电器学原理与应用复习

1、零休现象：交流回路中，回路电流过 零点附近，Un较小但Rn较大，导致 in=Un/Rn0使回路电流波形发生畸 变，不再是正弦波的现象。交流阻性负载中电弧比感性负载易 熄灭：1） PhPs； 2）阻性负载零后 零休时间长，回路电流过零后，介质 绝缘性能恢复好，不易被重击穿，电 弧不易复燃，利于灭弧。近阴极效应：假设过零后弧隙温度 低，不能产生热发射，若想产生电子， 必须具有足够的场强进行场致发射， 也就是需要足够高压Uj如果过零瞬 间，Uj较小，则场致发射也无法发生， 则弧隙不会产生电子，相当于弧隙在 过零瞬间立即获得一定的耐压强度， 这种现象叫近阴极效应。交流电弧对回路的影响：1）零休现象2）

2、感性负载中使电流过 零时下降速度快3）限流作用4）使回 路功率因数变小恢复电压的组成：阻性（没有暂态分 量，稳态分量是工频电压）电容性负 载（有暂态分量，稳态分量是直流电 压和工频电压之和）点感性负载（有 暂态分量，有工频电压）典型灭弧方法及原理：1简单开断（拉 长电弧）2绝缘栅（冷却，拉长）3金 属栅（长弧分割成多个短弧）4固体产 气灭弧（提高气压，消电离）5石英砂 灭弧（拉长电弧，加强冷却）油中静止电弧灭弧原理：1电弧高温 作用，使油产生油蒸汽并分解成H2 CH4统称为起泡，其中H2具有较好的 散热性。2起泡使弧隙气体压力升高， 有利于消电离，利于灭弧。3油气之间 的扰动作用，增强冷却效果

3、，使Psfo 油中运动电弧灭弧原理：等熵冷却 W=-V*grad P8.SF6气体为什么具有良好的绝缘性 能？（电负性气体）灭弧性能？（散 热性能好，奇异的热电特性，电负性 气体）9. SF6开关使用注意事项：防窒息（同 一气压下AF6重度大于空气重度）防 液化（同一气压下SF6气化温度高于 空气气化温度）防中毒。进行微水检 测。不能用玻璃瓶，瓷瓶等含有Si的 容器装SF6气体，用铜瓶，环氧树脂 等装。防泄漏。10.SF6断路器的灭弧原理：原理：SF6 吸热性差，弧心温度高，电阻减小， 电压减小，弧隙电压小于外部电压， 电弧熄灭。11真空灭弧室部件及作用：1）外壳（绝 缘，支撑）2）波纹管（密

4、封）3）屏 蔽罩（保护波纹管）4）主屏蔽罩（保护 外壳内绝缘、均压、冷却）5）触头（开 断、改善灭弧性能）12三种电接触工作特点及举例：1）固 定接触：无相对运动 注意熔焊（螺钉、 铆钉、固定的母线-母线）；2）滑动、 滚动：有相对运动，但不能分离注意 膨胀（点击电刷）；3）可分和：注意 电弧（触点触头）。可分合接触又称触 头，是三类接触形式中工作任务最重 要的一类。为什么弱电流开关采用多触电并联 结构（玫瑰触头）：在大功率电器中， 为了减小触头间的电动斥力，常采用 多触头并联结构，设并联触头总数为 n，总电流为I，流过各并联触头的电 流为1/n，则每个触头间所受电动力只 有一个触头时的1/n

5、。触头结构参数及作用：1开距：d（保 证断口不被击穿）2超程：s延长触头 使用寿命3初压力：F0 （减少触头弹 跳）4重压力：Fz （减少接触电阻）。电击穿热击穿的区别：PhPs热 击穿;PhVPsf Rz 1-8绝缘间隙：（T1电击穿 T I不击穿）;重燃（热击穿 Rz发热 电击穿Rz=8电场作用）。油灭弧的三个阶段：1）封闭气泡阶 段2）油气混合阶段3）回油阶段。L类型W使用场所6- 220额定电压 / 3150额定电流A- 40热稳定电流KA 定稳定电流40X2.5KA理想电弧：（存在Rn=0,熄灭Rn=8 ）实际电弧（存在Rn尹0熄灭瞬间Rn 大，有限值）理想弧隙与实际弧隙的区别：其他

