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1、灭弧室的工作原理：横吹、纵横、机械油吹三者结合，灭弧性能好。大、中、小电流产生的电弧均能迅速熄灭。灭弧室的三种形式：（一）纵横吹灭弧室（二）纵吹灭弧室（三）环吹灭弧室 二、.真空断路器的结构和特点（35kV以下）（一）结构包括真空灭弧室、绝缘支撑、传动机构、操动机构和基座等。（2）特点真空灭弧室有很好的绝缘性能，在真空中1mm的间隙下，直流的强度可达45kV;另外真空是很好的灭弧介质，灭弧能力较强，弧柱内的金属蒸汽和带电粒子可以迅速向外扩散，电弧一般在第一次过零就可熄灭;金属屏蔽罩：用来冷凝和吸附燃弧时产生的金属蒸气和带电粒子，以增大开断能力，同时保护外壳的内表面，使这不受污染，确保内部的绝缘

2、强度;波纹管：防止漏气，保证一定的机械寿命。（三）真空断路器常见触头：圆柱形横向磁吹触头纵向磁吹触头（四）真空断路器的操作过电压（一）截流过电压真空断路器分断电流较小的交流电路时，在电流未达到零值前电弧就被熄灭，称为截流。会产生很高的过电压。（二）合闸过电压因预击穿电弧多次重燃、合闸时触头弹跳等原因引起过电压。（3）操作过电压使用高压SF6气体来吹动电弧。SF6气体的特性：无色、无味、无毒，具有良好的绝缘性能，具有很强的灭弧能力。三.SF6断路器的灭弧室1.双压式灭弧室;2.单压式灭弧室;3.旋弧式灭弧室。一.对操动机构的要求（.联锁）分合闸位置联锁：在分闸位置不能再进行分动作。低气（液）压与

3、高气（液）压联锁：当正常工作所需的压力不足时不应动作。弹簧操动机构中的位置连锁：当弹簧储能未达到规定要求时，操动机构不能进行分、合闸动作。隔离开关：在电力系统中用量最多的高压开关电器，在合闸位置时应能可靠通过正常和短路电流;在分闸时形成明显的断口，以保证检修工作等的安全电气隔离。无灭弧装置，不允许接通和分断负荷电流。隔离开关的主要用途：1.隔离电源（一般应附有接地开关）2.换接线路3.分、合空载电路：主要是小容量的空载变压器、短的空载长线等。4.自动快速隔离：在一些小容量处用作断路器功能时用。1.当隔离开关与断路器配合使用时，它们之间应有电气的或机械的连锁，以保证隔离开关合闸在断路器这前，而分

4、闸在断路器动作之后;2.对于35kV及以上隔离开关中，设有接地闸刀，它们之间存在电气或机械连锁：隔离开关在主闸刀未分断前，接地闸刀合不上闸，而接地闸刀未分闸前，主闸刀也合不上闸。以防止母线短路。2、接地开关：是装设在降压变压器的高压侧、供人为制造接地短路的一种高压开关电器。（造成比内部故障大的足够动作电流）3、高压负荷开关：是一种介于隔离开关和断路器之间的、结构较简单的高压电器。它具有灭弧装置（不同于隔离开关），有一定的灭弧所以能在额定电压和额定电流（或规定的过载电流）下关合和开断高压电路、空载变压器、空载线路和电容器组等。不能开断短路电流，却具有一定的关合短路电流的能力。负荷开关与熔断器组合

5、起来相当于断路器，。主要可按灭弧装置来区分：固体产气式，压气式，油浸式。在35kV 级以上多用SF6和真空式灭弧装置4、高压熔断器：与低压熔断器相似，当电路中发生短路或长期过载时，形成发热而熔断，并熄灭电弧。多用于35kV及以下等级的高压电网中。（1）跌落式 （2）限流式 （3）万能式熔断器：采用避雷器可以抑制过电压，保护电力设备。避雷和被保护电器是并联的。接在导线和大地之间。主要分阀式（保护发电和变电设备的绝缘）和管式避雷器（保护进线和线路绝缘薄弱部分）。互感器具有下列功能：与测量仪表配合，测量线路的电压、电流和电能。与继电保护装置配合，对电力系统及其中的电气设备提供保护。（一）万能断路器

