電力機(jī)車電器滅弧裝置分析畢業(yè)論文(文件)
【正文】 與電弧軸線方向垂直。 圖 521 53 短弧原理滅弧 滅弧裝置是一個(gè)金屬柵滅弧罩，利用將電弧分為多個(gè)串聯(lián)的短弧的方法來滅弧。 圖 531 54 利用固體介質(zhì)的狹縫狹溝滅弧 滅弧裝置的滅弧片是由石棉水泥或陶土制成的。由于受到石英砂的冷卻和表面吸附作 用，使電弧迅速熄滅。 滅弧介質(zhì)的特性，如導(dǎo)熱系數(shù)、電強(qiáng)度、熱游離溫度、熱容量等，對(duì)電弧的游離程度具有很大影響，這些參數(shù)值越大，去游離作用就越 強(qiáng)。 62 觸頭的接觸電阻 觸頭在正常工作和通過短路電流時(shí)的發(fā)熱都與接觸電阻值有關(guān)，所以觸頭的質(zhì)量在很大程度上取決于觸頭的接觸電阻值。為防止觸頭表面被氧化，一般需要采取鍍錫、鍍銀和涂防腐漆和凡士林油等措 施加以防護(hù)。由于負(fù)荷電流相對(duì)于短路電流要小得多，所產(chǎn)生的電動(dòng)力不會(huì)影響觸頭的正常工作。這種接觸點(diǎn)較固定、接觸電阻穩(wěn)定、觸頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；但接觸面積小不宜通過較大電流、熱穩(wěn)定性差。在受到 較大壓力時(shí)，接觸點(diǎn)數(shù)和實(shí)際接觸面積仍比較小 。 （ 3）可動(dòng)觸頭 可動(dòng)觸頭也叫中間觸頭，又稱滑動(dòng)觸頭，是指在工作中被連接的導(dǎo)體總是保持 接觸，能由一個(gè)接觸面沿著另一個(gè)接觸面滑動(dòng)的觸頭。 上述滅弧裝置的滅弧原理是： (1) 在大氣中依靠觸頭分開時(shí)的機(jī)械拉長(zhǎng)，使 L 增大； (2) 利用流過導(dǎo)電回路或特制線圈的電流在燃弧區(qū)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電弧迅速移動(dòng)和拉長(zhǎng)； （ 3）依靠磁場(chǎng)的作用，將電弧驅(qū)入用耐弧材料制成的狹縫中，以加強(qiáng)電弧的冷卻和消電離； (4) 用金屬板將電弧分隔成許多串聯(lián)的短??； (5) 在封閉的滅弧室中，利用電弧自身能量分解固體材料，產(chǎn)生氣體，以提高滅弧室中的壓力，或者利用產(chǎn)生的氣體進(jìn)行吹??； (6) 利用電弧自身能量，使變壓器油分解成含有大量氫氣的氣體并建立起很高的壓力，再利用此壓力推動(dòng)冷油和氣體去吹?。? (7) 利用壓縮空氣吹??； (8) 利用 SF6 氣體吹弧； (9) 在高真空中開斷觸頭，利用弧隙中由電極金屬蒸汽形成的弧柱在電流過零時(shí)迅速擴(kuò)散的原理進(jìn)行滅弧； (10) 利用石英砂等固體顆粒介質(zhì)，限制電弧直徑的擴(kuò)展和加強(qiáng)冷卻。前者沿電弧的軸向 (亦稱切向 )拉長(zhǎng)電弧，后者是沿著垂直于弧軸的方向 (亦稱法向 )拉長(zhǎng)電弧。圖 b）還增加了引弧角。當(dāng)然，通過設(shè)計(jì)也能使磁吹線圈在開斷小電流時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)適當(dāng)。 三、 縱縫滅弧裝置 所謂縱縫就是滅弧室的縫隙方向與電弧的軸線平行。 圖 76表示一單縱縫滅弧裝置的原理結(jié)構(gòu)。 隨著縫寬的減小和電弧橫向運(yùn)動(dòng)速度的提高，電弧的“伏 — 安特性”也將升高，這表明滅弧能力也隨之增強(qiáng)。 鐵道機(jī)車車輛專業(yè)（機(jī)車方向）畢業(yè)論文 17 圖 81 圖 82 82附加同步開斷裝置 由于交流電流每秒要 通過零點(diǎn) 2f(f 是電源頻率 )次。 