第五章開(kāi)關(guān)電器典型滅弧裝置的工作原理ppt課件

1、電器學(xué)中南大學(xué)信息學(xué)院電氣工程系中南大學(xué)信息學(xué)院電氣工程系教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求： 掌握在當(dāng)今開(kāi)關(guān)電器中所運(yùn)用的滅弧安裝的掌握在當(dāng)今開(kāi)關(guān)電器中所運(yùn)用的滅弧安裝的滅弧原理，熟習(xí)提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的輔助方滅弧原理，熟習(xí)提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的輔助方法。法。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 金屬柵片滅弧安裝、真空滅弧安裝、金屬柵片滅弧安裝、真空滅弧安裝、SF6滅弧滅弧安裝、石英砂滅弧安裝安裝、石英砂滅弧安裝 2第五章 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理3本 章 教 學(xué) 基 本 內(nèi) 容 1開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù) 2提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的的滅弧輔助方法 ：并聯(lián)低值電阻、附加同步安裝、附加晶閘管

2、安裝。 經(jīng)過(guò)本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握當(dāng)今開(kāi)關(guān)電器中所運(yùn)用的滅弧安裝的滅弧原理，熟習(xí)提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的輔助方法，便于在以后的工程實(shí)際中靈敏運(yùn)用。 第五章 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理4概 述 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理 5-2 提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的輔助方法 小 結(jié) 基基 本本 內(nèi)內(nèi) 容容 第五章 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理5 當(dāng)電源電壓超越數(shù)十伏、開(kāi)斷電流在數(shù)十安以上時(shí)，為減少電弧對(duì)觸頭的燒損和限制電弧擴(kuò)展的空間，通常需求采取加強(qiáng)滅弧才干的措施，為此而采用的安裝稱為滅弧安裝。 這些滅弧安裝的滅弧原理主要有以下十幾種： 1簡(jiǎn)單開(kāi)斷； 2磁吹滅弧安裝； 3縱縫滅弧安裝； 4絕緣柵

3、片滅弧安裝； 5金屬柵片滅弧安裝； 6固體產(chǎn)氣滅弧安裝，概概 述述6 7石英砂滅弧安裝； 8變壓器油滅弧安裝； 9緊縮空氣滅弧安裝； 10SF6滅弧安裝； 11真空滅弧安裝。 此外，為了添加滅弧安裝的開(kāi)斷才干，通?？梢圆捎靡韵螺o助方法： 1在弧隙兩瑞并聯(lián)電阻； 2. 附加同步開(kāi)斷安裝； 3附加晶閘管安裝。概概 述述7上述滅弧安裝的滅弧原理是： (1) 在大氣中依托觸頭分開(kāi)時(shí)的機(jī)械拉長(zhǎng)，使L增大； (2) 利用流過(guò)導(dǎo)電回路或特制線圈的電流在燃弧區(qū)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電弧迅速挪動(dòng)和拉長(zhǎng)； 3依托磁場(chǎng)的作用，將電弧驅(qū)入用耐弧資料制成的狹縫中，以加強(qiáng)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

4、短??； 概概 述述8 (5) 在封鎖的滅弧室中，利用電弧本身能量分解固體資料，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(jìn)展吹?。?(6) 利用電弧本身能量，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，再利用此壓力推進(jìn)冷油和氣體去吹??；概概 述述9 (7) 利用緊縮空氣吹?。?(8) 利用SF6氣體吹??； (9) 在高真空中開(kāi)斷觸頭，利用弧隙中由電極金屬蒸汽構(gòu)成的弧柱在電流過(guò)零時(shí)迅速分散的原理進(jìn)展滅?。?(10) 利用石英砂等固體顆粒介質(zhì)，限制電弧直徑的擴(kuò)展和加強(qiáng)冷卻。概概 述述105-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理 一、拉長(zhǎng)電弧 在

5、大氣中利用機(jī)械方式拉長(zhǎng)電弧進(jìn)展滅弧的原理與圖例。 1原理：電弧放長(zhǎng)后，電弧電壓就增大，其靜態(tài)伏-安特性向上挪動(dòng)。11 2圖解：如以下圖示，除依托觸頭分開(kāi)拉長(zhǎng)電弧以外，還可依托導(dǎo)電回路的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使電弧彎曲來(lái)拉長(zhǎng)電弧。前者沿電弧的軸向(亦稱切向)拉長(zhǎng)電弧，后者是沿著垂直于弧軸的方向(亦稱法向)拉長(zhǎng)電弧。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理12 依托拉長(zhǎng)電弧使之恰好熄滅的最短長(zhǎng)度，稱為臨界長(zhǎng)度，記為L(zhǎng)lj。 其計(jì)算公式為： 00.6lj0l KI式中 K常數(shù)，當(dāng)電源電壓為500V時(shí)，K=0.75；250V時(shí)，K=0.15； 開(kāi)斷電流的起始值有效值，單位為

