工作原理:
当真空断路器的动、静触头在操作机构的作用下分闸时,触头间产生电弧,触头表面在高温下挥发出蒸汽,由于触头设计为特殊形状,在电流通过时产生一磁场,电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动,在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽,电弧在自然过零时就熄灭了,触头间的介质强度又迅速恢复起来。
1、合闸过程:当操动机构的合闸线圈通电,合闸铁芯被吸合,通过拐臂及连杆使真空灭弧室的动导电杆运动,将断路器合闸。
2、分闸过程:当操动机构的分闸线圈通电,分闸铁芯被吸合,使锁口释放,断路在分闸弹簧的作用下迅速分断。
3、灭弧过程:真空断路器的动静触头上开有螺旋槽,使在电弧的轴向上外加一横向磁场,当驱动电弧(对于大容量的真空断路器为纵向磁场),使电弧高速旋转,避面触头过热。
断路器,接触器,负载开关,隔离开关,区别
一、负荷开关负荷开关是一种带有简单灭弧装置的控制电器,能够分合带负载的电路。
它适用于开启和关闭一定的负载电流以及过载电流,但无法断开短路电流。
通常需要与高压熔断器串联使用,依靠熔断器来切断短路电流。
负荷开关的主要功能包括:1. 开关和关闭功能:负荷开关具有一定的灭弧能力,可用于分断和合闸负载电流以及一定倍数(通常为3-4倍)的过载电流。
2. 替代效应:负荷开关与限流熔断器的串联组合可替代断路器使用,负荷开关负责分断和闭合小于一定倍数的过载电流,而限流熔断器负责分断较大的过载电流和短路电流。
3. 组合使用:负荷开关通常与限流熔断器串联组合,熔断器可以安装在负荷开关的电源侧或负载侧。
二、隔离开关隔离开关是一种不带灭弧装置的控制电器,主要用于隔离电源,确保其他用电设备的安全维护。
因此,不允许带负载运行。
在特定条件下,隔离开关允许连接或断开低功率电路。
隔离开关的作用包括:1. 隔离电源:隔离开关建立可靠的绝缘间隙,将需要维修的设备或线路与电源分开,并提供明显的断路点,确保维修人员和设备的安全。
2. 线路切换:根据操作需要,隔离开关可用于换线。
3. 小电流分流和合流:隔离开关可用于线路中小电流的分流和合流,如套管、母线、连接器、短电缆的充电电流等。
根据不同的结构型式和安装方式,高压隔离开关可分为户外高压隔离开关和户内高压隔离开关。
户外高压隔离开关能够承受恶劣环境因素影响,适合安装在室外梯田上。
按绝缘柱结构,可分为单柱、双柱和三柱隔离开关。
三、真空断路器真空断路器因其灭弧介质和触点间隙绝缘介质为高真空而得名,具有体积小、重量轻、适合频繁操作、灭弧无需维护等优点。
它是一种直接空气断路器,适用于3~10kV、50Hz三相交流系统中的户内配电装置,可用于工矿企业、发电厂、变电站电气设备的保护和控制。
1. 工作原理:当动、静触头分闸时,触头之间产生电弧。
触头表面蒸发产生的高温蒸汽在触点特殊形状和电流产生的磁场作用下,使电弧沿接触面切线方向快速移动,部分金属蒸气凝结在金属圆筒(屏蔽罩)上,电弧自然过零时熄灭,触点间的绝缘强度迅速恢复。
2. 作用:真空断路器具有过载、短路和欠压保护功能,能够保护线路和电源。
求细解磁场屏蔽原理
把磁导率不同的两种介质放到磁场中,在它们的交界面上磁场要发生突变,这时磁感应强度B的大小和方向都要发生变化,也就是说,引起了磁感线的折射。
例如,当磁感线从空气进入铁时,磁感线对法线的偏离很大,因此有强烈地汇聚作用。
如右图,是磁屏蔽示意图。
图中A为一磁导率很大的软磁材料(如坡莫合金或铁铝合金)做成的罩,放在外磁场中。
由于罩壳磁导率μ比空气导磁率μ大得多,所以绝大部分磁场线从罩壳的壁内通过,而罩壳内的空腔中,磁感线是很少的。
这就达到了磁屏蔽的目的。
为了防止外界磁场的干扰,常在示波管、显像管中电子束聚焦部分的外部加上磁屏蔽罩,就可以起到磁屏蔽的作用。
电子设备中,有些部件需要防止外界磁场的干扰。
为解决这种问题,就要用铁磁性材料制成一个罩子,把需防干扰的部件罩在里面,使它和外界磁场隔离,也可以把那些辐射干扰磁场的部件罩起来,使它不能干扰别的部件。
这种方法称为磁屏蔽,如图所示。
由于用铁制的屏蔽外壳磁阻很小,它就为外界干扰磁场提供了通畅的磁路,使磁力线都通过铁壳短路而不再影响被屏蔽在里面的部件。
这种现象也可以用下例说明,如图所示,把一块软铁放入磁场中,这块软铁由于被磁化而产生了磁场,其方向如右下图所示,在这块软铁的内部,外磁场和被磁化的软铁所产生新磁场方向一致,而在铁块外部,两个磁场方向相反,相互抵消,结果就使磁力线的分布变成如图(b)的样子。
屏蔽铁壳就是利用这种现象,把磁力线都吸引到铁壳中来,保护了罩内设备不受外界磁场的干扰,或者是防止了罩内的辐射磁场的部件去干扰罩外部件。
在实践中,要达到完全的屏蔽是极不容易的。
总有一些磁场要漏进屏蔽罩内或者跑出屏蔽罩外。
要达到好的屏蔽效果,必须选用导磁系数高的材料,如坡莫合金,硅钢片等,而且不要太薄,屏蔽罩的结构设计,接缝要尽量少,在制作时接缝处要紧密,尽量减少气隙。
总之屏蔽罩的磁阻越小屏蔽效果越好。
如果在低频交变磁场中,需要进行屏蔽时,例如电源变压器需要屏蔽时,都是按以上磁屏蔽的原则处理的。
屏蔽要求较高时,还可以采用多层屏蔽。
但在高频交变磁场中,屏蔽原理就完全是另一种概念。
这时是利用涡流现象,以导电材料制成屏蔽罩。
在高频干扰磁场中,屏蔽罩中会产生涡流。
由于涡流产生的磁场有抵消外磁场的作用,当外磁场的交变频率越高,产生的涡流现象越严重,从而抵消外界磁场的作用越大。
所以在进行高频屏蔽时,不必用很厚的铁磁性材料去作屏蔽罩,而是用导电性好的铜片或铝片来作屏蔽罩,对要求高的屏蔽罩,常是在铜壳上再镀一层银,提高屏蔽罩导电性能,则屏蔽效果就更好。