電器學(xué)課后題解讀

1、夏天偉創(chuàng)作的電器學(xué)由機械工業(yè)出版社于2011-06-01出版發(fā) 行，其國際標準書號為9787111068631 。電器學(xué)共分八章，書中主要介紹了電器有關(guān)發(fā)熱與電動力、電接 觸與電弧、電磁機構(gòu)等理論基礎(chǔ)，同時介紹了低壓電器中的繼電器、 接觸器、熔斷器及低壓斷路器等的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要技術(shù)參 數(shù)與要求，以及有關(guān)的設(shè)計選用方法，同時也介紹了高壓電器中各種 高壓斷路器、高壓熔斷器、隔離開關(guān)、高壓互感器等的基本結(jié)構(gòu)、工 作原理、主要的技術(shù)參考與要求，最后介紹了典型的組合電器和成套 電器的理論、典型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工作原理及系統(tǒng)的應(yīng)用等有較深入的 了解。緒論第一節(jié)電器的用途與分類第二節(jié)電器在電力系統(tǒng)中的

2、作用第三節(jié)電力系統(tǒng)對電器的要求、電器的主要參數(shù)及正常工作條件 第四節(jié) 電器的發(fā)過程和展望第五節(jié)本課程的任務(wù)第一篇電器的理論基礎(chǔ)第一章電器的發(fā)熱與電動力第一節(jié)電器中的基本熱源第二節(jié) 電器的允許溫度和溫升第三節(jié)電器的散熱與綜合散熱系數(shù)第四節(jié) 電器的發(fā)熱計算與牛頓公式第五節(jié) 電器的工作制及其發(fā)熱計算第六節(jié)短路時的發(fā)熱過程和熱穩(wěn)定性第七節(jié) 電器中的電動力第八節(jié)載流導(dǎo)體間的相互作用第九節(jié)能量平衡法計算電動力第十節(jié) 交變電流下的電動力第十一節(jié) 短路電流下的電動力第十二節(jié)電器的電動穩(wěn)定性第二章電接觸與電弧理論第一節(jié)電接觸與觸頭第二節(jié)電弧及其產(chǎn)生過程第三節(jié)電弧的特性和方程第四節(jié)直流電弧及其熄滅第五節(jié)交流電弧及

3、其熄滅第六節(jié)滅弧裝置第七節(jié)觸頭的接觸電阻第八節(jié)閉合狀態(tài)下的觸頭第九節(jié)觸頭接通過程及其熔焊第十節(jié)觸頭分斷過程與其電侵蝕第十一節(jié)栓接連接觸頭與接觸導(dǎo)電膏第十二節(jié)觸頭材料 第三章電磁機構(gòu)理論第一節(jié)電磁機構(gòu)的種類和特性第二節(jié)磁性材料及其基本特性第三節(jié)電磁機構(gòu)中的磁場及其路化第四節(jié) 磁路的基本定律和計算任務(wù)第五節(jié)氣隙磁導(dǎo)和磁導(dǎo)體磁阻的計算第六節(jié)磁路的微分方程及其解第七節(jié)不計漏磁時的磁路計算第八節(jié)計及漏磁時的磁路計算第九節(jié)交流磁路的計算第十節(jié) 電磁機構(gòu)的吸力計算第十一節(jié) 交流電磁機構(gòu)的電磁力與分磁環(huán)原理第十二節(jié)靜特性及其與機械反力特性的配合第十三節(jié)電磁機構(gòu)的動態(tài)特性第十四節(jié) 電磁機構(gòu)的設(shè)計與換算第二篇低壓