由上述可見，這種理想的同步開關(guān)可以無需采用滅弧裝置。 這樣做的好處： (1) 觸頭分開時(shí)刻的穩(wěn)定性要求降低； (2) 有較長(zhǎng)的時(shí)間讓動(dòng)觸頭在電流過零時(shí)達(dá)到一定的開距， 從而可以減小動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)速度。 由于 V的電壓降大大低于生弧電壓，弧隙中將無電弧。 混合式開關(guān) 優(yōu)點(diǎn)：具有較高的電壽命； 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較昂貴 . 圖 84 鐵道機(jī)車車輛專業(yè)（機(jī)車方向）畢業(yè)論文 19 參考文獻(xiàn) 《電力機(jī)車電器》 喬寶蓮主編 中國鐵道出版社 《電力機(jī)車電器》 張效融等主編 中國鐵道出版社 《電器電弧理論》 王其平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 以及網(wǎng)絡(luò)資源（如中國知網(wǎng)、萬方、維普、超星、讀秀等） 鐵道機(jī)車車輛專業(yè)（機(jī)車方向）畢業(yè)論文 20 。這種綜合有觸頭開關(guān)電器和晶閘管而成的開關(guān)稱為混合式開關(guān)。 鐵道機(jī)車車輛專業(yè)（機(jī)車方向）畢業(yè)論文 18 圖 83 83 附加晶閘管裝置 晶閘管具有可控單向?qū)щ姷男再|(zhì)。 其原因主要是： (1） 技術(shù)上還不能 保證開關(guān)電器的觸頭穩(wěn)定地每次恰在電流過零時(shí)分開； (2)還沒有比較簡(jiǎn)便的方法使開關(guān)電器的動(dòng)觸頭獲得所需的高速度。 同時(shí)，由于弧隙是未電離的，只需較小的極間距離，就可承受較高的恢復(fù)電壓。這使滅弧空壁對(duì)電弧的冷卻和消電離作用更強(qiáng)。 通常上部縫寬小于熄滅電弧的直徑。它既可用 于熄滅直流電弧，也可用于熄滅交流電弧。 為緩和上述矛盾，可以通過適當(dāng)選擇磁吹線圈的匝數(shù)以及鐵心和鋼夾板的截而積，使得開斷小電流時(shí)磁場(chǎng)加強(qiáng)，在開斷大電流時(shí)則由于磁路飽和而磁場(chǎng)不致過強(qiáng)。對(duì)后者，為減少渦流損耗和避免由于鋼夾板中磁通與電弧電流相位不同而產(chǎn)生反向電動(dòng)力，鐵心 2上可開一槽或者用硅鋼片疊成。 其計(jì)算公式為： 式中 K—— 常數(shù)，當(dāng)電源電壓為 500V 時(shí)， K=； 250V 時(shí)， K=； —— 開斷電流的起始值（有效值），單位為 A。 鐵道機(jī)車車輛專業(yè)（機(jī)車方向）畢業(yè)論文 13 （ 1）原理：電弧放長(zhǎng)后，電弧電壓就增大，其靜態(tài)伏 安特性向上移動(dòng)。 這些滅弧裝置的滅弧原理主要有下列十幾種： 1．簡(jiǎn)單開斷； 2．磁吹滅弧裝置； 3．縱縫滅弧裝置； 4．絕緣柵片滅弧裝置； 5．金屬柵片滅弧裝置； 6．固體產(chǎn)氣滅弧裝置， 7．石英砂滅弧裝置； 8．變壓器油滅弧裝置； 9．壓縮空氣滅弧裝置； 10． SF6 滅弧裝置； 11．真空滅弧裝置。 固定觸頭按其連接方式可分為可拆卸和不可拆卸兩類。這種接觸電阻 較小，接觸面比較穩(wěn)定。因此，開關(guān)電器必須采取有效措施，保證在通過短路電流時(shí)有足夠的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。這
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