文档介绍：第二章:开关电器和互感器原理
:(简单题简单说一下解释部分就可以)
1)强电场发射:E=U / s 大于3×106 V/m时,金属触头阴极表面就会发射自由电子。
2)热电子发射:在开关分闸时,动静触头之间的接触压力和接触面积减小,接触电阻增大,接触表面发热严重,产生局部高温,阴极金属材料中的电子获得动能而逸出成为自由电子。
3)加速运动:自由电子,在强电场的作用下,向阳极作加速运动。
4)碰撞游离:加速运动获得动能的自由电子在运动中和中性质点发生碰撞,中性质点中的电子获得能量产生跃迁,跳到能级更高的轨道上,如果获得的能量足够大,自由电子就能脱离原子核的束缚,游离成自由电子和正离子。
5)雪崩:游离的结果导致触头间自由电子数量剧增。
6)介质击穿产生电弧:剧增的电子形成电流,介质被击穿而产生电弧。
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1)如果弧隙电压恢复过程上升速度较快,幅值较大,弧隙电压恢复过程大于弧隙介质强度恢复过程,介质被击穿,电弧重燃
2)如果弧隙介质强度恢复过程始终大于弧隙电压恢复过程,则电弧熄灭
故交流电弧熄灭的条件应为: Ud (t) > Ur (t)
非周期性弧隙电压恢复过程幅值不会超过U0 , 而周期性的最大值可达2U0
3. 熄灭电弧采取的措施,怎么起的效果
1)利用灭弧介质:在高压断路器中,广泛采用去游离作用强的灭弧介质灭弧。
2)吹弧:吹弧是指利用各种结构形式的灭弧室,使高温分解的气体或具有很大压力的新鲜且低温的气体在灭弧室中按特定的通路,吹动电弧,加强扩散和复合去游离而使电弧熄灭的方法。
3)采用特殊金属材料作灭弧触头:采用铜、钨合金和银、钨合金等特殊金属材料作触头。这些材料在高温下不易熔化和蒸发、抗熔焊,可以减少热电子发射和高温分解产生的金属蒸气,削弱了游离作用。
4).提高断路器触头的分离速度:加快断路器触头的分离速度,可以迅速拉长电弧,使弧隙的电场强度骤降,弧隙电阻和电弧的表面积突然增大,电弧的冷却加快,有利于带电质点的扩散和复合去游离。
5)采用多断口灭弧:某些电压等级较高的断路器采用多个灭弧室串联的多断口灭弧方式。
多断口将电弧分割成多段,在相同触头行程下,增加了电弧的总长度,弧隙电阻迅速增大,介质强度恢复速度加快。
使每个断口上的恢复电压减小,降低了恢复电压的上升速度和幅值,提高了灭弧能力。
,作用?工作特点?
1)电流互感器:
①:工作原理:
和变压器相似。图2-13所示为电磁式电流互感器的原理结构和接线图。
电流互感器一次侧额定电流I1e和二次侧额定电流I2e之比,称之为u变流比,用Ki来表示。
根据磁势平衡原理忽略励磁电流,可认为ki≈N2/N1=KN
②作用:
1)变换:将一次回路的大电流变为二次回路的小电流(5A或1A),供电给测量仪表和保护装置继电器的电流线圈,使测量仪表和继电器标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜。
2)隔离:使电气二次设备和一次高压部分隔离,并且互感器的二次侧均接地,从而保证二次设备和人身安全。
③:工作特点:
1)TA的一次绕组串联于电气一次电路中,且匝数很少,流过一次绕组的电流就是的负荷电流,和二次绕组中的电流大小无关。
2)二次负载的阻抗(电流线圈)都非常小,所以正常情况下,TA二次侧接近于短路状态下运行。
④误差因素:
一次电流I1的影响:当一次电流为额定电流时,μ值最大,误差最小。故在选择TA时,一定要使一次电流I1接近于TA的IN1 。
二次负荷阻抗Z2L及功率因数cosφ2 的影响。 Z2L增大→fI和δI都增大。 cosφ2降低→φ2增大→α(二次总阻抗角)增大→fI增大和δI减小;反之,fI减小和δI增大。
2)电压互感器:
①工作原理:其工作原理和变压器相同,相当于一台小容量变压器
②作用:
(1)变换:将一次回路的高电压变为二次回路的低电压(100 V),供电给测量仪表和保护装置继电器的电压线圈,使测量仪表和继电器标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜。
(2)隔离:使电气二次设备和一次高压部分隔离,并且互感器的二次侧均接地,从而保证二次设备和人身安全。
③工作特点:
(1) 电压互感器一次绕组匝数很多,和被测电路并联
(2)二次侧所接测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大,近于开路(空载)状态运行
④误差因素
电压互感器的电压误差和相位误差均和一次电压U1、二次负载电流I2和功率因数 cosφ2 这些运行参数有关。
二次负载电流I2增大时,∣fu∣增大,∣δu∣也相应变化。
另外:电流互感器是串接在一次侧电路内,由于电流互感器一次绕组匝数很少、阻抗小,二次侧对一次侧电流没有影响。