4、電器第四章低壓控制電器第一節(jié)概述第二節(jié)主令電器第三節(jié)控制繼電器第四節(jié)低壓接觸器第五節(jié)低壓電動機起動器 第五章配電電器第一節(jié)概述第二節(jié)刀開關(guān)和負荷開關(guān)第三節(jié)低壓熔斷器第四節(jié)低壓斷路器第五節(jié) 漏電保護開關(guān)和漏電保護斷路器第三篇高壓電器第六章高壓斷路器第一節(jié)概述第二節(jié)少油斷路器第三節(jié)真空斷路器第四節(jié)六氟化硫斷路器第五節(jié)斷路器的操動機構(gòu)第七章其他高壓電器第一節(jié)隔離開關(guān)第二節(jié)接地開關(guān)第三節(jié)高壓負荷開關(guān)第四節(jié)高壓熔斷器第五節(jié)避雷器第六節(jié) 高壓限流電抗器第七節(jié)高壓互感器習(xí)題 第八章 組合電器和成套電器 第一節(jié) 低壓組合電器和成套電器第二節(jié)高壓成套電器第三節(jié)高壓組合電器附錄A直流電磁機構(gòu)用材料的磁化曲線附錄B

5、硅鋼板的磁化曲線附錄C硅鋼板的損耗曲線電器學(xué)為高等工業(yè)學(xué)校電工及自動化類專業(yè)的教材，也可供 從事高、低壓電氣設(shè)計、制造、試驗和運行方面工作的工程技術(shù) 人員參考。 電器學(xué)是普通高等教育機電類規(guī)劃教材之一。24電器學(xué)夏天偉丁明道編著課后習(xí)題解答1.1 電器中有哪些熱源？它們各有什么特點？答：電器中的載流系統(tǒng)通過直流時，載流導(dǎo)體中損耗的能量便是電器的唯一熱源。通過交流時，熱源包括：導(dǎo)體通過電流時的能量損耗、非載流鐵磁質(zhì)零部件的損耗（鐵損包括渦流損耗和磁滯損耗）、電介質(zhì)損耗。交變電流導(dǎo)致銅損增大，這是電流在到體內(nèi)分布不均勻所致。集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)會帶來附加損耗。鐵損只在交變電流下才會出現(xiàn)。電介質(zhì)損耗：

6、介質(zhì)損耗角與絕緣材料的品種、規(guī)格、溫度、環(huán)境狀況及處理工藝有關(guān)。1.2 散熱方式有幾種？各有什么特點？答：熱傳導(dǎo)、對流、熱輻射。熱傳導(dǎo)是借助分子熱運動實現(xiàn)的，是固態(tài)物質(zhì)傳熱的主要方式。對流總是與熱傳導(dǎo)并存，只是對流在直接毗鄰發(fā)熱體表面處才具 有較大意義。熱輻射具有二重性：將熱能轉(zhuǎn)換為輻射能，再將輻 射能轉(zhuǎn)換為熱能，可以穿越真空傳輸能量。1.3 為什么決定電器零部件工作性能的是其溫度，而考核質(zhì)量的指標確卻是其溫升？答：電器運行場所的環(huán)境溫度因地而異，故只能人為地規(guī)定一個統(tǒng) 一的環(huán)境溫度，據(jù)此再規(guī)定允許的溫升，以便考核。1.4 在整個發(fā)熱過程中，發(fā)熱時間常數(shù)和綜合散熱系數(shù)是否改變？為什么?答：Tm

7、也是改變的。但是在同中，為了方可見，假定睇p為恒值, 綜合散熱系數(shù)也是均勻的，并且與溫度無關(guān)，因此發(fā)熱時間常數(shù)也 是恒定的。1.15交變電流下的電動力有何特點？交流電動力特點：1、單相：1）是脈動的單方向的電動力2）單相穩(wěn)態(tài)交流電動力以兩倍電流頻率在零和峰值間變化。3）最大的電動力發(fā)生在最大的短路電流時刻，當(dāng) 少=0 兀/2 時，電流的非周期分量最大，可能出現(xiàn)的總電流、電動力最大。4）單相系統(tǒng)最大暫態(tài)電動力是穩(wěn)態(tài)時的3.24倍。交流單相短路最大電動力極限可達穩(wěn)態(tài)最大電動力的 4倍。2、三相：1）三相穩(wěn)態(tài)交流電動力當(dāng)導(dǎo)體作直列布置時中間相導(dǎo)體受力最大，并以兩倍電流頻率在正、負峰值間變化，力的峰值

