各种成套元器件说明.docx

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各种成套元器件说明

断路器

　　断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的成为高压电器。

　　低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。

它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。

　　分类：

　　按操作方式分有：

电动操作、储能操作和手动操作。

　　按结构分有：

万能式和塑壳式。

　　按使用类别分有：

选择型和非选择型。

　　按灭弧介质分有：

油浸式、真空式和空气式。

　　按动作速度分有：

快速型和普通型。

　　按极数分有：

单级、二级、三级和四级等。

　　按安装方式分有：

插入式、固定式和抽屉式等。

　　高压断路器（或称高压开关）是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围.因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：

油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等

断路器是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，能保护线路和电源的能力。

　　主要技术指标是额定电压、电流。

断路器根据不同的应用具有不同的功能，品种、规格很多，具体的技术指标也很多，你只要找到专业的经销商他会告诉你的。

　　如果你只是采购没有必要急于一下子就掌握断路器的技术指标，但其质量是最关键的。

　　你首先应该了解目前市场上能够采购的断路器的质量。

高端的有西门子、梅兰日兰、三菱等国际知名品牌，质量优良、耐用、价格贵。

　　中端有正泰销路最广，质量稳定、价格适中。

　　其他地方性品牌多得难以计数。

　　断路器主要品种有：

塑壳断路器、塑料外壳式断路器、漏电断路器、小型断路器、高分段小型断路器、高分段小型漏电断路器、小型漏电断路器、照明配电箱、双电源自动切换装置、智能型万能式断路器

小型断路器

　　1.概述

　　小型断路器适用于交流50/60Hz额定电压230/400V，额定电流至63A线路的过载和短路保护之用，也可以在正常情况下作

　　为线路的不频繁操作转换之用。

　　小型断路器主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所。

　　该产品应符合GB10963.1、IEC60898标准。

　　2.型号及含义

　　一般包括：

企业特征代号、产品代号、设计序号、壳架等级额定电流、脱扣类型、极数等，如SSB65-C63/3P、HSB1-

　　D63/2P。

　　3.正常工作条件

　　1）、周围空气温度上限值不超过+40℃,下限值不低于-5℃，且24h的平均温度值不超过+35℃;

　　注1：

下限值为-10℃或-25℃的工作条件，在订货时用户须向制造厂申明;

　　注2：

上限值超过+40℃或下限值低于-25℃的工作条件，用户应与制造厂协商。

　　2）、安装地点的海拔不超过2000m;

　　3）、大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%，在较低温度下可以允许有较高的相对湿度，例如在+20℃时达90%，对由于温度变化偶尔产生的凝露应采取适当的措施;

　　4）、污染等级：

2级;

　　5）、安装类别:

Ⅱ类及Ⅲ类;

　　6）、安装场所的外磁场任何方向不应超过地磁场的5倍;

　　7）、一般垂直安装，任何方向允差2°;

