- •Электрические аппараты содержание
- •12Высоковольтные аппараты -59
- •14Бесконтактные элементы- 113
- •Введение
- •Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам
- •Электродинамические усилия
- •Методы расчета эду
- •6.. Усилия при наличии ферромагнитных частей( силы втягивания дуги в стальную решётку)
- •Расчёт электродинамической стойкости проводится для проводников средней фазы, на которые действуют наибольшие значения эду.
- •Механический резонанс
- •Нагрев электрических аппаратов
- •Активные потери энергии в аппаратах
- •А)продолжительный режим работы
- •Г)Нагрев при кз
- •Требования, предъявляемые к материалам
- •Материалы для контактов
- •Твёрдометаллические контакты
- •Жидкометаллические контакты
- •Электрические контакты
- •Переходное сопротивление контакта
- •Основные конструкции контактов
- •1.Разборные и неразборные
- •2.Коммутирующие контакты.
- •Герметичные контакты.
- •Параметры контактных конструкций
- •Износ контактов:
- •Условия гашения дуги
- •Способы гашения дуги
- •3.В магнитном поле:
- •5. Охлаждение межконтактного промежутка
- •2)Гашение в продольных щелях
- •3) Перемещение дуги под воздействием магнитного поля.
- •6) Гашение электрической дуги в потоке сжатого газа.
- •Электромагнитные механизмы
- •1)Сила тяги электромагнита постоянного тока.
- •Системы Поляризованные электромагнитные системы
- •Магнитоэлектрические системы
- •Индукционные системы
- •Высоковольтные аппараты ру
- •Предохранители в.Н.
- •Высоковольтные выключатели
- •Токоограничивающие реакторы
- •Разрядники
- •Трансформаторы тока
- •Трансформаторы напряжения
- •Силовое и осветительное оборудование до 1000 в
- •Аппараты низкого напряжения
- •1.Неавтоматические выключатели
- •О днополюсный рубильник с одним разрывом надежно работает в цепи с напряжением
- •Командоаппараты
- •Контакторы электромагнитные
- •Схемы движущиеся во взаимно перпендикулярных плоскостях прямоходовые или поворотные приводят к снижению степени взаимного влияния ударов в каждой из систем.
- •Магнитный пускатель-
- •2.Аппараты защиты Предохранители
- •Автоматические выключатели
- •Контактные реле
- •Электромагнитные реле
- •Поляризованные реле
- •1.Реле защиты Эл тепловые реле- для защиты от небольших перегрузок по току -30%
- •2Реле управления
- •3Реле автоматики и электросвязи
- •Герконовые реле
- •Бесконтактные элементы
- •1 .Усилители
- •1.1Магнитные усилители—
- •Физические основы работы магнитных усилителей
- •Магнитные усилители с обратной связью
- •Магнитные усилители специального назначения
- •Быстродействующие магнитные усилители
- •Операционные магнитные усилители
- •Трехфазные магнитные усилители
- •Идеальный магнитный усилитель
- •1.2Электронные и транзисторные усилители
- •2.Бесконтактные реле
- •Логические элементы
- •Комплектные устройства
- •Кру высокого напряжения
2)Гашение в продольных щелях
В современных выключающих аппаратах широкое распространение получили дугогасительные камеры с продольными щелями. Продольной называют щель, ось которой совпадает по направлению с осью ствола дуги. Такая щель образуется между двумя изоляционными пластинами. На рис. 6-5 схематично изображены характерные формы продольных щелей камер дугогасительных устройств.
В верхней части камеры (рис. 6-5, а) между точками 1 и 2 имеется одна прямая продольная щель 3 с плоскопараллельными стенками.
2. несколько параллельных щелей В камере (рис. 6-5,6) применено несколько прямых параллельных щелей, аналогичных щели в камере на рис. 6-5, а. Несколько параллельных щелей применяют при отключении больших токов. Однако параллельные дуги существуют недолго. Они тесьма неустойчивы, и все, кроме одной, последней, быстро погасают. Условия- гашения оставшейся дуги такие же, как в камере с одной щелью.
3. одной продольной щелью извилистой формы. На рис. 6-5, в показана камера с одной продольной щелью 3, которой придана извилистая форма. При такой форме представляется возможным в камере небольших размеров уместить длинную дугу. Кроме того, наличие ребер способствует повышению напряжения на дуге. Именно
эти особенности обусловливают те преимущества рассматриваемой камеры, которые обеспечивают ей широкое применение.
4.Продольная щель с рядом ребер и уширений 5, за счет которых происходит возрастание продольного градиента напряжения, изображена на рис. 6-5, г
5Камера с комбинированной зигзагообразной щелью с местными уширениями (рис. 6-5, д) имеет комбинированную зигзагообразную щель 3 с местными уширениями 5. В такой щели, должны сочетаться все достоинства зигзагообразной щели с преимуществами, которые дают местные уширения
Рис. 4.25. ДУ с последовательной дугогасительной катушкой
3) Перемещение дуги под воздействием магнитного поля.
