使载流平行导体变形或使电气连接处松脱如图1 2所示当平行导体通以同方向电流时相互吸引通以反方向电流时相互排斥电器的动稳定性是指导体和电器承受短路电流电动力作用的能力一般称为动稳定电器的动稳定是否满足实际要求也要进行校验其条件是上一页下一页返回 1 1电器的基本概念式中三相短路冲击电流的幅值及有效值电器允许通过动稳定电流的峰值和有效值 2 可靠性所有的电器不但在正常状态下能可靠地工作还在线路和设备发生故障时能够利用电器具备的功能迅速地对故障线路或设备有效地切除隔离迅速恢复非故障区的供电而且要求误动作少 3 适应性电器的结构要适应工作环境和控制的要求特殊环境要使用特种电器普通环境也要考虑其结构与工作条件的关系如是室内还是室外是自动还是手动等上一页下一页返回 1 1电器的基本概念 1 1 3电器的学习方法学习本篇要求掌握工厂常用电器的工作原理主要产品的结构用途电路符号和运行特点可以采用类比的方法学习高压电器和低压电器在功能上有许多相似之处也有相对应功能的产品本教材采用按适用电压等级分类方法安排章节这样把复杂问题简单化有利于类比学习上一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构电磁式电器在电气控制系统中使用量是最大的类型也最多各类电磁式电器的工作原理基本相同其结构也大同小异就结构而言主要由检测部分电磁机构和执行部分触点系统及灭弧系统和缓冲机构等几部分组成下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构 1 2 1电磁机构的组成和分类电磁机构是电磁式电器的主要部件之一它的作用是将电磁能转化为机械能带动执行机构动作 1 电磁机构的组成电磁机构由铁芯包括衔铁线圈返回系统三部分组成 1 铁芯的作用是构成磁路并通过衔铁的运动带动触点动作铁芯有U形 E形筒形等基本形式衔铁有条形 U形 E形圆柱形等基本形式衔铁的运动有转动式和直动式上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构 2 线圈是电磁式电器的励磁系统其作用是将电能转化为磁能产生磁场衔铁在电磁力的作用下发生机械位移与之吸合通以直流电的线圈称为直流线圈通以交流电的线圈称为交流线圈对于直流线圈其铁芯通常由软钢或工程纯铁制成铁芯不发热只有线圈发热因此直流线圈做成高而薄的瘦高型而且不设骨架线圈直接与铁芯接触有利于散热对于交流线圈由于其铁芯中有磁滞和涡流损耗所以铁芯和线圈都发热交流线圈一般都设有骨架使铁芯与线圈隔离并将线圈设计成短而厚的矮胖型而且铁芯通常由电工钢片叠压而成在端口处还加有分磁环也叫短路环以减小涡流损耗和电磁振动上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构 1 2 1电磁机构的组成和分类 3 返回系统的作用是使被吸合的衔铁在线圈断电后能够复原的重要装置电磁式电器的返回系统通常利用弹簧的弹力或衔铁自身的重力作用既简单又灵敏 2 电磁机构的分类 1 按衔铁的运动方式可分为拍合式和直动式常用的结构形式有以下几种如图1 3所示衔铁沿棱角转动的拍合式铁芯如图1 3 a 所示这种结构的磁路气隙可以有1 3个返回系统多用弹簧返回该结构广泛应用于直流电器中衔铁沿轴转动的拍合式铁芯如图1 3 b 所示其铁芯的形状有E形和U形两种磁路气隙1 3个返回系统可以用弹簧也可以用自身重力返回该结构多用于触点容量较大的交流电器中上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构 2 按线圈与电路的连接方式可分为电流型电磁机构和电压型电磁机构电流型电磁机构的线圈串联接入电路中如图1 4 a 所示流过线圈的电流较大为了减小其对电路的分压作用线圈所用的导线粗匝数少线圈的阻抗小该线圈被称为电流线圈电压型电磁机构的线圈并联接入电路中如图1 4 b 所示为了减小线圈对电路的分流作用降低对电路的影响线圈的阻抗要求较大所以线圈的线径细匝数多该线圈被称为电压线圈上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构 