6、A。00I5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理13 3例如： 例一：刀開(kāi)關(guān)拉長(zhǎng)電弧。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理14 例二：利用流過(guò)導(dǎo)電回路的特制線圈的電流在燃弧期間產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電弧迅速挪動(dòng)和拉長(zhǎng)。圖b還添加了引弧角。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理15二、磁吹線圈： 可用于低壓直流和交流接觸器中。對(duì)后者，為減少渦流損耗和防止由于鋼夾板中磁通與電弧電流相位不同而產(chǎn)生反向電動(dòng)力，鐵心2上可開(kāi)一槽或者用硅鋼片疊成。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電

7、器典型滅弧安裝的任務(wù)原理16 當(dāng)鐵心不飽和時(shí)，假設(shè)磁吹線圈開(kāi)斷大電流時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)適當(dāng)，那么在開(kāi)斷小電流時(shí)將因電動(dòng)力過(guò)小而引起吹弧困難。當(dāng)然，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)也能使磁吹線圈在開(kāi)斷小電流時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)適當(dāng)。 但這樣做，一方面將使磁吹線圈的匝數(shù)添加，增大了線圈體積和多用有色金屬；另一方面將使開(kāi)斷大電流時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)過(guò)強(qiáng)，使得觸頭的電磨損大大添加。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理17 為緩和上述矛盾，可以經(jīng)過(guò)適中選擇磁吹線圈的匝數(shù)以及鐵心和鋼夾板的截而積，使得開(kāi)斷小電流時(shí)磁場(chǎng)加強(qiáng)，在開(kāi)斷大電流時(shí)那么由于磁路飽和而磁場(chǎng)不致過(guò)強(qiáng)。這樣，電弧所遭到的電動(dòng)力將不再隨開(kāi)斷電流成

8、平方倍數(shù)地添加。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理18三、 縱縫滅弧安裝 所謂縱縫就是滅弧室的縫隙方向與電弧的軸線平行。 滅弧安裝的任務(wù)原理：利用磁吹線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)將電弧驅(qū)入耐弧絕緣資料(石棉、水泥、陶土等)制成的具有縱縫的滅弧室中進(jìn)展滅弧。它既可用于熄滅直流電弧，也可用于熄滅交流電弧。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理19 按縫隙的尺寸和方式，它們又分兩種，如圖5-5所示。 圖5-5a表示一單縱縫滅弧安裝的原理構(gòu)造。圖中，1為用耐弧絕緣資料制成的滅弧室壁，2為磁吹線圈的鋼夾板，3為電弧。 通常上部縫寬小于熄

9、滅電弧的直徑。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理205-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理21 由圖5-6可見(jiàn)，當(dāng)電流增大橫坐標(biāo)向右時(shí)，縱縫滅弧安裝中電弧的“伏安特性隨電弧電流添加而下降的程度比自在燃弧時(shí)的“伏安特性下降程度要緩得多，特別當(dāng)電流很大時(shí)，E可以以為是常數(shù)。 隨著縫寬的減小和電弧橫向運(yùn)動(dòng)速度的提高，電弧的“伏安特性也將升高，這闡明滅弧才干也隨之加強(qiáng)。 采用多縱縫可以減小電弧進(jìn)入上部窄縫的阻力，在驅(qū)動(dòng)電弧運(yùn)動(dòng)的電磁力給定時(shí)，可以采用比單縱縫滅弧室更小的縫隙。這使滅弧空壁對(duì)電弧的冷卻和消電離作用更強(qiáng)。 5-

10、1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理22四、絕緣柵片滅弧安裝 滅弧安裝如圖5-8所示。 其中，滅弧室l中裝有用耐弧絕緣資料制成的幾片絕緣柵片2，柵片的邊緣和電弧3的軸線垂直。 當(dāng)開(kāi)斷電流時(shí)，在觸頭4和5之間產(chǎn)生的電弧在導(dǎo)電回路的磁場(chǎng)作用下向上運(yùn)動(dòng)。 多縱縫滅弧安裝廣泛用于低壓接觸器中。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理23 當(dāng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶飼r(shí)，電弧AB、BC和CD段所受的電動(dòng)力都使電弧壓向絕緣柵片頂部，增大與柵片外表的接觸面積，從而加強(qiáng)了電弧的冷卻和消電離作用；而DE段所受的電動(dòng)力使電弧向上拉長(zhǎng)，更加深化

