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空气断路器隔离开关原理三维动画

会计学1断路器和隔离开关的原理与选择讲诉引言断路器：既可断开或闭合正常工作电流，也可断开或闭合过负荷电流或短路电流。如高压断路器、低压自动空气断路器等。负荷开关：只能断开或闭合正常情况下的工作电流。如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。熔断器：只能断开故障情况下的过负荷电流或短路电流。如高压熔断器、低压熔断器。隔离开关：不能断开或闭合电流，只能在检修时隔离电压。开关电器的类型第1页/共33页引言断路器的作用在正常情况下，控制各种电力线路和设备的开断和关合。在电力系统发生故障时，自动地切除电力系统的短路电流，以保证电力系统的正常运行。第2页/共33页一、电弧的形成与熄灭用开关电器切断通有电流的电路时，只要电源电压大于10~20V，电流大于80~100MA，在开关电器的动、静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。电弧产生后，触头虽已分开，但电路中的电流还在继续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。第3页/共33页电弧的产生阴极发射电子热电子发射强电场电子发射碰撞游离电弧的维持热游离去游离电弧的熄灭若游离过程大于去游离过程，则电弧继续燃烧；若去游离过程大于游离过程，则电弧逐渐熄灭。D复合去游离扩散去游离1.电弧的产生、维持与熄灭动触头静触头(-)(+)第4页/共33页电弧温度随时间变化电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动。电弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率减小时，电弧的温度降低。电弧有热惯性电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。交流电弧每半周自动熄灭一次随着交流电流的周期性变化，电弧电流每隔半周过零一次。在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量较少，电弧温度和热游离下降，而去游离作用继续进行，电弧将自然熄灭。(0)交流电弧的特性2.交流电弧的熄灭第5页/共33页在交流电流过零时，电弧将自动熄灭，但不等于最终熄灭。在交流电弧自动熄灭后，弧隙中存在两个恢复过程：弧隙介质强度恢复过程弧隙电压恢复过程(1)交流电弧的熄灭条件2.交流电弧的熄灭第6页/共33页1)弧隙介质强度恢复过程真空断路器和SF6断路器灭弧性能较好。含义：弧隙中介质强度恢复到绝缘的正常状态的过程。以能耐受的电压UD(T)表示。影响因素：主要是断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质。UD0T油空气SF6真空(1)交流电弧的熄灭条件2.交流电弧的熄灭油空气SF6真空第7页/共33页近阴极效应1)弧隙介质强度恢复过程UD0T油空气SF6真空(1)交流电弧的熄灭条件(+)(-)+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-(-)(+)++--+++---++--+++---2.交流电弧的熄灭第8页/共33页2)弧隙电压恢复过程含义：弧隙电压由熄弧电压逐渐恢复到电源电压的过程。以UR(T)表示。影响因素：线路参数、负荷性质等。UR0TUSRUTRUTRUSR瞬态恢复电压工频恢复电压对不同的线路参数，弧隙电压恢复过程可能是周期性的变化过程或非周期性的变化过程。(1)交流电弧的熄灭条件2.交流电弧的熄灭第9页/共33页