電器學(xué)課后題

1、電器學(xué)夏天偉丁明道編著 課后習(xí)題解答 1.1電器中有哪些熱源？它們各有什么特點？ 答：電器中的載流系統(tǒng)通過直流時，載流導(dǎo)體中損耗的能量便是電器的唯一熱源。 通過交流時，熱源包括：導(dǎo)體通過電流時的能量損耗、非載流鐵磁質(zhì)零部件的損耗（鐵損包括渦流損耗和磁滯損耗）、電介質(zhì)損耗。交變電流導(dǎo)致銅損增大，這是電流在到體內(nèi)分布不均勻所致。集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)會帶來附加損耗。鐵損只在交變電流下才會出現(xiàn)。 電介質(zhì)損耗：介質(zhì)損耗角與絕緣材料的品種、規(guī)格、溫度、環(huán)境狀況及處理工藝有關(guān)。1.2 散熱方式有幾種？各有什么特點？ 答：熱傳導(dǎo)、對流、熱輻射。 熱傳導(dǎo)是借助分子熱運動實現(xiàn)的，是固態(tài)物質(zhì)傳熱的主要方式。 對流總是

2、與熱傳導(dǎo)并存，只是對流在直接毗鄰發(fā)熱體表面處才具有較大意義。熱輻射具有二重性：將熱能轉(zhuǎn)換為輻射能，再將輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，可以穿越真空傳輸能量。 1.3為什么決定電器零部件工作性能的是其溫度，而考核質(zhì)量的指標(biāo)確卻是其溫升？ 答：電器運行場所的環(huán)境溫度因地而異，故只能人為地規(guī)定一個統(tǒng)一的環(huán)境溫度，據(jù)此再規(guī)定允許的溫升，以便考核。 1.4在整個發(fā)熱過程中，發(fā)熱時間常數(shù)和綜合散熱系數(shù)是否改變？為什么？ 答：一般來說，是改變的。但是在計算中，為了方便起見，假定功率P為恒值，綜合散熱系數(shù)也是均勻的，并且與溫度無關(guān)，因此發(fā)熱時間常數(shù)也是恒定的。 1.15 交變電流下的電動力有何特點？ 交流電動力特點：1、單

3、相：1）是脈動的單方向的電動力2）單相穩(wěn)態(tài)交流電動力以兩倍電流頻率在零和峰值間變化。 3）最大的電動力發(fā)生在最大的短路電流時刻，當(dāng)/2時，電流的非周期分量最大，可能出現(xiàn)的總電流、電動力最大。 4）單相系統(tǒng)最大暫態(tài)電動力是穩(wěn)態(tài)時的3.24 倍。交流單相短路最大電動力極限可達穩(wěn)態(tài)最大電動力的4倍。2、三相： 1）三相穩(wěn)態(tài)交流電動力當(dāng)導(dǎo)體作直列布置時中間相導(dǎo)體受力最大，并以兩倍電流頻率在正、負峰值間變化，力的峰值為單相穩(wěn)態(tài)最大力的0.866倍 2） 三相交流短路電動力同樣是中間相導(dǎo)體受力最大，力的正、負峰值為單相穩(wěn)態(tài)最大力的2.8倍。 1.16 三相短路時，各項導(dǎo)線所受電動力是否相同？A、 B、C三

4、相導(dǎo)體中間一相所受最大電動力為最大。力的正、負峰值為單相穩(wěn)態(tài)最大力的2.8倍。2.2電接觸和觸頭是同一概念么？答：否。賴以保證電流流通的到體檢的聯(lián)系稱為電接觸，是一種物理現(xiàn)象。通過相互接觸以實現(xiàn)導(dǎo)電的具體物件稱為電觸頭（簡稱觸頭），它是接觸時接通電路、操作時因其相對運動而斷開或閉合電路的兩個或兩個以上的導(dǎo)體。 2.3觸頭有哪幾個基本參數(shù)？答：開距、超程、初壓力、終壓力。 2.4觸頭大體上分為幾類？對它們各有什么基本要求？ 答：大體上分為連接觸頭和換接觸頭。 對連接觸頭的要求：在其所在裝置的使用期限內(nèi)，應(yīng)能完整無損地長期通過正常工作電流和短時通過規(guī)定的故障電流。電阻應(yīng)當(dāng)不大且穩(wěn)定，既能耐受周圍介