　　8）、安装处应无显著冲击和振动。

　　4.主要技术参数

　　1）、额定工作电压（Ue）：

AC230V/400V（1P）、400V（2P，3P，4P）。

　　2）、额定绝缘电压（Ui）：

600V。

　　3）、额定冲击耐受电压（Uimp）：

4KV。

　　4）、额定电流（In）：

1A、3A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A。

　　5）、额定短路分断能力（Icn）：

6A-40A：

6000A，50A-63A：

4500A。

　　6）、运行短路分断能力（Ics）：

6A-40A：

6000A，50A-63A：

4500A。

　　7）、极数：

a.单极（1P）；b.二极（2P）；c.三极（3P）；d.四极（4P）。

　　8）、瞬时脱扣类型：

a.C型（5ln-10ln）；b.D型（10ln-16ln）。

　　9）、基准环境温度：

30℃。

　　10）、栅格距离（mm）：

6A-40A：

50mm，50A-63A：

45mm。

　　11）、外壳防护等级：

IP20。

　　12）、寿命：

a.电气寿命：

不低于4000次；b.机械寿命：

不低于20000次。

　　5.结构特点

　　1）、额定短路分断能力高，部分额定电流等级可达到6KA以上。

　　2）、双重接线功能，可方便地连接标准汇流排和软导线。

　　3）、带指触防护组合型接线端子，安全性更高。

　　4）、带储能式机构操作，触点快速闭合，克服了因人力操作手柄速度快慢带来的不利影响，提高了产品的使用寿命。

　　5）、多种附件可供选择，且模块化、弹性组合，用户安装非常方便。

　　6）、壳体和部分功能件均采用国外进口的高阻燃、耐高温、耐冲击塑料制成。

　　7）、限流系数高，性能价格比优越。

双电源

　　双电源是指：

一种由微处理器控制，用于电网系统中网电与网电或网电与发电机电源启动切换的装置，可使电源连续源供电。

用户一般允许有数十毫秒至数十秒的电源中断，而这段时间的长短，则取决于柴油发电机组的起动时间和断路器的切换时间。

刀开关

　　刀开关又称闸刀开关或隔离开关，它是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器，如图1.1是最简单的刀开关（手柄操作式单级开关）示意图。

刀开关在电路中的作用是：

隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；分断负载，如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。

刀开关是带有动触头——闸刀，并通过它与底座上的静触头——刀夹座相楔合（或分离），以接通（或分断）电路的一种开关。

其中以熔断体作为动触头的，称为熔断器式刀开关，简称刀熔开关。

　　转换开关用于主电路将一组已连接的器件转换到另一组已连接的器件。

采用刀开关结构形式的称为刀形转换开关；采用叠装式触头元件组合成旋转操作的，称为组合开关。

　　常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关（刀形转换开关）、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关和HH型铁壳开关等。

接触器

　　接触器（Contactor）

　　接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。

接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。

其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：

常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。

当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：

常闭触头闭合；常开触头断开

　　在工业电气中，接触器的型号很多，电流在5A-1000A的不等，其用处相当广泛。

　　在电工学上。

接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负载，如电热器，电焊机，照明设备，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用/。

接触器控制容量大。

适用于频繁操作和远距离控制。

是自动控制系统中的重要元件之一。

通用接触器可大致分以下两类。

　　1交流接触器。

主要有电磁机构。

触头系统。

灭弧装置等组成。

。

常用的是CJ10。

CJ12。

CJ12B等系列。

。

。

　　2直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。

　　因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制（某些型别可达800安培）电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象﹐也可用作控制工厂设备﹑电热器﹑工作母机和各样电力机组等电力负载，并作为远距离控制装置。

功能说明

　　交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。

　　主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

　　交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。

　　交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个「山」字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。

为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。

交流接触器在失电後，依靠弹簧复位。

　　另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的开关。

　　20安培以上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护接点。

　　接触器具有可高频率的做电源开启与切断控制﹐最高操作频率甚至可达每小时1200次也没问题。

　　而接触器的使用寿命很高﹐机械寿命通常为数百万次至一千万次﹐电寿命一般则为数十万次至数百万次。

　　空气式电磁接触器

　　电磁接触器（英文:

MagneticContactor）主要由接点系统，电磁操动系统，支架，辅助接点和外壳（或底架）组成。

　　因为交流电磁接触器的线圈一般采用交流电源供电，在接触器激磁之後，通常会有一声高分贝的"咯"的噪音，这也成为电磁式接触器的特色。

　　虽然80年代后，各国有发展交流接触器电磁铁的无声和节电，基本的可行方案之一是将交流电源用变压器降压后﹐再经内部整流器转变成直流电源後供电，但此复杂控制方式并不多见。

　　真空接触器

　　真空接触器为接点系统采用真空消磁室的接触器。

　　半导体接触器

　　半导体接触器使用改变电路回路的导通状态和断路状态而完成电流操作的接触器。

分类

　　·根据控制线圈的电压不同，可分为

　　直流接触器

　　交流接触器。

　　·按操作机构分为

　　电磁式接触器

　　液压式接触器

　　气动式接触器

　　·按动作方式分为

　　直动式接触器

　　转动式接触器

接触器与继电器的区别

　　接触器原理与电压继电器相同，只是接触器控制的负载功率较大，故体积也较大。

交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。

技术发展

　　交流接触器制作为一个整体，外形和性能也在不断提高，但是功能始终不变。

无论技术的发展到什麼程度，普通的交流接触器还是有其重要的地位。

热继电器

　　热继电器

　　是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。

继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。

避雷器

　　避雷器

　　surgearrester

　　能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。

避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。

当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。

　　避雷器有管式和阀式两大类。

阀式避雷器分为碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器（又称氧化锌避雷器）。

管式避雷器主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。

碳化硅避雷器广泛应用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘。

氧化锌避雷器由于保护性能优于碳化硅避雷器，正在逐步取代后者，广泛应用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘，尤其适用于中性点有效接地的110千伏及以上电网。

