【2017年整理】五开关电器典型灭弧装置的工作原理.pptVIP

LOGO;LOGO;LOGO; 当电源电压超过数十伏、开断电流在数十安以上时，为减少电弧对触头的烧损和限制电弧扩展的空间，通常需要采取加强灭弧能力的措施，为此而采用的装置称为灭弧装置。 这些灭弧装置主要有下列十几种： 1．简单开断； 2．磁吹灭弧装置； 3．纵缝灭弧装置； 4．绝缘栅片灭弧装置； 5．金属栅片灭弧装置； 6．固体产气灭弧装置， 7．石英砂灭弧装置； 8．变压器油灭弧装置； 9．压缩空气灭弧装置； 10．SF6灭弧装置； 11．真空灭弧装置。 ;LOGO;1、灭弧装置的灭弧原理主要有： (1) 在大气中依靠触头分开时的机械拉长，使电弧增大； (2) 利用流过导电回路或特制线圈的电流在燃弧区产生磁场，使电弧迅速移动和拉长； （3）依靠磁场的作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的狭缝中，以加强电弧的冷却和消电离； (4) 用金属板将电弧分隔成许多串联的短弧； ; (5) 在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料，产生气体，以提高灭弧室中的压力，或者利用产生的气体进行吹弧； (6) 利用电弧自身能量，使变压器油分解成含有大量氢气的气体并建立起很高的压力，再利用此压力推动冷油和气体去吹弧； (7) 利用压缩空气吹弧； (8) 利用SF6气体吹弧； (9) 在高真空中开断触头，利用弧隙中由电极金属蒸汽形成的弧柱在电流过零时迅速扩散的原理进行灭弧； (10) 利用石英砂等固体颗粒介质，限制电弧直径的扩展和加强冷却。 ;LOGO;§5-1 开关电器典型灭弧装置的工作原理; 依靠拉长电弧使之恰好熄灭的最短长度，称为临界长度，记为Llj。当触头分开速度在1-10m/s范围内，其计算公式为： ;LOGO; （3）示例： 例一：刀开关拉长电弧。 刀开关拉长电弧同时利用触头分开运动和导电回路产生磁场拉长电弧的情况。; 例二：利用流过导电回路的特制线圈的电流在燃弧期间产生磁场，使电弧迅速移动和拉长。当动静触头分开时，形成两个彼此串联的电弧，他们一方面被拉长，一方面受导电回路磁场产生的电动力作用，向两侧作法向运动，使电弧受到拉长和冷却。（图b）还增加了引弧角，当触头分开差生电弧时，将在导电回路磁场中产生电动力作用下，其弧根迅速移到燃弧角3上燃烧。不仅使电弧迅速拉长，还大大减少对触头的烧损。;二、磁吹线圈： 1、结构：1为磁吹线圈由粗导体绕成，与静触头7相连。2为铁心可减小磁阻以增大穿过触头间隙的磁通。铁心两端平行固定两块钢夹板5，动静触头放在两块钢夹板之间。 2、原理：触头闭合时，磁吹线圈在钢夹板之间产生的磁通，如图所示。当触头分开产生电弧4时，产生电动力使电弧向上运动（方向为垂直纸面向上）并转移到引弧角上燃烧和熄灭。 ; 可用于低压直流和交流接触器中。对后者，为减少涡流损耗和避免由于钢夹板中磁通与电弧电流相位不同而产生反向电动力，铁心2上可开一槽或者用硅钢片叠成。 当铁心不饱和时，弧隙中的磁通与开断电流成正比，如果磁吹线圈开断大电流时产生的磁场适当，则在开断小电流时将因电动力过小而引起吹弧困难。当然，通过设计也能使磁吹线圈在开断小电流时产生的磁场适当。但这样做，一方面将使磁吹线圈的匝数增加，增大了线圈体积和多用有色金属；另一方面将使开断大电流时产生的磁场过强，使得触头间形成的熔化金属桥可能被过大的电动力驱赶到接触区以外，使得触头的电磨损大大增加。 解决办法：适当选择磁吹线圈的匝数以及铁心和钢夹板的截面积，使得开断小电流时磁场加强，开断大电流时则由于磁路饱和不致过强。 ;三、 纵缝灭弧装置 所谓纵缝就是灭弧室的缝隙方向与电弧的轴线平行。 灭弧装置的工作原理：利用磁吹线圈产生的磁场将电弧驱入耐弧绝缘材料(石棉、水泥、陶土等)制成的具有纵缝的灭弧室中进行灭弧。它既可用于熄灭直流电弧，也可用于熄灭交流电弧。 ;LOGO;; 图5-6b表示多纵缝灭弧装置的构造，采用多纵缝可以减小电弧进入上部窄缝的阻力，在驱动电弧运动的电磁力给定时，可以采用比单纵缝灭弧室更小的缝隙。这使灭弧空壁对电弧的冷却和消电离作用更强。 ;四、绝缘栅片灭弧装置 灭弧装置如图5-8所示。 ;LOGO; 除此以外，电弧AB段和CD段相互作用产生一相吸电动力、CD段和EF段相互作用产生一相斥电动力，使AB、CD和EF段压向绝缘栅片；CD段和EF段对DE段相互作用也产生一相斥