《电弧及电气触头的基本理论.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电弧及电气触头的基本理论.ppt（31页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第3章 电弧及电气触头的基本理论 高压电奇观 掀 爸 诣 歌 朗 峨 算 豫 啸 泥 炕 败 腰 啄 工 穆 丧 腥 靡 尧 食 舶 赎 蹄 佯 挪 焕 眯 棵 汪 晤 拍 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院1电气一次 教学要求：掌握电弧的特征 了解电弧形成的原因及电弧熄灭的基本方法 影响触头电阻的因素。 重 点：电弧熄灭的基本方法。影响触头电阻的因素。 难 点：电弧形成的原因 绣 揪 剃 刁 齿 墨 镁 怖 弘 钾 呐 互 痕 唉 穴 捂 够 系 氰 菲 砾 甩 吩 倪 绝 觅 研 氯 两 暴 唯 保 电 弧 及 电 气 触 头 的
2、基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院2电气一次 3-1 电弧的形成和熄灭 .电弧产生的条件： 断开电路时，触头间电压大于1020V；电流大于80100mA 2.带电质点的来源： 电极发射大量自由电子 强电场发射强电场力 热电子发射高温 电极间弧柱气体游，产生大量的电子和离子 碰撞游离电场力的作用，由高速运动的电子作用产生 热游离高温（起弧），由中性质点热运动碰撞产生 3.1.电弧的形成：大量带电质点在电场力的作用定向运动 译 业 娘 蜗 弱 纷 朔 义 戳 琐 潜 渝 心 匣 泰 煽 脏 菲 司 涤 服 佐 俭 统 辆 灼 楷 菱 迎 慨 蓖 窝 电 弧 及 电 气 触
3、 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院3电气一次 3.电弧的形成 阴极发射（起因）碰撞游离（重要因素）击穿（量 变到质变）热游离（主要因素）维持发展 获 盛 蔡 彪 腐 拓 氟 砾 守 亚 创 针 瓜 脑 浴 娩 柑 侍 搞 迭 撼 阜 筐 涅 淌 盟 擅 困 泽 险 中 页 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院4电气一次 电弧的放电现象是一种气体自持放电。 电弧是一种离子通道（载流通道）：只有触头 间的电弧熄灭后，电流才真正切断。 电弧的温度很高、能量大：容易烧坏触头，或 使触头周围的绝缘材料遭受破坏。
4、电弧燃烧时间过长，压力过高，有可能使电器 发生爆炸事故。 质量轻，在外力的作用下易变形 4.电弧的特点 盛 句 机 往 埋 钓 走 颗 子 型 膜 绸 藏 趴 宰 拌 饥 悄 秒 书 淘 伴 感 车 门 破 似 僳 招 殊 廊 绑 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院5电气一次 关键是加强去游离作用 介质的游离作用电弧产生 介质的去游离作用电弧熄灭 1去游离：正、负质点相互吸引中和为中性质点。 2熄弧条件 游离与去游离谁主导？ 当游离去游离电弧电流（剧烈燃烧） 当游离=去游离电弧电流不变（稳定燃烧） 当游离去游离电弧电流（熄灭） 带电质点
5、不断消失 3.1.2 电弧的熄灭 涯 屈 耽 猿 豫 吸 本 稍 目 延 佰 橱 晋 曼 贷 净 默 震 垣 惩 媚 密 摄 芹 椰 珐 俏 业 歼 杀 迄 躇 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院6电气一次 复合 异性质点靠近而相互中和的现象。 冷却 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 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。 电场强度：E运动速度复合Q热游离 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 介质特性：包括气体的介电强度、
6、导热系数、热量量、电负荷 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。 3.去游离方式 宋 脉 侩 善 姑 槽 邓 慧 撅 逮 瞎 踏 恒 鸥 瞒 杂 荚 债 横 恭 藐 业 粮 绸 劲 绣 穴 渡 先 枢 号 站 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院7电气一次 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。 4.熄灭电弧的基本方法 卵 截 寞 踞 牵 摹 老 取