11、柵片間隙和添加電弧與絕緣柵片的接被面積。 由于遭到絕緣柵片的阻撓，電弧彎曲成如圖5-9中AG曲線所示的外形。B5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理24 除此以外，電弧AB段和EF段相互作用產(chǎn)生一相吸電動(dòng)力、CD段和EF段相互作用產(chǎn)生一相斥電動(dòng)力，使AB、CD和EF段壓向絕緣冊(cè)片；CD段和EF段對(duì)DE段相互作用也產(chǎn)生一相斥電動(dòng)力，使DE段向上運(yùn)動(dòng)。 這種滅弧安裝充分利用了電弧本身磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)力。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理25五、金屬柵片(又稱去離子?xùn)?滅弧安裝： 這種滅弧安裝的原理構(gòu)造如圖5-10 a所示

12、。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理26 滅弧室1內(nèi)部有許多由厚度為23mm鋼板沖成的橫向柵片2。 柵片外外表鍍銅以增大傳熱才干和防止鋼片生銹。 每一柵片沖有三角形的缺口。柵片缺口錯(cuò)開(kāi)的作用為減 少電弧初始碰到的柵片數(shù)，從而減少進(jìn)入的阻力。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理27在電弧進(jìn)入柵片之后，電弧電壓變?yōu)?金屬柵片滅弧安裝既能用于熄滅直流電弧，也能用于熄滅交流電弧。 當(dāng)熄滅直流電弧時(shí)：0hUnUEl0NUnU5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理28 圖5-11表示厚為

13、2mm、片距5mm的平板形柵片的滅弧安裝開(kāi)斷350A電流時(shí)，介質(zhì)初始恢復(fù)強(qiáng)度Ujf0和Kjf與n變化的關(guān)系是不成比例。其緣由是電弧進(jìn)入柵片分成很多短弧后，它們?cè)跍缁∈抑械倪\(yùn)動(dòng)速度不同、運(yùn)動(dòng)方向也不同。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理29 金屬柵片滅弧安裝廣泛用于低壓開(kāi)關(guān)電器中。 其主要缺陷是滅弧室除電弧能量損耗之外，還有柵片中電阻、磁滯和渦流引起的損耗。加之柵片間隙較小，妨礙了熱量的分發(fā)。這些都使滅弧室的溫度容易升向，從而引起滅弧條件惡化。 因此，這種滅弧安裝不適用于過(guò)分頻繁操作的場(chǎng)所。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧

14、安裝的任務(wù)原理30六、固體產(chǎn)氣滅弧安裝 某些固體絕緣資料如鋼紙(亦稱反白)、有機(jī)玻璃等，在電弧的高溫作用下能迅速氣化，產(chǎn)生大量主要成分為氫及其化合物的氣體。 利用這些資料的產(chǎn)氣性質(zhì)進(jìn)展滅弧的滅弧安裝稱為固體產(chǎn)氣滅弧安裝。 圖5-13是利用串聯(lián)短弧和高氣壓兩種方式滅弧。其中，鋼紙管在電弧的高溫作用下分解，產(chǎn)生氣體，使壓力提高。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理31如圖5-14所示，滅弧期間管內(nèi)的壓力可達(dá)4.8MPa。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理32 圖5-15是利用產(chǎn)氣原理提高氣壓，再利用氣壓進(jìn)展滅弧的高

15、壓跌落式熔斷器熔管的原理構(gòu)造圖。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理33 當(dāng)短路電流經(jīng)過(guò)時(shí)，熔絲3被熔斷產(chǎn)生電弧，于是彈簧6長(zhǎng)度縮短，電弧被迅速拉長(zhǎng)。同時(shí)，電弧的高溫使鋼紙分解產(chǎn)生大量的氣體，管內(nèi)壓力迅速升高，這一壓力推進(jìn)軟線5加速向右運(yùn)動(dòng)，從而也加速電弧的拉長(zhǎng)和壓力的升高。 當(dāng)軟線5被推出鋼紙管8以后，管內(nèi)的高壓氣體向外沖出，進(jìn)展縱向吹弧，使電弧熄滅。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理34七、石英砂滅弧安裝： 利用石英砂限制弧柱的擴(kuò)展并冷卻電弧使之熄滅的安裝，叫做石英砂滅弧安裝。圖中 熔管1用瓷制成，2和3分