5、質(zhì)的作用，又能耐受溫度變化引起的形變和通過短路電流時所產(chǎn)生的電動力此二者的機械作用。對換接觸頭的要求：電阻小而穩(wěn)定，并且耐電弧、抗熔焊和電侵蝕。2.5觸頭的分?jǐn)噙^程是怎樣的？答：由于超程的存在，觸頭開始分?jǐn)鄷r，電路并沒有斷開，僅僅是動觸頭朝著與靜觸頭分離的方向運動。這時，超程和接觸壓力都逐漸減小，接觸點也減小。及至極限狀態(tài)、僅剩一個點接觸是，接觸面積減至最小，電流密度非常巨大，故電阻和溫升劇增。以致觸頭雖仍閉合，但接觸處的金屬已處于熔融狀態(tài)。此后，動觸頭繼續(xù)運動，終于脫離，但動靜觸頭間并未形成間隙，而由熔融的液態(tài)金屬橋所維系著。液態(tài)金屬的電阻率遠大于固體金屬的，故金屬橋內(nèi)熱量高度集中，使其溫度

6、達到材料的沸點，并隨即發(fā)生爆炸形式的金屬橋斷裂過程，觸頭間隙也形成了。金屬橋剛斷裂時，間隙內(nèi)充滿著空氣或其他介質(zhì)及金屬蒸汽，他們均具有絕緣性質(zhì)。于是，電流被瞬時截斷，并產(chǎn)生過電壓，將介質(zhì)和金屬蒸汽擊穿，使電流以火花放電乃至電弧的形式重新在間隙中流通。此后，隨著動觸頭不斷離開靜觸頭以及各種熄弧因素作用，電弧終將轉(zhuǎn)化為非自持放電并最終熄滅，使整個觸頭間隙稱為絕緣體，觸頭分?jǐn)嘟Y(jié)束。2.6何為電離和消電離？他們各有哪幾種形式？答：電離：電子獲得足以脫離原子核束縛的能量，它便逸出成為自由電子而失去電子的原子成為正離子。 電離有表面發(fā)射和空間電離兩種形式。表面發(fā)射發(fā)生于金屬電極表面：熱發(fā)射、場致發(fā)射、光發(fā)

7、射、二次電子發(fā)射。空間電離發(fā)生在觸頭間隙：光電離、碰撞電離、熱電離。消電離：電離氣體中的帶電粒子自身消失或失去電荷而轉(zhuǎn)化為中性粒子的現(xiàn)象。消電離：復(fù)合和擴散。 2.7電弧的本質(zhì)是什么？電弧電壓和電場是怎樣分布的？ 答：電弧是生成于氣體中的熾熱電流、是高溫氣體中的離子化放電通道，是充滿電離過程和消電離過程的熱電統(tǒng)一體。電弧電壓：兩近極區(qū)壓降基本不變。弧柱區(qū)內(nèi)電場強度近乎恒值。2.8試分析直流電弧的熄滅條件。 答：熄滅直流電弧，必須消除穩(wěn)定燃弧點。常采用以下措施來達到熄弧的條件1） 拉長電弧或?qū)ζ鋵嵭腥斯だ鋮s2）增大近極區(qū)電壓降3）增大弧柱電場強度E 2.9試分析交流電弧的熄滅條件，并闡述介質(zhì)恢復(fù)