Внешнее магнитное поле для перемещения электрической дуги может быть получено:
а)последовательная дугогасительная катушка -при помощи катушки, включаемой последовательно с контактами, между которыми возникает электрическая дуга(поле катушки (внешнее поле), взаимодействуя с полем дуги, заставляет дугу быстро перемещаться):
Электрическая дуга является своеобразным проводником с током, который может взаимодействовать с магнитным полем. Сила взаимодействия между током дуги и магнитным полем перемещает дугу, создается так называемое магнитное дутье. Магнитное поле создается катушкой 7, включенной последовательно с коммутируемой цепью. Под действием магнитного поля катушки возникает сила
которая перемещает дугу в керамическую камеру.
Эта сила перемещает дугу сначала в воздухе а потом в узкой щели дугогасительной камеры и расходуется на преодоление аэродинамического сопротивления воздуха и силы трения дуги о стенки щели.
Т. Е используется охлаждение дуги за счёт её перемещения со скоростью, вызываемой взаимодействием тока дуги с магнитным полем, искусственно создаваемым между полюсами стального магнитопровода
Достоинства ДУ с последовательной катушкой:
1. При. Система хорошо работает в области больших токов(токах свыше 100 А).
2. При изменении направления тока меняет знак и магнитное поле. Сила, действующая на дугу, не изменяет своего направления. Система работает при любом направлении тока- независимость направления силы от направления тока
3. Падение напряжения на катушке составляет доли вольта, поскольку через катушку проходит номинальный ток контактора, она выполняется из провода большого сечения
Недостатки. сила действующая на дугу пропорциональна току: при малых токах эта сил мала. Приходится выбирать большое число витков катушки, а т к катушка обтекается номинальным током аппарата- всё это приводит к большому расходу меди.
1.недостаточно надежное гашение дуги при малых токах (5—7 А),
2.большая затрата меди на катушку,
3. нагрев контактов за счет тепла в дугогасителыюй катушке.
Несмотря на эти недостатки, благодаря высокой надежности при гашении номинальных и больших токов ДУ с последовательной катушкой получили преимущественное распространение.
б) параллельная дугогасительная катушка: при помощи катушки, включаемой параллельно на напряжение сети
+ высокая скорость
Недостатки
1. При изменении направления тока меняется направление движения дуги и контактор становится неработоспособным.
2. -зависимость от напряжения сети: оно может исчезнуть или упасть
При КЗ возможно снижение напряжения на источнике, питающем катушку. В результате процесс гашения дуги идет неэффективно.
применяются только при отключении небольших токов (5—10 А).
-необходимость изолировать катушку от внешней цепи
в) Воздействовать на дугу можно и магнитным полем постоянного магнита.
Достоинства:
отсутствуют затраты энергии на создание магнитного поля;
резко сокращается расход меди на контактор;
отсутствует подогрев контактов от катушки, как это имеет место в ДУ системы с последовательной катушкой.
обладает высокой надежностью и
может использоваться при любых значениях тока.
можно сделать работоспособным при любом направлении тока, независимость от тока и напряжения
высокая скорость
Недостаток:
-неправильное включение аппарата может привести к аварии,( аппарат становится поляризованным)
4) Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки.
при переменном токе
После расхождения контактов дуга 1 за счет электромагнитных сил затягивается на решетку 2 и делится на ряд коротких дуг. Введение в цепь(m—1) коротких дуг уменьшает ток в цепи из-за падения напряжения на них. В результате ток проходит через нуль раньше своего естественного нуля. Длительность горения дуги t д уменьшается. Т.о. решётка является своеобразным радиатором, интенсивно охлаждающем дугу.
на постоянном токе электромагнитные силы, действующие на дугу, втягивают ее в ферромагнитную решетку. В высокочастотных аппаратах на токи частотой 5—10 кГц в ферромагнитных пластинах наводятся вихревые токи, которые отталкивают дугу от решетки. Такая сила отталкивания возникает и при использовании латунных пластин. Поэтому для перемещения дуги в решетку необходимы специальные электромагнитные системы.
5) Гашение дуги высоким давлением. Степень ионизации уменьшается обратно пропорционально квадратному корню из давления. С ростом давления возрастает плотность газа, при этом увеличиваются теплопроводность и отвод тепла от дуги. Если при данном токе в дуге увеличить давление окружающей среды, то увеличится отвод тепла. Для того чтобы сохранить тот же ток, необходимо к дуге подвести большую мощность, что при неизменном токе требует повышения напряжения на дуге
Из-за резкого подъёма напряжения на дуге ток обрывается до нуля. В таких аппаратах проявляется эффект токоограничения.