1 2 2电磁机构的吸力特性与反力特性电磁式电器的基本工作原理如图1 5所示当线圈中通以电流时线圈中产生的磁场作用于衔铁衔铁受到力的作用而产生机械位移带动触点动作当线圈断电后衔铁失去电磁吸引力由复位弹簧将其拉回原位从而带动触点复位因此作用于衔铁的力有两个即电磁吸力与反力电磁吸力由电磁机构产生而反力由复位弹簧和触点弹簧产生电磁吸力可以由式 1 3 表示即上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构式中F 电磁吸力 N B 气隙的磁感应强度 T S 磁极横截面积 m2 当线圈中通以直流电时 F为一恒定值当线圈中通以正弦交流电时其气隙的磁感应强度也按正弦规律变化即代入式 1 3 得电磁吸力的瞬时值上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构由式 1 5 知电磁吸力的最大值为电磁吸力的最小值为上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构吸力特性是指电磁吸力F随衔铁与铁芯间气隙变化的关系曲线气隙越大吸力越小 F与成反比例关系不同的电磁机构有不同的吸力特性实验表明螺管式的吸力F随变化较小拍合式的吸力F随变化最大图1 6所示为电磁机构的吸力与反力最典型的特性曲线对于直流线圈其励磁电流的大小与气隙无关衔铁运动过程中是恒磁势工作所以吸力特性曲线比较陡峭如图1 6中的1所示而交流线圈的励磁电流与气隙成正比衔铁在运动过程中为恒磁通工作但考虑到漏磁和线圈电阻的影响其吸力平均值随气隙的增大而略有减小所以吸力特性曲线比较平坦如图1 6中的2所示上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构其反力特性是指反力Fr随气隙变化的关系曲线如图1 6中的3所示由电磁机构的吸力与反力特性曲线可知电磁机构要正常工作其吸力特性与反力特性必须配合得当否则电磁机构就会动作混乱在衔铁吸合的全过程中其吸力特性曲线必须在反力特性曲线上方即吸力大于反力如图1 7 a 所示而在衔铁释放的全过程中其反力特性曲线必须在吸力特性曲线的上方亦反力大于吸力如图1 7 b 所示在吸合的过程中同时还必须注意吸力特性曲线位于反力特性曲线上方不能太高一方面会无谓浪费能量另一方面会由于衔铁对铁芯的碰撞而产生振动甚至影响到电器的机械寿命合理配合的基本原则是在满足吸力特性曲线在反力特性曲线上方的原则下应使二者尽量靠近甚至允许有少量交叉上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构 1 2 3交流电磁机构上短路环的作用由式 1 5 可知交流电磁机构的电磁吸力是一个周期性变力其频率是电源频率的2倍其变化关系如图1 8所示当电磁吸力的瞬时值大于反力时衔铁吸合反之衔铁释放电源电压变化一个周期衔铁吸合两次释放两次若励磁电源为工频则衔铁每秒将有100次振动同时也会产生噪声为此必须采取有效的措施消除振动与噪声上一页下一页返回 1 2电磁式电器的电磁机构具体的办法就是在铁芯端面的2 3处开个小槽在槽内安装一个铜质的短路环又称分磁环如图1 9 a 所示加了分磁环后铁芯的磁场被分成两部分即环外部分B1和环内部分B2 由于磁场的变化在铜环内就产生感应电流该变化的电流产生的磁场阻碍了B2的变化如果设计合理可以使B2的相位滞后B1约90 而电磁吸力与B的平方成正比所以使得电磁吸力的合力始终大于反力使衔铁牢牢被铁芯吸合这样就消除了振动与噪声其形成的合力如图1 9 b 所示上一页返回 1 3电器的触点系统 1 3 1触点的概念和触点材料触点是电器的执行机构它在衔铁的带动下起接通和分断电路的作用触点总是成对出现其中固定不动的称为静触点随衔铁运动的称为动触点根据它在电路中所起的作用要求触点具有良好的导电和导热性能同时还要有良好的接触性能触点通常用铜银镍及其合金材料制成有时也在铜触点的表面电镀银锡或者镍铜容易氧化在触点的表面生成氧化铜它将增大触点的接触电阻使触点的损耗加大电器的温度上升下一页返回 1 