8、為單相穩(wěn)態(tài)最大力的0.866倍2）三相交流短路電動力同樣是中間相導(dǎo)體受力最大，力的正、負峰值為單相穩(wěn)態(tài)最大力的3） 2.8 倍。1.16三相短路時，各項導(dǎo)線所受電動力是否相同？A、B、C三相導(dǎo)體中各項所受最大電動力之最。力的正、負峰值為單相穩(wěn)態(tài)最大力的2.8倍。2.2 電接觸和觸頭是同一概念么？答：否。賴以保證電流流通的到體檢的聯(lián)系稱為電接觸，是一種物理現(xiàn)象。通過相互接觸以實現(xiàn)導(dǎo)電的具體物件稱為電觸頭（簡 稱觸頭），它是接觸時接通電路、操作時因其相對運動而斷開或閉 合電路的兩個或兩個以上的導(dǎo)體。2.3 觸頭有哪幾個基本參數(shù)？答：開距、超程、初壓力、終壓力。2.4 觸頭大體上分為幾類？對它們各有

9、什么基本要求？答：大體上分為連接觸頭和換接觸頭。對連接觸頭的要求：在其所在裝置的使用期限內(nèi)， 應(yīng)能完整無損地長期通過正常工作電 流和短時通過規(guī)定的故障電流。電阻應(yīng)當(dāng)不大且穩(wěn)定，既能耐受 周圍介質(zhì)的作用，又能耐受溫度變化引起的形變和通過短路電流 時所產(chǎn)生的電動力此二者的機械作用。對換接觸頭的要求：電阻 小而穩(wěn)定，并且耐電弧、抗熔焊和電侵蝕。2.5 觸頭的分斷過程是怎樣的？答：由于超程的存在，觸頭開始分斷時，電 路并沒有斷開，僅僅 是動觸頭朝著與靜觸頭分離的 方向運動。這時，超程和接觸壓力都逐漸減 小，接觸電也減小。及至極限狀態(tài)、僅剩1個點接觸是，接觸面積減至最 小，電流密度非常巨大，故電阻和溫升

10、劇增。以致觸頭雖仍閉合， 但接觸處的金屬已處于熔融狀態(tài)。此后，動觸頭繼續(xù)運動，終 于 脫離，但動靜觸頭間并未形成間隙，而由熔融的液態(tài)金屬橋所維 系著。液態(tài)金屬的電阻率遠大于固體金屬的，故金屬橋內(nèi)熱量高度 集中，使其溫度達到材料的沸點，并隨即發(fā)生爆炸形式的金屬橋 斷裂過程，觸頭間隙也形成了。金屬橋剛斷裂時，間隙內(nèi)充滿著空氣或其他介質(zhì)及金屬蒸汽，他們均具有絕緣性質(zhì)。于是， 電流被 瞬時截斷，并產(chǎn)生過電壓，將 介質(zhì)和金屬蒸汽擊穿，使電流以 火花放電乃至電弧的形式重新在間隙中流通。此后，隨著動觸頭不斷離開靜觸頭以及各種熄弧因素作用，電弧終將轉(zhuǎn)化為非自持放電并最終熄滅，使整個觸頭間隙稱為絕緣體，觸頭分斷

