文档介绍：1低压电气基本原理
第1章 低压电器的基本原理
低压电器的基本结构
低压电器的主要技术性能和参数
电气控制技术中常用的图形和文字符号
低压电器
定义:交流1200V及以下和直流15中断开电路时，如果被断开电路的电流(电压)超过某一数值(根据触头材料的不同，～1 A，12～20 V)，则触头间隙中就会产生电弧。电弧实际上是触头在断开时,触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。所谓气体放电，就是触头间隙中的气体被游离而产生大量的电子和离子，在强电场作用下，大量的带电粒子作定向运动，于是绝缘气体就变成了导体。电流通过这个游离区时所消耗的电能转换为热能和光能，发出光和热的效应，产生高温及强光，使触头烧损，并使电路切断时间延长，甚至不能断开，造成严重事故。
电弧对电器的影响主要有以下几个方面：
(1) 触头虽已打开，但由于电弧的存在，使要断开的电路实际上并没有断开。
(2) 电弧的温度很高，严重时可使触头熔化。
(3) 电弧向四周喷射，会使电器及其周围物质损坏，甚至造成短路，引起火灾。
4 灭弧方法
熄灭电弧的基本途径有：
(1) 拉长电弧以降低电场强度。
(2) 用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度。
(3) 将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧。
(4) 将电弧分成许多串联的短弧，增加对维持电弧所需的临界电压降的要求。
(5) 将电弧密封于高气压或真空的容器中。
5. 常用的灭弧方法和装置
1) 桥式结构双断口灭弧
流过触头两端的电流方向相反，将产生互相推斥的电动力。当触头打开时，在断口中产生电弧。电弧电流在两电弧之间产生图中以“⊕”表示的磁场，根据左手定则，电弧电流要受到一个指向外侧的电动力F的作用，使电弧向外运动并拉长，电弧电流迅速穿越冷却介质而使电弧加快冷却并熄灭。
交流接触器常采用这种灭弧方法。
图1-13 桥式触头灭弧原理
2) 栅片灭弧
灭弧栅一般由多片镀铜薄钢片(称为栅片)和石棉绝缘板组成，它们安放在电器触头上方的灭弧室内，彼此之间互相绝缘，片间距离约为2～5 mm。当触头分断电路时，在触头之间产生电弧，电弧电流产生磁场。由于钢片磁阻比空气磁阻小得多，因此，电弧上方的磁通非常稀疏，而下方的磁通却非常密集。这种上疏下密的磁场将电弧拉入灭弧室中。当电弧进入灭弧室后，被灭弧栅分割成数段串联的短弧，这样，每两片灭弧栅片都可以看做一对电极。维持每对电极间的电弧都需要一定的电压，同时栅片吸收电弧热量。当栅片间的电压不足以维持电弧燃烧电压时，电弧迅速冷却并很快熄灭。
图1-14 栅片灭弧示意图
3) 磁吹灭弧
在触头电路中串入一个磁吹线圈,它产生的磁通经过导磁夹板引向触头周围,当触头断开产生电弧时,电弧电流产生的磁通在弧柱下方相加,,电弧在下强上弱的磁场作用下,被拉长并吹到灭弧罩,将热量传递给罩壁,使电弧冷却熄灭.
广泛应用于直流接触器中.
图1-15 磁吹灭弧原理
(a) 磁吹线圈对电弧产生推力；(b) 顶视图
4) 窄缝灭弧: 常用于交流和直流接触器.
窄缝灭弧通过灭弧室灭弧。灭弧室由耐弧陶土、石棉、水泥或耐弧塑料制成，用来引导电弧纵向吹出并防止相间短路，同时通过电弧与灭弧室的绝缘壁接触，使其迅速冷却，使电弧熄灭。为此制成窄缝灭孤室，如图1-16所示。
图1-16 窄缝灭弧室
低压电器根据其在线路中的作用常分为两大类,主电路
开关和辅助电路控制电器.
主电路开关电器指用于电气控制中配电线路或系统主
电路中的开关电器及其组合,主要包括:刀开关,隔离器,断路
器,熔断器,
要满足电路负载要求.
辅助电路控制电器指在电路中起发布命令,控制,转换和
联络作用的开关电器,包括各种主令控制器,控制继电器,传
制电器范围之内.
低压电器的主要技术性能和参数
开关电器的通断工作类型及相关参数
1．主开关的形式
在开关装置中,一般有下列开关:,有载通断,电动机通断和断路用开关.
(1) 隔离用开关。隔离指开关电器具有将电器设备和电源“隔开”的功能，在对电器设备的带电部分进行维修时以确保人员和设备的安全。
能满足隔离功能的开关电器是隔离器。