6、条件恒定时，二者哪一个在电弧过零后更 易重燃？理想弧隙易重燃理想实际产生电弧Rh=0Rh 0瞬间Rh=8Rh=Rs过零瞬间Uh=0Uh=Uxh接触电阻的本质：Rj=表面膜电阻Rb+收缩电阻Rs实际测量接触电阻：四端法计算公式：Rj=K/ （0.102F） m, K：材料；F：接触压力；m：点：0.5；线：0.7； 面：1。r= p理论公式：j ma2 2nap p怎样实现接触电阻小而稳定，接触电阻影响因素：1）接触压力 弹性形变F t-S t-Rs !-Rj t2）材料特性A密度!-Rs ! Rs=密度L/SB H （硬度）F=HS S ! =F恒/H 使用软性材料C化学稳定性不易氧化，硫化反

7、应，不易产生膜Rb !D防止出现电池效应Al-CuE防止Al-Cu出现松弛3）接触形式：F恒定时。优先选面接触4）接触表面温度：温度e tp tRs tRj t-化学反应t-膜变厚Rbt5）表面状况1最优粗糙度St2接触点周围的介质（不含产生膜的气体）一膜减少Fb !Rj !3使接触表面清洁，不受尘埃影响6）使用镀层银锡锌镉金QF高压断路器正常线路：关合，承载，开断短路故障：关合，承载，开断一一QS高压隔离开关 隔离电路或电源，开断小电流QE高压接地开关供高压与超高压线路检修电气设备时，确保人身安全接地QL高压负荷开关只能在正常工作关合开断电路FU高压熔断器 当出现过流或者短路故障熔断并断开电

8、路无危险振动的条件：反弹距离XmVXd最大形变距离。熔焊的种类：冷焊，热熔焊（静熔焊，动熔焊）焊接力的影响因素：焊接力随着抗拉强度和电阻率的增大而增大，随熔化温度升高而减小减少熔焊4种方法：1采用电阻率小、抗拉强度小和熔化温度高的材料；2加 入少量其他元素，使凝结面变脆；3减小触头弹跳（动熔焊）；4减小接触电阻。 磁路欧姆定律IN=0 RcRc=L/p S27.触头材料包括：纯金属材料、金属陶瓷材料、金属合金材料。28直流电弧熄灭原理及方法：1）增大a角（串联电阻）；2）增大紧急压降U0 （金属栅片灭弧）、增大弧柱电场强度E（a.提高弧隙压强；b.绝缘栅片灭弧；c.提高电弧和流体介质间的相对运

9、动速度）、增大电弧长度l（a.拉长电弧；b. 电动吹拂1.横向；2.纵向;c.采用特殊形状的电极）释放过程包括：开释阶段、返回阶段。三种触头结构及特点：指型单断点触头：可擦除表面膜，但开距大桥式双断点触头：开距小，但表面膜不宜擦出 玫瑰触头：见13操作机构的功能：1）合闸操作；2）合闸保持；3）分闸；4）自由脱扣；5） 防跳跃；6）复位；7）闭锁。32.9 -8理论含义：中导电斑点附近点位0指导电斑点附近的温度 掌握中-0 理论可以由电接触处测的接触电压Uj，得知导电斑点处的最高温度Tm。33真空电弧灭弧原理，灭弧方法：原理：把集聚型电弧变成扩散熄灭。方法：1） 提高集聚电流值；2）加强横向磁

10、吹。34真空电弧本质、形态、存在条件：本质：金属蒸气电弧。形态：扩散型、集 聚型。存在条件：1）有金属蒸气在电极间隙；2）阴极大量的电子发射和金属蒸 汽发射。35电弧过零后两个物理过程：1）介质恢复过程：从导电状态向绝缘状态变化的 过程；2）电压恢复过程：绝缘状态一导电状态36交流长弧，短弧本质区别，重燃机理：短弧近阴极效应长弧：弧柱。重燃机 理：热击穿：有剩余电阻，PhPs，则使电弧复燃；电击穿：无剩余电阻，Ph VPs，当弧隙温度升高时产生足够场强E全引起电击穿，电弧复燃。37触头静熔焊和电流的关系：电流越大，焊接力越大38三种电接触共性问题各自的特殊问题：1）固定电接触和可分和电接触的合状态 接触电阻一温升一熔焊（要特别考虑熔焊问题）2）滑动、滚动电接触 电磨耗的损耗作用大于机械磨耗（润滑）3）可分合接触a开关常期闭合状态（熔焊）b合闸预计穿弹跳（可能会带电分离，产生电弧 烧蚀）4）分闸状态：开距（分闸状态下动，静触头的距离）39热电效应：P电离P消电离（炽热燃烧）（稳定燃烧=）（趋于熄灭V）Ph Ps （炽热燃烧）（稳定燃烧=）（趋于熄灭V）40当Ps恒定Uh恒定：Th t Tn dh Rh导电性电力强度如何变化Ph t Th t dh t Rh !导电性t电离强度t触头无危险振动的条件及方法：XdXm方法：1）采用较大的触头预压力；2） 刚度较大的触