8、過程和電壓恢復(fù)過程。 答：交流電弧的熄滅條件：在零休期間，弧隙的輸入能量恒小于輸出能量，因而無熱積累；在電流過零后，恢復(fù)電壓又不足以將已形成的弧隙介質(zhì)擊穿。介質(zhì)恢復(fù)過程：近極區(qū)：1)、電弧電流過零后弧隙兩端的電極立即改變極性，(新近陰極表面，僅留下少量正離子。) 2)、這樣以致無法形成場致發(fā)射3)、由于電流過零，溫度低亦難以產(chǎn)生熱發(fā)射。4)、在極短的時間內(nèi)形成了150250V的介質(zhì)強度?；≈鶇^(qū)：分為熱擊穿和電擊穿兩個階段。若弧隙取自電源的能量大于其散發(fā)出的能量,將迅速減小，剩余電流不斷增大，使電弧重新燃燒.熱擊穿當(dāng)弧隙兩端的電壓足夠高時，仍可能將弧隙內(nèi)的高溫氣體擊穿，重新燃弧。電擊穿。電壓恢復(fù)

9、過程：電弧電流過零后，弧隙兩端的電壓將由零或反向的電弧電壓上升到此時的電源電壓。這一電壓上升的過程成為電壓恢復(fù)過程，此過程中的弧隙電壓稱為恢復(fù)電壓。2.10為什么熄滅電感性電路中的電弧要困難些？答：因熄滅電弧的最佳時機為零休期間，而此時，電壓最大，易于發(fā)生擊穿，發(fā)生電弧擊穿弧隙介質(zhì)。 2.11何謂近陰極效應(yīng)？它對熄滅哪一種電弧更有意義答：電弧電流過零后弧隙兩端的電極立即改變極性。在新的近陰極區(qū)內(nèi)外，電子運動速度為正離子的成千倍，故它們于剛改變極性時即迅速離開而移向新的陽極，使此處僅留下正離子。同時，新陰極正是原來的陽極，附近正離子并不多，以致難以在新陰極表面產(chǎn)生場致發(fā)射以提供持續(xù)的電子流。另外

10、，新陰極在電流過零前后的溫度已降至熱電離溫度以下，亦難以借熱發(fā)射提供持續(xù)的電子流。因此，電流過零后只需經(jīng)過0.11 ，即可在近陰極區(qū)獲得150250V的介質(zhì)強度。出現(xiàn)于近陰極區(qū)的這種現(xiàn)象稱為近陰極效應(yīng)。對于熄滅低壓交流電弧更有意義。2.12 試通過電弧的電壓方程分析各種滅弧裝置的作用？滅弧裝置（1）、滅弧裝置1簡單開斷；2磁吹滅弧裝置；3縱縫滅弧裝置；4絕緣柵片滅弧裝置；5金屬柵片滅弧裝6固體產(chǎn)氣滅弧裝置，7石英砂滅弧裝置；8變壓器油滅弧裝置；（2）助方法：1在弧隙兩瑞并聯(lián)電阻；2. 附加同步開斷裝置；3附加晶閘管裝置。1、滅弧裝置的滅弧原理主要有：(1)在大氣中依靠觸頭分開時的機械拉長，使電

11、弧增大(2)利用流過導(dǎo)電回路或特制線圈的電流在燃弧區(qū)產(chǎn)生磁場，使電弧迅速移動和拉長；(3)依靠磁場的作用，將電弧驅(qū)入用耐弧材料制成的狹縫中，以加強電弧的冷卻和消電離；(4)用金屬板將電弧分隔成許多串聯(lián)的短??；(5)在封閉的滅弧室中，利用電弧自身能量分解固體材料，產(chǎn)生氣體，以提高滅弧室中的壓力，或者利用產(chǎn)生的氣體進行吹弧；(6)利用電弧自身能量，使變壓器油分解成含有大量氫氣的氣體并建立起很高的壓力，再利用此壓力推動冷油和氣體去吹??；(7)利用壓縮空氣吹??；(8)利用SF6氣體吹弧；(9)在高真空中開斷觸頭，利用弧隙中由電極金屬蒸汽形成的弧柱在電流過零時迅速擴散的原理進行滅弧；(10)利用石英砂等