6、（二）塑壳式断路器1.普通万能式低压断路器触头系统 主触头、辅助触头、弧触头，在电路中它们是并联的。合闸时：弧辅主分闸时：主辅弧灭弧系统多采用栅片灭弧操作机构和自由脱扣机构操作机构是实现操作手柄或触头用的。脱扣器:脱扣器是断路器的感受元件，当电路发生故障或需要分断时，脱扣器接受信号并动作，通过自由脱扣机构使断路器分闸。为了得到不同的保护特性，断路器应该有不同的脱扣器：失压脱扣器：用于失压保护。分励脱扣器：有电压线圈的电磁铁，可实现远程操作。半导体脱扣器：采用半导体技术来进行检测，比较等来实现动作保护。漏电保护断路器用途:防止用电设备发生漏电及人体触电等事故 分类:电磁式电流动作型、电压动作型和

7、晶体管电流动作型 第4节 磁路的基本定律和计算任务磁路基本定律由磁场基本定律磁通连续性定理和安培环路定律导出利用电路分析方法，将相当于i，将磁通管看作载流导体。一.磁路的基本定律基尔霍夫第一定律：在磁路中取某闭合曲面为一点，则流入及流出该点的磁通代数和恒等于零。基尔霍夫第二定律：在磁路中，回路的磁动势等于同回路交链的全部电流。交流电磁机构的设计中，为了消除衔铁可能产生的有害的振动，为克服此缺点，常常采用在磁极表面加装分磁环。1、有一个交流并联电磁铁，极面附近装有分磁环，开始使用时，在闭合位置振动和噪声很小，但使用一段时间以后，振动和噪声显著增大，试分析可能的原因，并说明理由。（1）分磁环松动：

8、可能造成电磁铁闭合不好，极面间存在间隙，从而造成振动和噪声增大。（2）分磁环磨损：分磁环磨损从而使其截面积减少，电阻增大，于是分磁环内外磁通之间的相位差角减小，使其合成吸力有时小于反力，造成振动和噪声增大。（3）分磁环断裂：即分磁环开路，和电磁铁没有加分磁环相似，在交流电流过零时，吸力等于零，而此时反力并末为零，于是造成并联电磁铁的衔铁离开静铁心，然而吸力很快就增加到大于反力，衔铁又被吸合，从而产生很大振动和噪声。2、试从静态观点和动态观点出发，分析电磁系统的吸力反力特性之间如何配合？（1）从静态观点出发，只要动作值下的吸力特性处处高于反力特性和释放值下的吸力特性处处低于反力特性，就能保证电磁

9、系统在吸合和释放过程中正常工作，而不致中途被卡住。（2）但从动态观点来看，则只要吸力特性与反力特性呈现正差时的能量大于呈现负差时的能量，而且动作值下的吸力特性在处大于反作用力，电磁系统即能正常工作，同时还能减小撞击。3、电磁机构中，交流线圈误接入直流电源，直流线圈误接入交流电源，会发生什么情况？直流线圈通过直流电流的大小就是由直流电压和线圈直流电阻决定。直流线圈的设计匝数要比同参数的交流线圈多很多，它全靠线圈本身的直流电阻在起作用。因此，交流线圈通过直流电，除非电压很低，使得线圈直流电阻可以让电流在线圈的安全范围以内，线圈才不会发热烧毁。也就是，交流220v的电磁线圈加上直流220V,会烧掉。

10、直流220V线圈加交流220V不会烧，因为直流电阻已经足够大，何况还有交流阻抗。但如果铁心是实心而不是硅钢片叠层的，则铁心会由于涡流发热。而且电磁振动很大。1.1 电器中有哪些热源？它们各有什么特点？ 答：电器中的载流系统通过直流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。 通过交流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗 和磁滞损耗 ）、电介质损耗。交变电流导致铜损增大，这是电流在到体内分布不均匀所致。集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。铁损只在交变电流下才会出现。电介质损耗：介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。1.2 散热

11、方式有几种？各有什么特点？热传导、对流、热辐射。热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。1.3 为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确却是其温升？答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升 ，以便考核。1.4 在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变？为什么？一般来说，是改变的。但是在计算中，为了方便起见，假定功率 P 为恒值，综合散热系数也是均匀的

12、，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。1.15 交变电流下的电动力有何特点？交流电动力特点：1、单相：1）是脉动的单方向的电动力 2）单相稳态交流电动力以两倍电流频率在零和峰值间变化。3）最大的电动力发生在最大的短路电流时刻，当 /2 时，电流的非周期分量最大，可能出现的总电流、电动力最大。4）单相系统最大暂态电动力是稳态时的 3.24 倍。交流单相短路最大电动力极限可达稳态最大电动力的 4 倍。2、三相：1）三相稳态交流电动力当导体作直列布置时中间相导体受力最大，并以两倍 电流频率在正、负峰值间变化，力的峰值为单相稳态最大力的 0.866 倍 2）三相交流短路电动力同样是中间相导体受