　　避雷器

　　surgearrester

　　一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置（见图）。

避雷器通常接于带电导线和地之间，与被保护设备并联。

当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；当电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。

　　最原始的避雷器是羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“避雷器”。

20世纪20年代,出现了铝避雷器,氧化膜避雷器和丸式避雷器。

30年代出现了管式避雷器。

50年代出现了碳化硅避雷器。

70年代又出现了金属氧化物避雷器。

现代高压避雷器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。

　　避雷器有管式和阀式两大类。

阀式避雷器分为碳化硅阀式避雷器和金属氧化物避雷器（又称氧化锌避雷器）。

　　管式避雷器其结构原理见图。

内间隙（又称灭弧间隙）置于产气材料制成的灭弧管内，外间隙将管子与电网隔开。

雷电过电压使内外间隙放电，内间隙电弧高温使产气材料产生气体，管内气压迅速增加，高压气体从喷口喷出灭弧。

管式避雷器具有较大的冲击通流能力，可用在雷电流幅值很大的地方。

但管式避雷器放电电压较高且分散性大，动作时产生截波，保护性能较差。

主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。

　　碳化硅避雷器其基本工作元件是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片（电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套）。

火花间隙的主要作用是平时将阀片与带电导体隔离，在过电压时放电和切断电源供给的续流。

碳化硅避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成，放电分散性小，伏秒特性平坦，灭弧性能好。

碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体，与结合剂混合后，经压形、烧结而成的非线性电阻体，呈圆饼状。

碳化硅阀片的主要作用是吸收过电压能量，利用其电阻的非线性（高电压大电流下电阻值大幅度下降）限制放电电流通过自身的压降（称残压）和限制续流幅值，与火花间隙协同作用熄灭续流电弧。

碳化硅避雷器按结构不同，又分为普通阀式和磁吹阀式两类。

后者利用磁场驱动电弧来提高灭弧性能，从而具有更好的保护性能。

碳化硅避雷器保护性能好，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘。

　　金属氧化物避雷器其基本工作元件是密封在瓷套内的氧化锌阀片。

氧化锌阀片是以ZnO为基体,添加少量的Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等制成的非线性电阻体，具有比碳化硅好得多的非线性伏安特性，在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流，动作后无续流。

因此金属氧化锌避雷器不需要火花间隙，从而使结构简化，并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。

由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器，已在逐步取代碳化硅避雷器，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘，尤其适合于中性点有效接地（见电力系统中性点接地方式）的110千伏及以上电网。

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　　避雷器（surgearrester）

　　能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。

避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。

当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。

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　　避雷器的作用及特点

　　避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。

避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。

保护间隙主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。

阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护，在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。

自动转换开关电器

　　自动转换开关电器，即ATSE（AutomaticTransferSwitchingEquipment）。

　　主要适用于额定电压交流不超过1000V或直流不超过1500V的紧急供电系统，在转换电源期间中断向负载供电。

　　1.ATSE的定义

　　1.1转换开关电器（转换开关）TransferSwitchingDevice（TransferSwitch）

　　将一个或几个负载电路从一个电源转换至另一个电源的电器。

　　1.2自动转换开关电器（ATSE）AutomaticTransferSwitchingEquipment（ATSE）

　　由一个（或几个）转换开关电器和其它必需的电器组成，用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。

电气行业中简称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”。

　　2.ATSE的分类

　　ATSE可分为两个级别：

PC级和CB级。

　　PC级ATSE：

只完成双电源自动转换的功能，不具备短路电流分断（仅能接通、承载）的功能；

　　CB级ATSE：

既完成双电源自动转换的功能，又具有短路电流保护（能接通并分断）的功能。

　　3.ATSE的使用类别

　　3.1交流：

　　AC-31A/B电阻负载；

　　AC-33A/B电动机负载或含电动机、电阻负载和30%白炽灯负载的混合负载；

　　AC-35A/B放电灯负载；

　　AC-36A/B白炽灯负载。

　　3.2直流：

　　DC-31A/B电阻负载；

　　DC-33A/B电动机负载或含电动机的混合负载；

　　DC-36A/B白炽灯负载。

　　注：

A为频繁操作，B为不频繁操作。

　　4.ATSE的正常使用环境条件

　　4.1周围空气温度：

+40℃~-5℃（UL在其它标准内有规定）。

　　4.2海拔院不超过2000m。

　　4.3大气条件：

　　①湿度。

最高温度为+40℃时，空气的相对湿度不超过50%，在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度，例如20℃时达90%（日常环境）。