3电器的触点系统上一页下一页返回所以有些特殊用途的电器或者电流容量较小的电器的触点常采用银质材料这不仅因为银质触点的导电导热性能优于铜质触点而且银质触点的氧化物的电阻率很低与纯银的电阻率几乎相同银的氧化要在较高的温度下才可进行而且形成的氧化膜极易粉末化随触点的运动很容易自洁这样可以有效地避免因触点表面氧化而引起的接触不良对于大容量和中等容量的电器在结构设计上触点常采用滚动设计可将氧化膜去掉一般常采用铜质材料这样既经济又能满足电器的导电和容量要求 1 3电器的触点系统上一页下一页返回 1 3 2触点的接触电阻触点的电阻不仅取决于构成触点的导体电阻更重要的是取决于触点之间的接触电阻触点间的接触电阻包括表面膜电阻和收缩电阻表面膜电阻是触点接触表面在介质中形成的氧化物硫化物有机聚合物纤尘及油水等所形成的电阻表面膜电阻可能比导体本身的电阻大几十甚至几千倍导电性能极差且受环境的影响大收缩电阻是由于触点的接触面并不绝对光滑在接触时其实际接触面积总是小于触点的可接触面积这样有效导电截面积减小当电流流过触点时会形成电流收缩现象从而使电阻增大导电性能变差由于这种原因增加的电阻称为收缩电阻 1 3电器的触点系统上一页下一页返回如果触点的接触电阻变大当电流流过触点时压降增大电阻损耗加大温度升高这样会导致表面膜电阻进一步增大形成恶性循环使相邻的绝缘材料老化严重时会使触点熔焊造成电力设备和电力系统发生事故所以减小接触电阻并使之保持稳定是电器对触点的必然要求接触电阻的大小与接触面的大小压力温度材料化学性质接触面的粗糙程度等都有密切关系通常可以采用以下措施减小接触电阻 1 触点闭合时保持一定的压力 2 设计触点时应使其具有自清洁功能 3 合理选择触点材料的硬度及电化学性能 4 触点表面镀覆盖层 1 3电器的触点系统上一页下一页返回 1 3 3触点的分类按开闭电流的大小可分为弱电流触点中电流触点强电流触点开闭电流在10A以下的触点称为弱电流触点 10A以上100A以下的触点称为中电流触点 100A及以上的触点称为强电流触点中强电流触点又被称为触头弱电流触点也被称为接点按工作状态触点可分为动合常开触点和动断常闭触点任何触点都有两个状态即开和闭而触点的开和闭是由操动机构来实现的相应的操动机构也有两个状态即分闸和合闸人们把操动机构的分闸状态称为自然状态合闸状态称为操作状态一般情况下操动机构的分合状态与触点的开闭状态是对应的但是有时也有相悖的情况出现 1 3电器的触点系统上一页下一页返回在自然状态时开断在操作状态时闭合的触点称为动合触点而在自然状态时闭合在操作状态时断开的触点称为动断触点在电路图中都应按照其自然状态下的实际情形画出其图形符号如图1 10所示按照触点所处在电路中的位置可分为主触点和辅助触点处在主电路中的触点称为主触点一般容量较大有灭弧装置在一具电器中其数目一般较少处在辅助电路中的触点称为辅助触点一般容量较小没有灭弧装置在电路中起控制保护测量主电路的作用在一具电器中其数目较多要求灵敏度高 1 3电器的触点系统上一页下一页返回 1 3 4触点的接触形式和典型结构形式触点的接触形式有很多常见的有三种即点接触线接触和面接触图1 11 a 所示为点接触它是由两个半球形的触点或一个半球与一个平面触点构成可以提高接触压力减小接触电阻多用于小电流电路中图1 11 b 所示为线接触触点的通断一般是通过滚动或者滑动来实现的以利于清除触点表面的氧化膜这种触点多用于通断次数多电流较大的场合多用于中等容量的电器中图1 11 c 所示为面接触这种触点一般在接触表面镶有合金以减小其接触电阻增强抗熔焊性能和抗磨损的性能允许通过较大电流 1 3电器的触点系统上一页下一页返回触点的结构形式常见的有桥式触点指形触点瓣形触点和盘形触点等形式如图1 12所示图1 12 a 所示为桥式触点动触点为直动式两个触点串联在电路中构成一个桥路电路的接通与断开由两个触点共同完成该结构灵敏度高适于快速操作图1 12 b 所示为指形触点动触点为转动式最大的优点是具有自清洁功能接触点的压力大电动稳定性好图1 12 c 所示为盘形触点动触点是直动式电动稳定性好该类触点在高压断路器中有广泛的应用 1 3电器的触点系统上一页返回 1 3 