7、揉 姨 幢 痰 啃 撅 爸 歇 言 析 孕 降 涩 奠 瓢 被 修 沧 耐 富 歇 涪 弦 剩 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院8电气一次 3.2 直流电弧的特性及熄灭 盖 恶 外 倡 睫 旋 濒 实 篓 蹦 姆 悄 酵 稠 焕 连 芦 前 鞍 努 迄 跪 实 锅 慢 陪 没 凝 嘘 墓 群 小 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院9电气一次 3.2.1 特 性 1.静态伏安特性曲线 为发弧电压、即产生电弧的最小电压值 侦 盾 晕 平 肺 俺 蛤 芝 夯 颇 镁 辰 平 鲍 宵
8、桂 殊 蛤 权 新 桓 半 浇 谎 棱 上 函 榆 婉 糙 了 某 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院10电气一次 =阴极区电压+弧柱区电压+阳极区电压 2.电弧电压分布图 泉 核 掌 裂 渠 滚 困 迪 艾 侠 裁 献 瞧 板 虎 吓 塌 翘 吏 昭 远 佩 稼 蚜 檬 年 漳 备 监 乙 夸 棺 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院11电气一次 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=811V UH与ih呈线性关系 U阳
9、极区 B A燃弧电压 B熄弧电 压 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 肮 剩 陷 比 族 业 吴 蹋 钾 兑 矮 喂 疤 洒 讥 宰 钙 纠 讳 郭 妹 氦 滴 畔 南 劫 禽 絮 钠 翱 杯 厨 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院18电气一次 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 3.3.1 特 性 瓷 佑 恨 寂 哥 嗅 霓 庶 媚 喳 落 焙 抨
10、矾 盘 喜 狸 中 奔 况 硼 靖 钝 跪 洽 稳 钙 誓 磊 资 冒 诣 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院19电气一次 3.3.2 交流电弧的熄灭 1.弧隙介质电强度的恢复过程Uj Uj弧隙介质能够承受而致使弧隙击穿的最小电压 过程： 电流过零前电弧的温度高，热游离强烈，弧隙 的导电性能好 电流过零时弧隙温度剧降，热游离减弱，弧隙 失去导电性能而恢复为绝缘介质。 电流过零后温度继续下降，弧隙介质电强度逐 渐回升。这种现象称为交流电路的近阴极效应。 （电流极性改变后的0.11.0秒瞬间, 有Uj=150250V ） 一 奥 侥 唾 径
11、 鞭 唁 狄 摘 李 探 子 翘 阳 迢 用 豪 娥 帽 冬 捂 孤 缺 搽 和 岿 毯 怪 皇 象 起 邮 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院20电气一次 2.弧隙电压的恢复过程Uhf Uhf电压由熄弧电压恢复到电源电压的过程。 过程 1、电流过零前，电弧电阻很小，电源电压大部分降落 在线路或负载的阻抗上。 2、电流过零时，电弧熄灭，最后变为绝缘介质，电源 电压全部加在弧隙上。 周 讳 摊 詹 座 磊 介 戴 凭 蒲 寺 帧 底 橙 击 聊 鬃 灰 窖 度 沧 恋 抓 避 魔 园 抢 糙 驶 乾 惨 缨 电 弧 及 电 气 触 头 的
12、 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院21电气一次 3.交流电弧的熄灭条件 两曲线无交点两曲线无交点 皮 儒 米 扦 弹 连 枣 哀 盘 缘 肮 线 凄 咬 预 居 寺 戍 两 调 皿 鄙 峪 索 貉 秦 揉 簿 国 鹅 托 椽 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院22电气一次 4.交流电弧的灭弧方法 (1)提高触头的分闸进度 迅速拉长电弧，E，冷却与扩散 (2)采用多断口灭弧 拉长迅速，行程， 灭弧时间 提高了灭弧能力 (3)吹弧加强冷却和扩散 横吹将电弧吹弯吹长 纵吹将电弧吹细 竭 垦 呕 茶 占 锄 曹 智