16、別為端蓋和接線板。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理35七、石英砂滅弧安裝： 利用石英砂限制弧柱的擴(kuò)展并冷卻電弧使之熄滅的安裝，叫做石英砂滅弧安裝。圖中 熔管1用瓷制成，2和3分別為端蓋和接線板。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理36 石英砂熔斷器釆用了多斷口串聯(lián)、提高弧隙中氣壓以加強(qiáng)電離氣體的分散作用，以及利用狹縫冷卻電弧共三種滅弧原理，所以它的滅弧才干強(qiáng)，限流作用非常顯著。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理37八、變壓器油滅弧安裝 1、分類： 1自能式：利用電弧本身

17、的能量將油蒸發(fā)分解而成油氣，提高滅弧室中的壓力以驅(qū)動(dòng)油或油氣進(jìn)展吹弧。 2外能式：用外界能量(通常是儲(chǔ)存在彈簧中的能量)推進(jìn)活塞，提高滅弧室中的壓力以驅(qū)動(dòng)油或油氣進(jìn)展滅弧。 3混合式：兼用上述兩種能量，提高滅弧室中的壓力以驅(qū)動(dòng)油或油氣進(jìn)展吹弧。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理38 2、即使在油中簡(jiǎn)單位置長(zhǎng)電弧，其滅弧才干也比在大氣中拉長(zhǎng)電弧高得多。這是由于： (1) 油氣的主要成分是氫，它在一切氣體中具有最高的導(dǎo)熱系數(shù)和最小的粘度，這就使弧柱的熱量容易分發(fā)。 (2) 在電弧的高溫作用下，油的氣化和分解過(guò)程非常猛烈。油氣構(gòu)成后由于遭到周圍冷油的妨礙，

18、體積不能迅速膨脹，因此氣泡中壓力很高，通常可達(dá)0.51MP。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理39 (3) 在熄滅交流電弧過(guò)程中，當(dāng)電流增大時(shí)，電弧的功率增大，油氣的構(gòu)成加劇，氣泡中油氣溫度增高和壓力上升。在壓力較高的情況下，氣泡壁處油的沸點(diǎn)升高，處于過(guò)熱形狀。當(dāng)電流減小到過(guò)零附近時(shí)，由于電弧功率減小，油氣產(chǎn)生的速度下降，但氣泡在壓力作用下仍繼續(xù)膨脹，結(jié)果引起氣泡中油氣的溫度和壓力迅速降低。此時(shí)氣泡壁處油的沸點(diǎn)下降，處于過(guò)熱形狀的油猛烈氣化。由于氣泡壁各處油的氣化速度不一致，在氣泡內(nèi)就構(gòu)成了壓力差。此壓力差促使油氣產(chǎn)生混亂的運(yùn)動(dòng)，使剛剛構(gòu)成的溫度較低的

19、油氣進(jìn)入弧柱中，加強(qiáng)了弧柱的冷卻。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理40 (4) 在某些情況下，還可利用被開(kāi)斷電流產(chǎn)生的電動(dòng)力使電弧彎曲和接近氣泡壁，加強(qiáng)對(duì)弧柱的冷卻作用。 按照油或油氣與電弧作用的方式，自能吹弧滅弧安裝又可分為橫吹、縱吹、縱橫吹和環(huán)吹四種。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理41自能吹弧安裝的特點(diǎn): 開(kāi)斷電流越大，那么單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體越多，滅弧室內(nèi)壓力越高，吹弧力量越強(qiáng)，于是燃弧時(shí)間越短； 當(dāng)開(kāi)斷較小電流時(shí)，滅弧室內(nèi)壓力越低，吹弧力量減弱，燃弧時(shí)間增長(zhǎng)，實(shí)踐上沒(méi)有吹弧作用，即相當(dāng)于在油中簡(jiǎn)