13、力最大，力的正、负峰值为单相稳态最大力的2.8 倍。1.16 三相短路时，各项导线所受电动力是否相同？不同。三相交流对称短路时，中间 B 相所受的最大电动力是 A、B、C 三相导体中各项所受最大电动力之最。力的正、负峰值为单相稳态最大力的 2.8 倍。2.2 电接触和触头是同一概念么？否。赖以保证电流流通的到体检的联系称为电接触，是一种物理现象。通过相互接触以实现导电的具体物件称为电触头（简称触头），它是接触时接通电路、操作时因其相对运动而断开或闭合电路的两个或两个以上的导体。2.3 触头有哪几个基本参数？开距、超程、初压力、终压力。2.4 触头大体上分为几类？对它们各有什么基本要求？大体上分

14、为连接触头和换接触头。对连接触头的要求：在其所在装置的使用期限内，应能完整无损地长期通过正常工作电流和短时通过规定的故障电流。电阻应当不大且稳定，既能耐受周围介质的作用，又能耐受温度变化引起的形变和通过短路电流时所产生的电动力此二者的机械作用。对换接触头的要求：电阻小而稳定，并且耐电弧、抗熔焊和电侵蚀。2.5 触头的分断过程是怎样的？由于超程的存在，触头开始分断时，电路并没有断开，仅仅是动触头朝着与静触头分离的方向运动。这时，超程和接触压力都逐渐减小，接触点也减小。及至极限状态、仅剩一个点接触是，接触面积减至最小，电流密度非常巨大，故电阻和温升剧增。以致触头虽仍闭合，但接触处的金属已处于熔融状

15、态。此后，动触头继续运动，终于脱离，但动静触头间并未形成间隙，而由熔融的液态金属桥所维系着。液态金属的电阻率远大于固体金属的，故金属桥内热量高度集中，使其温度达到材料的沸点，并随即发生爆炸形式的金属桥断裂过程，触头间隙也形成了。 金属桥刚断裂时，间隙内充满着空气或其他介质及金属蒸汽，他们均具有绝缘性质。于是，电流被瞬时截断，并产生过电压，将介质和金属蒸汽击穿，使电流以火花放电乃至电弧的形式重新在间隙中流通。此后，随着动触头不断离开静触头以及各种熄弧因素作用，电弧终将转化为非自持放电并最终熄灭，使整个触头间隙称为绝缘体，触头分断结束。2.6 何为电离和消电离？他们各有哪几种形式？电离：电子获得足

16、以脱离原子核束缚的能量，它便逸出成为自由电子而失去电子的原子成为正离子。电离有表面发射和空间电离两种形式。表面发射发生于金属电极表面：热发射、场致发射、光发射、二次电子发射。空间电离发生在触头间隙：光电离、碰撞电离、热电离。消电离：电离气体中的带电粒子自身消失或失去电荷而转化为中性粒子的现象。复合和扩散。2.7 电弧的本质是什么？电弧电压和电场是怎样分布的？电弧是生成于气体中的炽热电流、是高温气体中的离子化放电通道，是充满电离过程和消电离过程的热电统一体。电弧电压：两近极区压降基本不变。弧柱区内电场强度近乎恒值。2.8 试分析直流电弧的熄灭条件。熄灭直流电弧，必须消除稳定燃弧点。常采用以下措施

17、来达到熄弧的条件 1）拉长电弧或对其实行人工冷却 2）增大近极区电压降 3）增大弧柱电场强度 E 2.9 试分析交流电弧的熄灭条件，并阐述介质恢复过程和电压恢复过程。交流电弧的熄灭条件：在零休期间，弧隙的输入能量恒小于输出能量，因而无热积累；在电流过零后，恢复电压又不足以将已形成的弧隙介质击穿。 介质恢复过程：近极区：1）、电弧电流过零后弧隙两端的电极立即改变极性，（新近阴极表面，仅留下少量正离子。） 2）、这样以致无法形成场致发射 3）、由于电流过零，温度低亦难以产生热发射。4）、在极短的时间内形成了 150250V 的介质强度。弧柱区：分为热击穿和电击穿两个阶段。若弧隙取自电源的能量大于其