5触点的磨损触点的磨损包括机械磨损和电气磨损两方面其中电气磨损是引起触点损坏的主要原因电气磨损是由于在通断过程中触点间放电作用使触点材料及相邻的绝缘材料的力学性质和化学性质发生变化而引起的电气磨损的程度取决于放电时间内流过触点间隙的电荷量的多少及触点材料的性质机械磨损是由于机械作用使触点材料发生磨损和消耗机械磨损的程度取决于材料的性质接触的压力和触点的接触方式等因素合理选材是减小触点磨损的关键所在电弧是一种气体放电现象也就是气体导电此时物质呈现出等离子态 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回 1 4 1电弧的产生在开关断开的过程中由于动触点的运动使触点间的接触面积减小电流密度增大接触电阻增大发热量增大触点的温度急剧升高为电子的发射创造了条件同时由于触点刚分离时触点间间隙极小触点间电压很低但电场强度却很大那么在触点的阴极表面就会向外发射电子这种现象称为强电场发射或者称为热电子发射 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回在强电场和热发射共同作用下触点间隙出现了自由电子自由电子在电场力的作用下加速向阳极运动如果电场足够强发射的电子具有足够的初动能那么自由电子在运动过程中撞击介质中的中性原子或小分子团将其中的电子撞击出中性原子或小分子团使之电离成正离子这种现象称为碰撞游离有的要经过二次撞击才能游离由于碰撞游离的连锁反应触点间充满了正离子和电子触点间的电阻明显减小间隙成了电流的通道绝缘的触点间隙被击穿形成了电弧当然在触点间隙也同时存在正离子和自由电子的中和现象即带电粒子的消失这种现象叫去游离去游离作用越大则触点间的电阻就越大形成的电弧就越弱甚至于熄灭 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回电弧形成后弧隙温度极高处在高温下的中性介质会产生强烈的热运动由于运动加剧碰撞也不断增强又有可能发生游离现象这种因热运动引起的游离称为热游离热游离也产生大量的自由电子和正离子在电弧形成后热游离是维持电弧稳定燃烧和电弧发展方向的关键因为此时电压不需要很高弧柱的电场强度也很低同时还有其他的游离存在如正离子在电场力的作用下向阴极高速运动撞击阴极使其表面产生二次电子发射由于这种撞击作用阴极温度升高形成1500 的阴极斑产生更多的热电子发射形成电弧后电弧辐射出频率很高的不可见光当这些光照射到触点金属表面时会产生光电效应电子从电极表面逸出这些光线照射到介质上时也可以使介质分子释放出电子而电离这种游离称为光游离 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回上述游离过程是使空间电荷增加的过程去游离是使空间电荷减少的过程如果游离大于去游离则带电粒子不断增加电弧就会产生和发展若去游离大于游离则带电粒子不断减少最后触点间隙恢复成绝缘介质电弧熄灭 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回 1 4 2电弧的分类和危害电弧按照电弧电流的性质可分为直流电弧和交流电弧直流电弧的电流大小和方向是不变的相对比较稳定交流电弧的电流是交变的由于有电流过零状态所以选择恰当时机比较容易熄灭按照电弧的长度可分为长弧和短弧长度为厘米级以上的电弧称为长弧长弧需要较高的电压才能维持长度为毫米级以下的电弧称为短弧短弧只需要较低的电压就能维持电弧在焊接加热航空航天等诸多方面都有广泛的应用但在电器中出现就是个有害现象 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回电弧是一种明亮的气体放电弧柱温度可达4500 以上这样的高温足以使任何金属触点在瞬间熔化蒸发烧毁触点及附近的其他部件如果电弧长久不能熄灭电流通过电弧继续流通必然破坏开关设备引起电气设备的损坏如果长时间不能切除故障部分还将危及整个系统的安全供电造成生命财产的重大损失 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回 1 4 3灭弧方法虽然电器灭弧方法多种多样但基本原则相同就是采取恰当措施减小游离作用增大去游离作用其主要方法有以下几种 