11、結(jié)束。2.6 何為電離和消電離？他們各有哪幾種形式？答：電離：電子獲得足以脫離原子核束縛的能量，它便逸出成為自由電子而失去電子的原子成為正離子。電離有表面發(fā)射和空間電離兩種形式。表面發(fā)射發(fā)生于金屬電極表面：熱發(fā)射、場致發(fā)射、光發(fā)射、二次電子發(fā)射?？臻g電離發(fā)生在觸頭間隙：光電離、碰撞電離、熱電離。消電離：電離氣體中的帶電粒子自身消失或失去電荷而轉(zhuǎn)化為中性粒子的現(xiàn)象。消電離：復(fù)合和擴散。2.7 電弧的本質(zhì)是什么？電弧電壓和電場是怎樣分布的？答：電弧是生成于氣體中的熾熱電流、是高溫氣體中的離子化放電通道，是充滿電離過程和消電離過程的熱電統(tǒng)一體。電弧電壓： 兩近極區(qū)壓降基本不變?；≈鶇^(qū)內(nèi)電場強度近乎恒

12、值。2.8 試分析直流電弧的熄滅條件。答：熄滅直流電弧，必須消除穩(wěn)定燃弧點。常采用以下措施來達 到熄弧的條件1）拉長電弧或?qū)ζ鋵嵭腥斯だ鋮s2）增大近極區(qū)電壓降3）增大弧柱電場強度 E2.9 試分析交流電弧的熄滅條件，并闡述介質(zhì)恢復(fù)過程和電壓恢復(fù)過程。答：交流電弧的熄滅條件：在零休期間，弧隙的輸入能量恒小于 輸出能量，因而無熱積累；在電流過零后，恢復(fù)電壓又不足以將已 形成的弧隙介質(zhì)擊穿。介質(zhì)恢復(fù)過程：近極區(qū)：1）、電弧電流過零后弧隙兩端的電極立即改變極性，（新近陰極表面，僅留下少量正離子。）2）、這樣以致無法形成場致發(fā)射3），由于電流過零，溫度低亦難以產(chǎn)生熱發(fā)射。4）、在極短的時間內(nèi)形成了 15

13、0250V的介質(zhì)強度?；≈鶇^(qū)：分為 熱擊穿和電擊穿兩個階段。若弧隙取自電源的能量大于其散發(fā)出的能量，將迅速減小，剩余電流不斷增大，使電弧重新 燃燒.熱擊穿當(dāng)弧隙兩端的電壓足夠高時，仍可能將弧隙內(nèi)的高溫氣體擊穿，重新燃弧。一一電擊穿。電壓恢復(fù)過程：電弧電流過 零后，弧隙兩端的電壓將由零或反向的電弧電壓上升到此時的電 源電壓。這一電壓上升的過程成為電壓恢復(fù)過程，此過程中的弧 隙電壓稱為恢復(fù)電壓。2.10 為什么熄滅電感性電路中的電弧要困難些？答：因熄滅電弧的最佳時機為零休期間，而此町 電壓最大，易于發(fā)生擊穿, 發(fā)生電弧擊穿弧隙介質(zhì)。2.11 何謂近陰極效應(yīng)？它對熄滅哪一種電弧更有意義答：電弧電流過

14、零后弧隙兩端的電極立即改變極性。在新的近陰極 區(qū)內(nèi)外，電子運動速度為正離子的成千倍，故它們于剛改變極性時即迅速離開而移向新的陽極，使此處僅留下正離子。同時，新陰 極正是原來的陽極，附近正離子并不多，以致難以在新陰極表面產(chǎn) 生場致發(fā)射以提供持續(xù)的電子流。另外，新陰極在電流過零前后 的溫度已降至熱電離溫度以下，亦難以借熱發(fā)射提供持續(xù)的電子流。因此，電流過零后只需經(jīng)過 0.11 ,即可在近陰極區(qū)獲得 150250V 的介質(zhì)強度。出現(xiàn)于近陰極區(qū)的這種現(xiàn)象稱為近陰極效 應(yīng)。對于熄滅低壓交流電弧更有意義。2.12 試通過電弧的電壓方程分析各種滅弧裝置的作用？滅弧裝置（1）、滅弧裝置1.簡單開斷；2.磁吹滅