18、散发出的能量,将迅速减小，剩余电流不断增大，使电弧重新燃烧.热击穿 当弧隙两端的电压足够高时，仍可能将弧隙内的高温气体击穿，重新燃弧。电击穿。电压恢复过程：电弧电流过零后，弧隙两端的电压将由零或反向的电弧电压上升到此时的电源电压。这一电压上升的过程成为电压恢复过程，此过程中的弧隙电压称为恢复电压。2.10 为什么熄灭电感性电路中的电弧要困难些？因熄灭电弧的最佳时机为零休期间，而此时，电压最大，易于发生击穿，发生电弧击穿弧隙介质。2.11 何谓近阴极效应？它对熄灭哪一种电弧更有意义 电弧电流过零后弧隙两端的电极立即改变极性。在新的近阴极区内外，电子运动速度为正离子的成千倍，故它们于刚改变极性时即

19、迅速离开而移向新的阳极，使此处仅留下正离子。同时，新阴极正是原来的阳极，附近正离子并不多，以致难以在新阴极表面产生场致发射以提供持续的电子流。另外，新阴极在电流过零前后的温度已降至热电离温度以下，亦难以借热发射提供持续的电子流。因此，电流过零后只需经过 0.11 ，即可在近阴极区获得150250V 的介质强度。出现于近阴极区的这种现象称为近阴极效应。对于熄灭低压交流电弧更有意义。2.12 试通过电弧的电压方程分析各种灭弧装置的作用？灭弧装置 （1）、灭弧装置 1简单开断； 2磁吹灭弧装置； 3纵缝灭弧装置； 4绝缘栅片灭弧装置； 5金属栅片灭弧装: 6固体产气灭弧装置， 7石英砂灭弧装置； 8

20、变压器油灭弧装置； 9压缩空气灭弧装置:10SF6 灭弧装置； 11真空灭弧装置。（2）辅助方法： 1在弧隙两瑞并联电阻； 2. 附加同步开断装置； 3附加晶闸管装置。1、灭弧装置的灭弧原理主要有：（1）在大气中依靠触头分开时的机械拉长，使电弧增大 （2）利用流过导电回路或特制线圈的电流在燃弧区产生磁场，使电弧迅速移动和拉长；（3）依靠磁场的作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的狭缝中，以加强电弧的冷却和消电离；（4）用金属板将电弧分隔成许多串联的短弧；（5）在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料，产生气体，以提高灭弧室中的压力，或者利用产生的气体进行吹弧；（6）利用电弧自身能量，使变压器油

21、分解成含有大量氢气的气体并建立起很高的压力，再利用此压力推动冷油和气体去吹弧；（7）利用压缩空气吹弧；（8）利用 SF6 气体吹弧；（9）在高真空中开断触头，利用弧隙中由电极金属蒸汽形成的弧柱在电流过零时迅速扩散的原理进行灭弧；（10）利用石英砂等固体颗粒介质，限制电弧直径的扩展和加强冷却。2.13 怎样才能实现无弧分断？一般有两种方法：一是在交变电流自然过零时分断电路，同时以极快的速度使动静触头分离到足以耐受恢复电压的距离，使电弧甚弱或无从产生；二是给触头并联晶闸管，并使之承担电路的通断，而触头仅在稳态下工作。2.14 接触电阻是怎样产生的？影响它的因素有哪些？两相互接触的导体间的电导是在接

22、触压力作用下形成的，该压力使导体彼此紧压并以一定的面积互相接触。实际接触面缩小到局限于少量的 a 斑点引起了束流现象、即电流线收缩现象，束流现象将引起称为束流电阻 的电阻增量。接触面暴露在大气中会导致表面膜层的产生，表面膜层导致的电阻增量称为膜层电阻 ，其随机性非常大，难以解析计算。因此，电接触导致了电阻增量接触电阻 。影响因素：接触形式、接触压力、表面状况、材料性能。2.15 触头的接通过程为什么通常伴随着机械振动？怎样减弱机械振动？触头的碰撞、电磁机构中衔铁与铁心接触时的撞击以及短路电流通过触头时产生的巨大电动斥力，均可引起触头振动。 适当减小动触头的质量和运动速度，增大触头初压力，对减轻