　　②污染等级：

污染等级2（家用及类似用）；

　　污染等级3（工业级）。

　　工业用电器一般适用于污染等级3的环境。

　　4.4过电压类别（安装类别）：

IV——电源水平（进线端），III——配电水平，II——负载水平（控制电器）。

　　4.5电磁环境：

环境A（非公共电网，有较高骚扰源），环境B（公共电网，无较高骚扰源）。

　　5.ATSE的发展历程

　　电源切换系统类产品发展大体经历了三类：

接触器类、塑壳断路器类/负荷隔离开关类、一体式自动转换开关电器类。

　　5.1接触器类

　　此类电源切换系统以接触器为切换执行部件，切换功能用中间继电器或逻辑控制模块组成二次回路完成控制功能，一般为非标产品，缺点是主回路接触器工作需要二次回路长期通电，容易产生温升发热、触点粘结、线圈烧毁等故障。

因为是非标产品，其组成元器件较多，产品质量受元器件、制造工艺制约，故障率较高，现已逐渐被新产品代替。

　　5.2塑壳断路器类

　　此类电源切换系统以塑壳式断路器为切换执行部件，切换功能用ATS自动控制单元完成，有机械和电气连锁，功能完善，操作性能好，使用寿命高，组成元器件较少，安装方便。

该类属CB级转换开关电器，由两个断路器作为电流分断单元，并配备电流脱扣器，具备一定的保护能力，断路器的接通/分断能力比继电器高很多。

　　该类产品稳态时由机械结构进行保持，由于断路器同负荷隔离开关本身的区别，在过电流状况下的应用效果不如PC级产品。

　　5.3负荷隔离开关类

　　负荷隔离开关型转换开关电器是在两个负荷隔离开关的基础上加装电动操作机构、机械连锁机构、自动控制单元等一体化组装而成。

电流的分断单元为负荷隔离开关，其触头灭弧系统是以分断一次电弧要求设计的，不具备电路的保护功能，这一类产品属于PC级产品，它因采用了弹簧储能、瞬时释放的加速机构，能快速接通、分断电路或进行电路的转换，产品操作性能可靠。

　　5.4一体式自动转换开关电器类

此类电源转换系统是集开关与逻辑控制于一体，无需外加控制器，真正实现机电一体化的自动转换开关。

此类电源切换系统产品的触头系统采用“单刀双掷”设计，为统一设计制造，体积小，结构简单。

该产品不具备电流保护功能，属于PC级转换开关电器产品。

该类产品一般转换时间比较小，开关切换驱动采用电机驱动，切换平稳可靠，操作器电机驱动只在开关切换瞬间有电流通过，稳态时无需提供工作电流，节能显著。

产品无温升发热、触点粘结、线圈烧毁现象。

开关带有机电联锁装置，可实现自投自复、自投不自复、失压、欠压、断相保护、手动－自动转换、延时控制等，为电源切换类主流产品。

变压器

变压器bianyaqi

　　英文名称：

Transformer

变压器的简介

　　变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求。

变压器的功能主要有：

电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯。

　　变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。

当一交流电流（具有某一已知频率）流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。

　　一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」（Primarycoil）;而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。

在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。

因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。

　　大部份的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。

基于铁材的高导磁性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。

在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。

因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。

由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，吾人可以如是说，倘无变压器，则现代工业实无法达到目前发展的现况。

　　电子变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的分界线。

一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。

电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能力，其中有些部份属放大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。

　　各种电子装备常用到变压器，理由是：

提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下，维持或修饰波形与频率响应。

「阻抗」其中之一项重要概念，亦即电子学特性之一，其乃预设一种设备，即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时，其间即