12、固體顆粒介質(zhì)，限制電弧直徑的擴展和加強冷卻。 2.13怎樣才能實現(xiàn)無弧分?jǐn)啵?答：一般有兩種方法：一是在交變電流自然過零時分?jǐn)嚯娐罚瑫r以極快的速度使動靜觸頭分離到足以耐受恢復(fù)電壓的距離，使電弧甚弱或無從產(chǎn)生；二是給觸頭并聯(lián)晶閘管，并使之承擔(dān)電路的通斷，而觸頭僅在穩(wěn)態(tài)下工作。2.14 接觸電阻是怎樣產(chǎn)生的？影響它的因素有哪些？ 答：兩相互接觸的導(dǎo)體間的電導(dǎo)是在接觸壓力作用下形成的，該壓力使導(dǎo)體彼此緊壓并以一定的面積互相接觸。實際接觸面縮小到局限于少量的a斑點引起了束流現(xiàn)象、即電流線收縮現(xiàn)象，束流現(xiàn)象將引起稱為束流電阻的電阻增量。接觸面暴露在大氣中會導(dǎo)致表面膜層的產(chǎn)生，表面膜層導(dǎo)致的電阻增量稱為

13、膜層電阻，其隨機性非常大，難以解析計算。因此，電接觸導(dǎo)致了電阻增量接觸電阻。影響因素：接觸形式、接觸壓力、表面狀況、材料性能。 2.15觸頭的接通過程為什么通常伴隨著機械振動？怎樣減弱機械振動？ 答：觸頭的碰撞、電磁機構(gòu)中銜鐵與鐵心接觸時的撞擊以及短路電流通過觸頭時產(chǎn)生的巨大電動斥力，均可引起觸頭振動。適當(dāng)減小動觸頭的質(zhì)量和運動速度，增大觸頭初壓力，對減輕振動是有益的。2.16何為熔焊？它有幾種形式？答：動靜觸頭因被加熱而熔化、以致焊在一起無法正常分開的現(xiàn)象稱為觸頭的熔焊。有靜熔焊和動熔焊兩種形式。 2.17何為冷焊？如何防止發(fā)生冷焊？ 答：繼電器所用貴金屬觸頭當(dāng)接觸面上的氧化膜（它本來就不易

14、生成）被破壞、因而純金屬接觸面增大時，因金屬受壓力作用致使連接處的原子或分子結(jié)合在一起的現(xiàn)象稱為冷焊。為防止發(fā)生冷焊，一般通過實驗，在觸頭及其鍍層材料的選擇方面采取適當(dāng)?shù)拇胧?2.18在長期通電的運行過程中，接觸電阻是否不變？為什么？ 答：接觸電阻會發(fā)生變化。會出現(xiàn)軟化、熔化現(xiàn)象，會破壞膜層，導(dǎo)致接觸電阻變化。 2.19 觸頭電侵蝕有幾種形式？它與哪些因素有關(guān)？如何減小電侵蝕？ 答：橋蝕（陽極遭受侵蝕），火花放電（陰極遭受侵蝕）和弧蝕（陽極侵蝕）保證運行：設(shè)定能夠補償其電侵蝕的超程。 2.21對觸頭材料有何要求？ 答：具有低的電阻率和電阻溫度系數(shù);具有高的最小燃弧電壓和最小燃弧電流;具有高的

15、熱導(dǎo)率、比熱容、以及高的熔點和沸點;具有高的抗氧化和抗化學(xué)腐蝕能力;具有適當(dāng)?shù)挠捕群土己玫墓す?jié)性能。 2.23真空開關(guān)電器使用什么觸頭材料？ 答：銅鉍銀合金，銅鉍鈰合金等。 3.1電磁機構(gòu)在電器中有何作用？ 答：電磁機構(gòu)由磁系統(tǒng)和勵磁線圈組成，廣泛用于電器中作為電器的感測元件（接受輸入信號），驅(qū)動機構(gòu)（實行能量轉(zhuǎn)換）以及滅弧裝置的磁吹源。既可以單獨成為一類電器，諸如牽引電磁鐵、制動電磁鐵、起重電磁鐵和電磁離合器等，也可以作為電器的部件，如各種電磁開關(guān)電器和電磁脫扣器的感測部件、電磁操動機構(gòu)的執(zhí)行部件。 3.2 何為磁性材料，它有何特點？答：磁性材料是具有鐵磁性質(zhì)的材料，它包含鐵、鎳、鈷、釓等元