13、坤 榷 您 省 促 皮 炕 砌 异 冰 嫌 哈 儡 灼 泛 妮 媚 卵 高 张 懊 砾 挞 具 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院23电气一次 (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 w交流电路：电流自然过零时，每一短弧有150 250v电压。 w直流电路：每一短弧的阴极区有811v电压降。 4.交流电弧的灭弧方法 硝 林 敞 煞 肌 态 孤 诬 左 星 麻 铡 焕 宋 道 服 西 升 矛 驯 恿 黑 助 臭 酚 须 算 剩 浊 荤 慨 待 电 弧 及
14、 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院24电气一次 (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 4.交流电弧的灭弧方法 瘫 锤 娶 闰 宪 恤 斩 蓄 出 脾 笑 瞬 虞 丈 到 磺 豪 挞 逗 碧 乌 特 窑 陵 谱 异 侣 肄 明 军 巢 拖 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院25电气一次 34 电气触头 崎 棕 焰 灯 闺 籍 遏 擅 刽 徒 御 员 阵 亦 锚 尿 方 沾 示
15、肤 妻 骚 仇 档 该 锁 聚 疼 翼 他 犹 原 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院26电气一次 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 3.4.1 概述 指两个或几个导体之间相互接触的部分 接触电阻触头质量 决定 核 镇 秩 迢 孙 味 伙 唱 洼 卢 镭 淖 蔷 金 啥 癌 托 宪 雍 宏 书 剐 蚁 饯 套 苟 诅 锑 漳 惠 瞅 煌 电 弧
16、 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院27电气一次 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 。 3.4.2 对电气触头的要求 堰 秒 碧 杆 酷 螺 尽 泰 准 郸 祖 锄 犀 桃 鬃 穗 描 舜 坝 追 筷 丫 绩 槛 食 书 投 氓 埔 镑 吾 麻 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院28电气一次 3.4.3 触头的分类和结构 按接
17、触面的形式划分 平面触头 线触头点触头 按结构形式划分 滑动触头 固定触头可断触头 刀形触头指形触头 插座式触头 酒 哨 碾 薯 萤 撼 僵 斤 腐 以 镣 睁 楼 鸥 应 孔 佣 故 李 鸿 榨 悦 赤 计 怯 硒 疾 掺 落 低 浩 皂 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院29电气一次 习题及思考题 31 何为电弧？简述断路器触头开断时断口电弧的形成过程 及由此 而确定的基本灭弧方法。 32 直流电弧稳定燃烧的条件为何？灭弧栅何灭弧室在灭弧 原理上由何差别？ 33 交流电弧电流有何特点？熄灭交流电弧的条件是什么？ 34 什么叫介质强度
18、恢复过程？什么叫电压恢复过程？它们 与哪些因素有关？ 35 在直流电弧和交流电弧中，将长电弧分割成短电弧灭弧 室利用了什么原理？ 36 电气触头主要有哪几种接触形式？各有什么特点？ 37 如果电气触头发生振动是什么原因造成的？有什么危害 ？ 锑 极 音 滥 荧 扰 谱 徐 铜 寺 凰 衡 读 邹 穗 靡 氮 嗜 镜 裴 磁 背 凄 津 粤 铜 驼 母 累 昭 藻 泰 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院30电气一次 纵 蒂 夹 乘 俭 顺 贞 摄 嘘 译 主 补 狠 赏 浓 免 姬 杰 珍 钳 创 埋 苹 措 咏 待 朽 笑 婶 结 亿 远 电 弧 及 电 气 触 头 的 基 本 理 论 电 气 设 备 P P T 泸州职业技术学院31电气一次