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高壓電氣設(shè)備選擇-電工技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)干貨分享

 痕跡資料庫 2020-01-06

電氣設(shè)備選擇的一般原則

按正常工作條件下選擇額定電流、額定電壓及型號(hào)等,,按短路情況下校驗(yàn)開關(guān)的開斷能力,、短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。

環(huán)境

選擇電氣設(shè)備時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)備的安裝地點(diǎn),、環(huán)境及工作條件,,合理地選擇設(shè)備的類型,如戶內(nèi)戶外,、海拔高度,、環(huán)境溫度及防塵、防腐,、防爆等,。

電壓

電氣設(shè)備的額定電壓電氣設(shè)備的額定電壓不得低于所接電網(wǎng)額定電壓。

對(duì)于高壓電氣設(shè)備其最高允許電壓為(1.1-1.15)UN,電網(wǎng)最高允許的電壓為1.1UNS,因此電氣設(shè)備的額定電壓UN≥UNS

我國(guó)普通電器額定電壓是按照海拔1000m設(shè)計(jì)的,,如果在高海拔區(qū)域,,還要采取必要措施,增加電氣設(shè)備的絕緣,。

電流

電氣設(shè)備的額定電流IN應(yīng)不小于該回路的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流Ilo.m或計(jì)算電流Ica,即

IN ≥ Ilo.m

電氣設(shè)備的額定電流時(shí)指規(guī)定環(huán)境溫度為+40°時(shí),,長(zhǎng)期允許通過的最大電流。如果環(huán)境溫度不一樣,,應(yīng)對(duì)額定電流值進(jìn)行修正,。

當(dāng)高于+40°時(shí),每增加1°,,額定電流減小1.8%

當(dāng)?shù)陀?40°時(shí),,每降低1°,額定電流增大0.5%,,但總的增加值不能超過額定電流的20%,。

如果已知電氣設(shè)備的最高允許工作溫度,當(dāng)環(huán)境最高溫度高于40°而且不超過60°的時(shí)候,,額定電流也可以按照下式進(jìn)行修正

按短路情況進(jìn)行校驗(yàn)

熱穩(wěn)定校驗(yàn)

當(dāng)短路電流通過電氣設(shè)備時(shí),,電器的各部件溫度(發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過短時(shí)允許的發(fā)熱溫度即:

動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)

短路電流通過電器時(shí),電氣設(shè)備各部件應(yīng)能承受短路所產(chǎn)生的機(jī)械力效應(yīng),,不發(fā)生變形損壞,,即

開關(guān)電弧

在斷路器切斷通有電流的回路時(shí),,只要電源電壓大于10-20V,電流大于80-100mA,在動(dòng)靜觸頭分開瞬間,,觸頭間隙會(huì)產(chǎn)生電弧,。此時(shí)觸頭雖然分開,但是電路中的電流還在流通,,只有電弧熄滅,,電路才能真正斷開。

電弧的形成

電弧是一種游離氣體的放電現(xiàn)象

電弧的產(chǎn)生和維持是觸頭間隙的絕緣介質(zhì)的中性質(zhì)點(diǎn)(分子和原子)被游離的結(jié)果,。游離時(shí)指中性質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點(diǎn)的現(xiàn)象,。電弧的形成就是氣態(tài)介質(zhì)或者液體介質(zhì)高溫氣化后的氣態(tài)介質(zhì)向等離子體態(tài)的轉(zhuǎn)化過程。

強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射是觸點(diǎn)間隙最初產(chǎn)生電子的主要原因

在觸電剛分開的瞬間,,間隙很小,間隙的電場(chǎng)強(qiáng)度很大,,陰極表明的電子被電場(chǎng)力拉出而進(jìn)入觸點(diǎn)間隙成為自由電子,。