16、素以及它們的合金。最大的特點是具有比其他材料高數(shù)百到數(shù)萬倍的磁導(dǎo)率，同時其磁感應(yīng)強度與磁場強度之間存在非常復(fù)雜的非線性關(guān)系。3.3磁性材料的磁化曲線有幾種？它們有何區(qū)別？工程計算時應(yīng)使用哪一種磁化曲線？ 答：有22種：起始磁化曲線、基本磁化曲線（平均磁化曲線，含直流磁化曲線和交流磁化曲線兩個亞種）。起始磁化曲線是以去磁的磁性材料磁化所得的曲線?；敬呕€是由許多不飽和對稱磁滯回線頂點連接而成的。工程計算時應(yīng)使用基本磁化曲線，直流磁化曲線和交流磁化曲線分別適用于直流磁路計算和交流磁路計算. 3.4何謂軟磁材料和硬磁材料？它們各有何特點？常用的軟磁材料有哪些？ 答：矯頑力小，磁滯回線很窄的磁性材

17、料稱為軟磁材料。其矯頑力小，磁導(dǎo)率高，剩磁不大，所以磁滯現(xiàn)象不明顯。常用的有電工純鐵、硅鋼、高磁導(dǎo)率合金、高頻軟磁材料、非晶態(tài)軟磁合金。矯頑力大，磁滯回線很寬的磁性材料稱為硬磁材料。矯頑力大，磁滯回線寬，且最大磁能積大。 3.5 試述磁場的基本物理量和基本定律。 答：磁感應(yīng)強度矢量B、磁場強度H、磁導(dǎo)率、磁通為磁場的基本物理量。磁通連續(xù)性定理：磁場中任一封閉曲面內(nèi)不論有無載流導(dǎo)體，進入該曲面的磁通恒等于自該曲面穿出的磁通。安培環(huán)路定律：磁場強度沿任一閉合回路的線積分等于穿越該回路界定面積所有電流之和。 3.6試述磁路的特點及其基本定律。 答：磁路的特點：a) 由于磁路主體磁導(dǎo)體的磁導(dǎo)率不是常數(shù)

18、，而是H值的非線性函數(shù)，所以磁路是非線性的。b) 磁導(dǎo)體與磁導(dǎo)率相差35個數(shù)量級，故忽略泄露磁通可能導(dǎo)致不能容許的誤差。 c) 雖然泄露磁通處處存在，但主要集中于磁導(dǎo)體之間，所以構(gòu)成等效磁路時，也只考慮這部分泄露磁通d) 磁動勢由整個線圈產(chǎn)生，它是分布性的，泄露磁通也存在于整個磁導(dǎo)體之間，同樣是分布性的，因而磁路也是分布性的。e)磁通并不是實體，所以說它通過磁導(dǎo)體不過是一種計算手段，絕無任何物質(zhì)流動，當(dāng)然也無能量損耗與交換?；径桑捍怕返幕鶢柣舴虻谝欢珊痛怕返幕鶢柣舴虻诙伞４怕返幕鶢柣舴虻谝欢桑簩⒎忾]曲面取在磁路分支處的一點（稱為節(jié)點），則進入及流出該點的磁通代數(shù)和恒等于零。磁路的基

19、爾霍夫第二定律：磁路中沿任一閉合回路的磁壓降的代數(shù)等于回路中各磁動勢的代數(shù)和。3.7試述電磁機構(gòu)計算的基本任務(wù)。答：設(shè)計任務(wù)和驗算任務(wù)。 設(shè)計任務(wù)是根據(jù)電器及其他電工裝置對其電磁機構(gòu)的技術(shù)要求，設(shè)計出外形尺寸、重量、靜態(tài)和動態(tài)特性等均屬上乘的電磁機構(gòu)。 驗算任務(wù)是根據(jù)已有的電磁機構(gòu)的參數(shù)計算其特性校核其是否符合電器或電工裝置的要求。 3.8 計算氣隙磁導(dǎo)的解析法有何特點？ 答：解析法計算磁導(dǎo)具有概念清晰的特點，但適用性很差。通常，只有銜鐵與鐵心已閉合或接近閉合時，才應(yīng)用這種公式計算氣隙磁導(dǎo)。 3.9 分磁環(huán)及其作用。 答：交流分量的存在，使得交流磁路容易形成有害噪音和振動。 分磁環(huán)：導(dǎo)體短路環(huán)