1 利用短弧原理将长弧分割为若干短弧降低电弧极间电压将长弧分割成若干串联的短弧由于所有短弧电阻之和比同长度的长弧电阻大得多以达到熄灭电弧的目的尤其是交流电弧在过零换向时由于电子的质量远小于正离子的质量电子能瞬间换向而正离子却不能瞬间换向在极短的时间内气隙间将出现150 250V的介质绝缘强度各短弧弧隙同时出现的这一介质绝缘强度更有利于电弧的熄灭常采用的方法是栅片灭弧如图1 13所示 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回 2 拉长电弧增大极间距离因为弧柱电压降与电弧长度成正比电弧长度越大电弧压降也越大当电弧长度增加到一定程度时电弧压降大于极间电压电弧熄灭常采用的方法有速断灭弧多断口串联灭弧如图1 14所示图1 14 a 所示为速断灭弧采用弹簧分闸装置使触点迅速达到最大开距以达到灭弧的目的图1 14 b 所示为双断口串联灭弧采用双断口串联后把电弧分割成两个弧段在相等的触点行程下双断口比单断口的电弧拉长了从而增大了弧隙电阻加快了电弧熄灭这种方法应用比较广泛不仅适用于低压电器同样也适用于高压电器图中就是高压断路器的灭弧措施之一图1 14 c 所示为多断口串联灭弧示意图可以把同步运动的多断口桥式触点串联起来使用这种灭弧方法多用于低压电器中 1 4电器的灭弧系统上一页下一页返回 3 吹弧降低弧隙温度温度对电弧的影响很大降低弧隙温度就能加速去游离作用而且介质的绝缘强度随温度的降低而增加在灭弧装置中广泛采用吹动电弧的方法降低弧隙温度冷却电弧熄灭电弧常用的方法有磁吹灭弧和产气灭弧两种磁吹灭弧的工作原理是在触点电路中串入吹弧线圈该线圈产生的磁场由导磁夹板引向触点周围其方向由右手定则确定图1 15中所示触点间的电弧所产生的磁场其方向为所示这两个磁场在弧柱下方方向相同磁场加强在弧柱上方方向相反磁场减弱所以弧柱下方的磁场强于上方的磁场在下方磁场作用下电弧受力的方向为F所指的方向在F的作用下电弧被吹离触点一方面把电弧拉长 1 4电器的灭弧系统上一页返回另一方面经引弧角将电弧引进灭弧罩增大电弧与介质接触的表面积快速冷却电弧使电弧熄灭如图1 15所示灭弧罩是用陶土和石棉水泥制成的耐高温的灭弧装置用以降温和隔弧一般用在低压电器中产气灭弧是利用气体吹动电弧取代原弧隙间的游离气体或高温气体的作用使离子扩散去游离加强同时高速的气体吹动电弧可以使电弧冷却以达到快速灭弧的目的这种方法常用在高压断路器中如油断路器六氟化硫断路器等在断路器中常制成各种形式的灭弧室使气体产生较高的压力高速地吹向电弧吹弧的方式有横吹和纵吹横吹不仅能降低弧温还能拉长电弧灭弧效果较好如图1 16 a 所示纵吹主要是使电弧冷却加大介质绝缘强度如图1 16 b 所示两种方式各有特点还有不少断路器采用的是横纵混合吹弧的方式灭弧效果更好图1 1载流线圈受到的电动力返回 a 圆形线圈 b 矩形线圈图1 2载流平行导体受到的电动力返回 a 同方向电流 b 反方向电流图1 3电磁机构的典型机构形式返回 a b c d 图1 4电磁机构返回 a 电流型 b 电压型图1 5电磁式电器工作原理返回 1 铁芯 2 线圈 3 衔铁 4 动触点 5 触点弹簧 6 静触点 7 释放弹簧图1 6吸力特性与反力特性曲性返回 1 直流电机构的吸力特性曲线 2 交流电磁机构的吸力性曲线 3 反力特性曲线图1 7电磁机构的吸合与复位返回 a 吸合 b 复位图1 8交流电磁机构的吸力返回图1 9短路环的作用返回 a b 图1 10动合触点和动断触点的图形符号返回 a 动合触点 b 动断触点图1 11触点的接触形式返回 a 点接触 b 线接触 C 面接触图1 12触点的结构形式返回 a 桥式触点 b 指形触点 c 盘形触点图1 13栅片灭弧返回图1 14拉成电弧增大极间距离返回 a 速断灭弧 b 双断口灭弧 c 多断口串联灭弧图1 15磁吹灭弧示意图返回 1 磁吹线圈 2 绝缘套 3 铁芯 4 引弧角 5 导磁夹板 6 灭弧眼 7 动触点 8 静触点图1 16吹弧方式示意图返回 a 横吹 b 纵吹

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