23、振动是有益的。2.16 何为熔焊？它有几种形式？动静触头因被加热而熔化、以致焊在一起无法正常分开的现象称为触头的熔焊。有静熔焊和动熔焊两种形式。2.17 何为冷焊？如何防止发生冷焊？继电器所用贵金属触头当接触面上的氧化膜（它本来就不易生成）被破坏、因而纯金属接触面增大时，因金属受压力作用致使连接处的原子或分子结合在一起的现象称为冷焊。为防止发生冷焊，一般通过实验，在触头及其镀层材料的选择方面采取适当的措施。2.18 在长期通电的运行过程中，接触电阻是否不变？接触电阻会发生变化。会出现软化、熔化现象，会破坏膜层，导致接触电阻变化。2.19 触头电侵蚀有几种形式？它与哪些因素有关？如何减小电侵蚀？

24、 桥蚀（阳极遭受侵蚀），火花放电（阴极遭受侵蚀）和弧蚀（阳极侵蚀） 保证运行：设定能够补偿其电侵蚀的超程。2.21 对触头材料有何要求？具有低的电阻率和电阻温度系数;具有高的最小燃弧电压和最小燃弧电流;具有高的热导率、比热容、以及高的熔点和沸点;具有高的抗氧化和抗化学腐蚀能力;具有适当的硬度和良好 的工节性能。2.23 真空开关电器使用什么触头材料？铜铋银合金，铜铋铈合金等。3.1 电磁机构在电器中有何作用？电磁机构由磁系统和励磁线圈组成，广泛用于电器中作为电器的感测元件（接受输入信号），驱动机构（实行能量转换）以及灭弧装置的磁吹源。既可以单独成为一类电器，诸如牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁

25、铁和电磁离合器等，也可以作为电器的部件，如各种电磁开关电器和电磁脱扣器的感测部件、电磁操动机构的执行部件。3.2 何为磁性材料，它有何特点？磁性材料是具有铁磁性质的材料，它包含铁、镍、钴、钆等元素以及它们的合金。 最大的特点是具有比其他材料高数百到数万倍的磁导率，同时其磁感应强度与磁场强度之间存在非常复杂的非线性关系。3.3 磁性材料的磁化曲线有几种？它们有何区别？工程计算时应使用哪一种磁化曲线？有 2 种：起始磁化曲线、基本磁化曲线（平均磁化曲线，含直流磁化曲线和交流磁化曲线两个亚种）。 起始磁化曲线是以去磁的磁性材料磁化所得的曲线。 基本磁化曲线是由许多不饱和对称磁滞回线顶点连接而成的。

26、工程计算时应使用基本磁化曲线，直流磁化曲线和交流磁化曲线分别适用于直流磁路计算和交流磁路计算. 3.4 何谓软磁材料和硬磁材料？它们各有何特点？常用的软磁材料有哪些？矫顽力小，磁滞回线很窄的磁性材料称为软磁材料。其矫顽力小，磁导率高，剩磁不大，所以磁滞现象不明显。常用的有电工纯铁、硅钢、高磁导率合金、高频软磁材料、非晶态软磁合金。 矫顽力大，磁滞回线很宽的磁性材料称为硬磁材料。矫顽力大，磁滞回线宽，且最大磁能积大。3.5 试述磁场的基本物理量和基本定律。磁感应强度矢量 B、磁场强度H、磁导率、磁通为磁场的基本物理量。 磁通连续性定理：磁场中任一封闭曲面内不论有无载流导体，进入该曲面的磁通恒等于

27、自该曲面穿出的磁通。 安培环路定律：磁场强度 沿任一闭合回路 的线积分等于穿越该回路界定面积所有电流之和。3.6 试述磁路的特点及其基本定律。磁路的特点：a） 由于磁路主体磁导体的磁导率不是常数，而是 H 值的非线性函数，所以磁路是非线性的。b） 磁导体与磁导率相差 35 个数量级，故忽略泄露磁通可能导致不能容许的误差。c） 虽然泄露磁通处处存在，但主要集中于磁导体之间，所以构成等效磁路时，也只考虑这部分泄露磁通 d） 磁动势由整个线圈产生，它是分布性的，泄露磁通也存在于整个磁导体之间，同样是分布性的，因而磁路也是分布性的。e）磁通并不是实体，所以说它通过磁导体不过是一种计算手段，绝无任何物质流动，当然也无能量损耗与交换。基本定律：磁路的基尔霍夫第一定律和磁路的基尔霍夫第二定律。磁路的基尔霍夫第一定律：将封闭曲面取在磁路分支处的一点（称为节点），则进入及流出该点的磁通代数和恒等于零。磁路的基尔霍夫第二定律：磁路中沿任一闭合回路的磁压降的代数等于回路中各磁动势的代数和。3.7 试述电磁机构计算的基本任务。设计任务和验算任务。 设计任务是根据电器及其他电工装置对其电磁机