20、，把磁極分成兩部分或以上，用分磁環(huán)套住部分磁極，短路環(huán)內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進而產(chǎn)生一個穿越分磁環(huán)的磁通，它與原磁通出現(xiàn)一定的相伴差，它們產(chǎn)生的吸力疊加后，使最小吸力大于反力，從而消除振動。 3.12 磁路計算的復(fù)雜性表現(xiàn)在哪里？ 1、分布性2、非線性3、磁滯現(xiàn)象導(dǎo)致非線性更復(fù)雜 3.15 交流磁路和直流磁路的計算有何異同？ 一、交流磁路特點：1)3、刀開關(guān)還可與熔斷器組合成為負荷開關(guān)級熔斷式刀開關(guān)（俗稱刀熔開關(guān)）。負荷開關(guān)；1、有一定的接通、分?jǐn)嗄芰投搪贩謹(jǐn)嗄芰?，可作為不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐返氖謩邮诫娖?，其短路分?jǐn)嗄芰τ扇蹟嗥鞯姆謹(jǐn)嗄芰Q定。低壓熔斷器；1、串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生過載或短路

21、時，其熔體熔化并分?jǐn)嚯娐贰?、由于其分?jǐn)嗄芰拖蘖髂芰σ呀?jīng)超過斷路器，故不僅能用于保護半導(dǎo)體元器件，而且可作為斷路器的后備保護。低壓斷路器；1、當(dāng)電路發(fā)生過載、短路或電壓過低等故障時，能夠自動分?jǐn)嚯娐罚Ｗo電氣設(shè)備和線路2、在正常情況下，又可用于非頻繁地接通和分?jǐn)嗑€路。漏電保護開關(guān)：低壓電網(wǎng)人身觸電保護功能漏電保護斷路器：低壓電網(wǎng)人身觸電保護和電氣設(shè)備漏電保護。為漏電保護開關(guān)與斷路器融為一體的電器。5.3 熔斷器有哪些主要技術(shù)參數(shù)？額定電流額定電壓分?jǐn)嗄芰ΡＷo特性I*I 特性5.8低壓斷路器有哪些基本組成部？它可以裝設(shè)哪些脫扣器？ 答：低壓斷路器主要組成部分：1、觸頭系統(tǒng)；2、滅弧系統(tǒng)；3、種

22、脫扣；4、開關(guān)機構(gòu)；5、構(gòu)架或外殼?？裳b設(shè)的脫扣器：過電流脫扣器；電磁式分壓脫扣器；分勵脫扣器；熱雙金屬脫扣器；油阻尼脫扣器；多功能半導(dǎo)體脫扣器。6.1 試述高壓電器的分類方法并分析他們在電力系統(tǒng)中的作用？ 1、按照用途分類高壓電器可分為：a、開關(guān)電器：用來關(guān)合及開斷電路的電器。）斷路器DK 在電路正常工作和發(fā)生故障時（如短路）關(guān)合和開斷電路。2）隔離開關(guān)G 將高壓設(shè)備與電源隔離，以保證檢修工作人員的安全。3）熔斷器RN 在電路發(fā)生過載或短路時依靠熔件的熔斷開斷電路。4）負荷開關(guān)FW 在電路正常工作或過載時關(guān)合和開斷電路，它不能開斷短路電流。b、限制電器：用來限制電路中的電壓和電流的電器。）電