電弧的產(chǎn)生是碰撞游離所致

陰極表面發(fā)射的電子和觸頭間隙原有的少數(shù)電子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,加速向陽極移動(dòng)并積累動(dòng)能,。當(dāng)有足夠大的動(dòng)能的電子與介質(zhì)的中性質(zhì)點(diǎn)相碰撞的時(shí)候,,產(chǎn)生正離子和新的自由電子,這種現(xiàn)象不斷的發(fā)生的結(jié)果導(dǎo)致觸頭間隙的電子與正離子大量增加,,定向移動(dòng)形成電流,,間隙被擊穿,電流急劇增大,,出現(xiàn)光效應(yīng)和熱效應(yīng)形成電弧,。

熱游離維持電弧的燃燒

電弧形成后,弧隙溫度劇增,,可達(dá)6000-10000°C以上,。高溫使得弧隙中性質(zhì)點(diǎn)獲得大量的動(dòng)能。這種熱運(yùn)動(dòng)足以維持電弧的燃燒,。

電弧的熄滅

在中性質(zhì)點(diǎn)發(fā)生游離的同時(shí),,還存在著使帶電質(zhì)點(diǎn)不斷減少的去游離。去游離分為:復(fù)合與擴(kuò)散

1,、復(fù)合

復(fù)合是指異性帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)彼此的中和現(xiàn)象,。復(fù)合速度與以下因素有關(guān)

帶電質(zhì)點(diǎn)濃度越大,復(fù)合幾率越高

電弧溫度越低,,帶電質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度越慢

弧隙電場(chǎng)強(qiáng)度小,,帶電質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度慢,復(fù)合幾率高,。

2,、擴(kuò)散

擴(kuò)散是指帶電質(zhì)點(diǎn)從弧隙逸出進(jìn)入周圍介質(zhì)中的現(xiàn)象,。

擴(kuò)散去游離主要有兩種:

溫度擴(kuò)散。

弧隙與周圍介質(zhì)的溫差越大,,擴(kuò)散越強(qiáng),。用冷卻介質(zhì)吹弧或者電弧在周圍介質(zhì)中運(yùn)行,可以增大電弧與周圍介質(zhì)的溫差,,加強(qiáng)擴(kuò)散左右,。

濃度擴(kuò)散。

電弧與周圍介質(zhì)離子的濃度相差越大,,擴(kuò)散越強(qiáng)烈,。當(dāng)游離大于去游離時(shí),電子與離子濃度增加,,電弧加強(qiáng),;當(dāng)游離與去游離相等時(shí),電弧穩(wěn)定燃燒,;當(dāng)游離小于去游離時(shí),,電弧減少以致熄滅。

交流電弧的開斷

交流電弧電流每周期自然過零2次,。在電流過零時(shí),,電弧暫時(shí)熄滅。因此,,熄滅交流電弧就是讓交流電弧過零后電弧不重燃,。

交流電弧過零后是否重燃取決于:

1、電源加在弧隙上的恢復(fù)電壓,;

是指電源電壓施加于弧隙上的電壓從不大的熄弧電壓逐漸增大直到電源電壓的過程

2,、弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的耐壓能力的恢復(fù)情況;

是指電弧電流過零時(shí)熄滅,,而弧隙的絕緣能力要經(jīng)過一定時(shí)間才能恢復(fù)到絕緣的正常過程,。由開關(guān)電器滅弧裝置的結(jié)構(gòu)和滅弧介質(zhì)的性質(zhì)決定。

滅弧的基本方法

滅弧的基本方法就是加強(qiáng)去游離提高弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程,,或者改變電路參數(shù)降低弧隙電壓的恢復(fù)過程,。

主要方法有:

1、利用介質(zhì)滅弧,。如六氟化硫

2,、利用氣體或者油吹動(dòng)電弧

3、采用特殊的金屬材料作滅弧觸頭,。如銅鎢合金,、 銀銅鎢合金

4、電磁吹弧,。

5,、使電弧在固體介質(zhì)的狹縫中運(yùn)行

6,、將長(zhǎng)弧分隔成短弧

7、采用多斷口滅弧

8,、提高斷路器觸頭的分離速度

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