发电厂及变电站电气设备第3章电弧及电气触头的基本理论

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1、第3章电弧及电气触头的基本理论教学目的：了解电弧产生与熄灭的因素及直流电弧与交流电弧的熄灭特点，灭弧的方法及装置复习旧课：1.中性点补偿原理及方式；2.直接接地系统的特点；3.电力系统中性点各种运行方式的比较与适用范围。。重点：电弧的形成难点：电弧的特性引入新课：3.1电弧的形成和熄灭3.2直流电弧的特性及熄灭3.1电弧的形成和熄灭3.1.1电弧的形成1．概念：在触头开断有一定电压和电流的电路时，触头间产生强烈而又刺眼的亮光的现象。(10～20V，80～100mA)绝缘气体或绝缘油受热分解出气体游离产生的自由电子导电——自持放电2．特点：①气体导电（轻、易变形）；②温度极高（亮度大）

2、3．游离过程的四种形式：①热电子发射②强电场发射③碰撞游离：由高速运动的电子作用产生；④热游离：由中性质点热运动碰撞产生。4．电弧的形成阴极发射（起因）→碰撞游离（重要因素）→击穿（量变到质变）→热游离（主要因素）→维持发展3.1.2电弧的熄灭1．去游离正、负质点相互吸引中和为中性质点。2．方式①复合异性质点靠近而相互中和的现象。冷却②扩散带电质点逸出弧柱外的现象。吹弧3．熄弧条件游离与去游离谁主导？4．熄灭电弧的基本方法：削弱游离过程，加强去游离过程。主要措施为：（1）提高触头间的开断速度（2）冷却电弧（3）增大绝缘介质气体压力（4）吹弧（5）将触头置于真空密室中3.2直流电弧的特

3、性及熄灭3.2.1直流电弧的特性⒈电弧电压沿弧长的分布⑴阴极压降区10-4cm，正空间梯度10～20V与电弧电流无关而与阴极及介质有关。⑵弧柱区与电流、弧长和介质及其状态有关。⑶阳极压降区为阴极区的几倍，负空间梯度与电弧电流有关，电流越大压降越小。⑷沿弧长电压降Ｕh＝Ｕ1＋Ｕ2＋Ｕ3短弧和长弧的概念及电弧稳定的条件。⒉电弧的伏安特性ｕh＝f(ｉh)图3－43.2.2直流电弧熄灭的条件（或稳定燃烧方程与静态伏安特性脱离）3.2.3直流电弧的熄灭方法灭弧的途径：（1）增高弧隙的静态伏安特性（2）增大回路电阻或减小电源电压熄灭方法:1.拉长电弧2.开断电路时在电路中逐级串人电阻3.在断口上

4、装灭弧栅4.冷却电弧新课小结：1.电弧的形成和熄灭2.直流电弧的特性和熄灭及灭弧方法作业：第3章电弧及电气触头的基本理论教学目的：了解交流电弧的特性和灭弧的方法；电气触头的结构、要求和接触电阻。复习旧课：1.电弧的形成和熄灭2.直流电弧的特性和熄灭及灭弧方法重点：接触电阻难点：交流电弧的特性引入新课：3．3交流电弧的特性及熄灭3．4电气触头3．3交流电弧的特性及熄灭3.3.1交流电弧的伏安特性图3－103.3.2交流电弧的熄灭条件1.弧隙介质强度的恢复过程2.弧隙电压恢复过程3.交流电弧熄灭的条件：Ud(t)>Ur(t)（或两曲线无交点）3.3.3交流电弧的灭弧方法1.空气中交流电弧

5、的熄灭(1)拉长电弧(2)磁吹熄弧(3)气吹熄弧：2.油中交流电弧的熄灭方法（1）静止油中电弧的熄灭（2）吹弧型油中电弧的熄灭3.六氟化硫气体灭弧4.真空灭弧3．4电气触头3.4.1概述1、概念：通过接触传导电流的两个或以上的金属导体的端接部分。2、触头的接触形式：点、线、面接触3、接触电阻：接触电阻是指收缩电阻和表面膜电阻之和4、触头电阻：接触电阻和触头体电阻之和5、影响接触电阻的因素及降低其值的措施：（1）触头材料：铜铝过渡接头片（2）接触压力：（3）接触形式：点、线、面接触的用途（4）接触面的加工情况：平而不是光3.4.2对电气触头的要求（1）结构可靠（2）由良好的导电性能和接

6、触性能。（3）通过规定的电流时，发热温度不超过规定值。（4）开断规定容量的电流时有足够的抗熔焊和抗电弧烧伤能力。（5）通过短路电流时，具有足够的动稳定和热稳定。3.4.3触头的分类和结构1.按接触面的形式划分（1）平面触头（2）线触头（3）点触头2.按结构形式划分（1）可断触头（2）固定触头（3）滑动触头新课小结：1.交流电弧的特性和熄灭及灭弧方法2.电气触头作业：谢谢~再见！