23、抗器主要用來限制電路中的短路電流。某些類型的熔斷器也有限制短路電流的作用2）避雷器用來限制電路中的過電壓或過電流的電器。 c、變換電器：用來交換電路中的電壓和電流使之便于檢測的電器。1) 電流互感器用來交換電路中的電流，以便供電給測量儀表、繼電器或自動裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。2）電壓互感器用來交換電路中的電壓，以便供電給測量儀表、繼電器或 自動裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。組合電器：將上述幾種電器，按一定的線路裝配成一個電器整體的電器組合為組合電器。2.按照安裝地點分類（1）戶內(nèi)式：裝在建筑物內(nèi)，一般工作在35kV及以下的電壓等級。（2）戶外式：適用于安裝在露天，一般工作在35k

24、V及以上的電壓等級。3.按照電流制式分類（1）交流電器：它是工作于三相或單相工頻交流制的電器，極少數(shù)工作在非工頻系統(tǒng)。（2）直流電器：工作于直流制的電器，常用于電氣化鐵道城市交通系統(tǒng)。4、按照高壓電器的功能不同，可以分為三大類，即開關(guān)電器、量測電器和限流、限壓電器。5、對所有高壓電器的統(tǒng)一要求是：所有的高壓電器都應(yīng)滿足運行可靠、工作靈活，同時還必須考慮經(jīng)濟條件。6、高壓電器的作用：高壓電器是指在高電壓的電路中用來實現(xiàn)電路的關(guān)合、開斷、控制、保護、調(diào)節(jié)和量測作用的電器。 6.3 試分析對高壓斷路器的主要技術(shù)要求？高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)有：（1）額定電壓 是指斷路器所能承受的正常工作電壓。額定電壓指

25、的是線電壓，在銘牌上標(biāo)明。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其電壓等級有：10kV；35Kv；60kV；110kV；220kV；330kV；500kV各級。（2）最高工作電壓按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于額定電壓在220kV以下的斷路器其最高工作電壓為額定電壓的ll l 15倍；對于330kV的斷路器規(guī)定為額定電壓的11倍。（3）額定電流 是指銘牌上所標(biāo)明的斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度下可以長期通過的最大工作電流。（4）額定開斷電流它是斷路器在額定電壓下能可靠切斷的最大電流，稱為額定開斷電流。當(dāng)斷路器在不等于額定電壓的情況下工作時，斷路器能可靠切斷的最大電流，稱為該電壓下的開斷電流。（5）額定斷流容量又稱額定遮斷容量或開斷能力

26、。一個斷路器額定斷流容量與額定開斷電流、額定線電壓有關(guān)，即：SKN=3UINIKN 式中SKN額定斷流容量（MVA）；UIN額定線電壓（kV）；IKN額定開斷電流（A）。 （6）動穩(wěn)定電流它是指斷路器在合閘位置時所允許通過的最大短路電流，又稱極限通過電流。（7）熱穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流是斷路器在規(guī)定時間內(nèi)允許通過的短路電流值，一般用有效值來表示。熱穩(wěn)定電流標(biāo)明了斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。（8）合閘時間自發(fā)出合閘信號起，到斷路器的主觸頭剛剛接通為止的一段時間，稱為斷路器的合閘時間。（9）分閘時間是指從分閘線圈接通起，到斷路器三相電弧完全熄滅為止的一段時間。（10）觸頭行程觸頭從起始位置到終止位

27、置所經(jīng)過的距離。（11）觸頭超程動、靜觸頭接觸后，動觸頭繼續(xù)前行的距離。（12）剛分速度指斷路器分閘過程中，動觸頭剛剛分離時的速度。（13）剛合速度指斷路器合閘過程中，觸頭剛接觸時，動觸頭的移動速度。另外，還有三相同期、油重、總重、無電流間隔時間等技術(shù)參數(shù)。6.4 試述少油斷路器滅弧室的種類和每種滅弧室的特點？少油斷路器的滅弧方式是采用橫吹、縱吹和附加油流的機械油吹三種方式聯(lián)合作用。滅弧室：由絕緣材料制成并裝設(shè)在觸頭周圍，用以限制電弧、并產(chǎn)生高速氣流對電弧進行強烈氣吹而使電弧熄滅。按照產(chǎn)生氣吹的能源滅弧室可以分為3類。（1）自能氣吹式滅弧室：利用電弧自身的能量使油分解出氣體，提高滅弧室中的壓力