20、單開(kāi)斷。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理42 由圖可見(jiàn)，燃弧時(shí)間有一最大值，相應(yīng)于最大燃弧時(shí)間的電流稱為臨界電流Ilj。其數(shù)值視滅弧安裝的詳細(xì)構(gòu)造而異，普通為幾十安到上千安。 自能吹弧滅弧安裝的極限開(kāi)斷電流Ilx主要決議于滅弧室的機(jī)械強(qiáng)度。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理43九、緊縮空氣滅弧方式。 在開(kāi)斷電路對(duì)，將預(yù)先貯藏好的緊縮空氣用管道引向燃弧區(qū)，利用緊縮空氣猛烈吹弧和提高燃弧區(qū)的壓力，使電弧熄滅的安裝叫做緊縮空氣滅弧安裝。 按照氣流吹弧的方向分橫吹式和縱吹式兩類。 橫吹式缺陷較多，已淘汰，現(xiàn)主要引見(jiàn)

21、縱吹式。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理445-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理45十、SF6滅弧安裝。 SF6是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、無(wú)公害和不熄滅的氣體。 其沸點(diǎn)在大氣壓時(shí)為-60，加溫到150 都不易與其他物質(zhì)起化學(xué)反響，到500時(shí)仍不能自行分解。它的密度是空氣的5倍。常溫時(shí)的傳熱才干(包括對(duì)流在內(nèi))為空氣的1.6倍。 它具有很高的絕線性能。在壓力為0.1MPa時(shí)約為氮?dú)獾?6倍，當(dāng)壓力為0.16MP時(shí)已與變壓器油相等，而擊穿電壓為緊縮空氣的23倍。 5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型

22、滅弧安裝的任務(wù)原理46 所以，采用SF6作為絕緣介質(zhì)可以大大減小絕緣間隙的尺寸和減少電器的體積。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理47SF6另一突出優(yōu)點(diǎn)是它只需很強(qiáng)的滅弧才干，主要緣由有三條。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理48十一真空滅弧安裝。 由于空氣稀薄，空氣分子及其電子的平均自在行程加長(zhǎng)，這就使弧中氣體粒子遭到其他粒子碰障而電離的幾率大大減少。因此，真空具有很高的絕緣和滅弧性能。 將觸頭在高度真空中開(kāi)斷便構(gòu)成有很高開(kāi)斷才干的滅弧安裝。 按照觸頭構(gòu)造的不同，真空滅弧安裝分帶圓柱狀觸頭、帶螺旋槽的磁吹觸頭

23、和帶縱磁場(chǎng)線圈的觸頭三種。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理49 圖5-29是帶圓柱狀觸頭真空滅弧安裝的原理構(gòu)造圖。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理50 在一定條件下，真空的擊穿電壓比空氣高得多，但是，它受觸頭資料、電極外形、特別是電極外表粗糙度和電極上有無(wú)臟圬影響很大。 真空滅弧安裝的觸頭外形例如。5-1 5-1 開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理開(kāi)關(guān)電器典型滅弧安裝的任務(wù)原理51 5-2 提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的輔助方法一、并聯(lián)電阻協(xié)助滅弧電路：圖5-33是圖5-32的簡(jiǎn)化圖。 并聯(lián)電阻有助于滅弧。52 二、附

24、加同步開(kāi)斷安裝 由于交流電流每秒要經(jīng)過(guò)零點(diǎn)2f(f是電源頻率)次。假設(shè)我們能使開(kāi)關(guān)電器的觸頭在電流過(guò)零瞬時(shí)分開(kāi)，并以極高的速度拉開(kāi)到足以接受恢復(fù)電壓而不發(fā)生間隙擊穿的間隔，那么此時(shí)弧隙中將不產(chǎn)生電弧，也不存在所謂熱擊穿階段。 同時(shí)，由于弧隙是未電離的，只需較小的極間間隔，就可接受較高的恢復(fù)電壓。這種開(kāi)斷電路的方法叫做同步開(kāi)斷，而相應(yīng)的開(kāi)關(guān)電器叫做同步開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)。 5-2 提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的輔助方法53 由上述可見(jiàn)，這種理想的同步開(kāi)關(guān)可以無(wú)需采用滅弧安裝。然而，現(xiàn)實(shí)上，實(shí)現(xiàn)這一方案非常困難。 其緣由主要是： (1 技術(shù)上還不能保證開(kāi)關(guān)電器的觸頭穩(wěn)定地每次恰在電流過(guò)零時(shí)分開(kāi)； (2)還沒(méi)有比較簡(jiǎn)便的方法使開(kāi)關(guān)電器的動(dòng)觸頭獲得所需的高速度。 5-2 提高滅弧安裝開(kāi)斷才干的輔助方法54 工程上獲得