28、，當(dāng)吹弧口打開時，由于滅弧室內(nèi)外的壓力差而在吹弧口產(chǎn)生高速油氣流，對電弧進行氣吹而使之熄滅。（2）外能氣吹式滅弧室：利用外界能量(通常是由油斷路器合閘過程中被貯能的彈簧提供) 在分?jǐn)噙^程中推動活塞，提高滅弧室的壓力驅(qū)動油氣吹弧而熄滅 電弧。也有稱此為強迫油吹式滅弧室。（3）綜合式滅弧室：它綜合了自能吹弧和外能吹弧的優(yōu)點，利用電弧自身的能量來熄滅大電流電弧，利用外界能量來熄滅小電流電弧，并可改善分?jǐn)嗵匦?。這種滅弧室結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，但分?jǐn)嘈阅芎?。超高壓少油斷路器中大多?shù)采用這種滅弧室。按照主要吹弧形式：可將油斷路器的滅弧室分別稱為縱吹滅弧室、橫吹滅弧室、縱橫吹滅弧室和環(huán)吹滅弧室等。 6.6 試述真空滅

29、弧室及真空斷路器的特點？ 真空滅弧室：是利用高真空工作絕緣滅弧介質(zhì),靠密封在真空中的一對觸頭來實現(xiàn)電力電路的通斷功能的一種電真空器件。具有節(jié)能、節(jié)材、防火、防爆、體積小、壽命長、維護費低、運行可靠無污染等特點。真空滅弧室從用途上又分為斷路器用滅弧室和負荷開關(guān)用滅弧室，斷路器滅弧室主要用于電力部門中的變電站和電網(wǎng)設(shè)施負荷開關(guān)用滅弧室主要用于電網(wǎng)的終端用戶。 工作原理：當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時,動靜觸頭在分離的瞬間,電流收縮到觸頭剛分離的一點上,出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高,直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),同時形成極高的電場強度,導(dǎo)致極強烈的發(fā)射和間隙擊穿,產(chǎn)生真空電弧,當(dāng)工頻電流接近零時,同時也

30、是觸頭開距的增大,真空電弧的等離子體很快向四周擴散,電弧電流過零后,觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體,于是電流被分?jǐn)?。由于觸頭的特殊構(gòu)造,燃弧期間觸頭間隙會產(chǎn)適當(dāng)?shù)目v向磁場,這個磁場可使電弧均勻分布在觸頭表面,維持低的電弧電壓,從而使真空滅弧室具有較高弧后介質(zhì)強度恢復(fù)速度,小的電弧能量和小的腐蝕速率。這樣,就提高了真空滅弧室開斷電流的能力和使用壽命。真空斷路器：因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名；真空斷路器的主要優(yōu)缺點主要優(yōu)點：（1）觸頭開距小、動作快；（2）燃弧時間短，觸頭燒損輕；（3）壽命長，適于頻繁操作；（4）體積小，重量輕、適于頻繁操作、真空滅弧室不需要檢修，維修工作量小；（5）防火、防爆性能好；主要缺點：（1）制造工藝復(fù)雜，造價高；（2）監(jiān)視真空度變化的簡易裝置尚未解決；（3）開斷電流小時，有可能產(chǎn)生較高的過電壓，需要采取降低過電壓的措施。 課本練習(xí)：P218 7.1,7.5 ,7.6 7.1 隔離開關(guān)有何用途？ 、隔離電源利用隔離開關(guān)斷口的可靠的絕緣能力，使需要檢修或分段的線路與帶電線路相互隔離，以確保檢修工作的安全。 、隔離開關(guān)與斷路器配合進行倒閘操作隔離開關(guān)串聯(lián)于電路中時，隔離開關(guān)必須遵守先合后分的原則；并聯(lián)時，先分后合的原則。 、通斷小電流電路用隔離開關(guān)可以通、斷電壓互感器和避雷器電