15、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；（2） 助方法：1.在弧隙兩瑞并聯(lián)電阻；2.附加同步開斷裝置；3.附 加晶閘管裝置。1、滅弧裝置的滅弧原理主要有：（1在大氣中依靠觸頭分開時的機械拉長，使電弧增大（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， 使電弧迅速移動和拉長；（3依靠磁場 的作用，將電弧驅(qū)入用耐弧材料制成的狹縫中，以加強電弧的冷 卻和消電離；（4用金屬板將電弧分隔成許多串聯(lián)的短弧；（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

16、的氣體進 行吹弧；（6汜J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，再利用此壓力推動冷 油和氣體去吹?。唬?劑用壓縮空氣吹?。唬?利用SF氣體吹??；（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迅速擴散的原理進行滅?。唬?0利用石英 砂等固體顆粒介質(zhì)，限制電弧直徑的擴展和加強冷卻。2.13 怎樣才能實現(xiàn)無弧分斷？答：一般有兩種方法：一是在交變電流自然過零時分斷電路，同時以極快的速度使動靜觸頭分離到足以耐受恢復(fù)電壓的距離，使電弧甚弱或無從產(chǎn)生；二是給觸頭并聯(lián)晶閘管，并使之承擔(dān)電路的 通斷，而觸頭僅在穩(wěn)態(tài)下工作。2.14 接觸電阻是怎樣產(chǎn)

17、生的？影響它的因素有哪些？答：兩相互接觸的導(dǎo)體間的電導(dǎo)是在接觸壓力作用下形成的，該 壓力使導(dǎo)體彼此緊壓并以一定的面積互相接觸。實際接觸面縮小到局限于少量的a斑點引起了束流現(xiàn)象、即電流線收縮現(xiàn)象，束流 現(xiàn)象將引起稱為束流電阻的電阻增量。接觸面暴露在大氣中會導(dǎo) 致表面膜層的產(chǎn)生，表面膜層導(dǎo)致的電阻增量稱為膜層電阻，其隨 機性非常大，難以解析計算。因此，電接觸導(dǎo)致了電阻增量一一接 觸電阻。影響因素：接觸形式、接觸壓力、表面狀況、材料性能。2.15 觸頭的接通過程為什么通常伴隨著機械振動？怎樣減弱機械振動？答：觸頭的碰撞、電磁機構(gòu)中銜鐵與鐵心接觸時的撞擊以及短路電流通過觸頭時產(chǎn)生的巨大電動斥力，均可引

18、起觸頭振動。適當(dāng)減小動觸頭的質(zhì)量和運動速度，增大觸頭初壓力，對減輕振動是有 益的。2.16 何為熔焊？它有幾種形式？答：動靜觸頭因被加熱而熔化、以致焊在一起無法正常分開的現(xiàn)象稱為觸頭的熔焊。有靜熔焊和動熔焊兩種形式。2.17 何為冷焊？如何防止發(fā)生冷焊？答：繼電器所用貴金屬觸頭當(dāng)接觸面上的氧化膜（ 它本來就不 易生成）被破壞、因而純金屬接觸面增大時，因金屬受壓力作用 致使連接處的原子或分子結(jié)合在一起的現(xiàn)象稱為冷焊。為防止發(fā) 生冷焊，一般通過實驗，在觸頭及其鍍層材料的選擇方面采取適 當(dāng)?shù)拇胧?.18 在長期通電的運行過程中，接觸電阻是否不變？為什么？答：接觸電阻會發(fā)生變化。會出現(xiàn)軟化、熔化現(xiàn)象

19、，會破壞膜層， 導(dǎo)致接觸電阻變化。2.19 觸頭電侵蝕有幾種形式？它與哪些因素有關(guān)？如何減小電侵蝕？答：橋蝕（陽極遭受侵蝕），火花放電（陰極遭受侵蝕）和弧蝕 （陽極侵蝕）保證運行：設(shè)定能夠補償其電侵蝕的超程。2.21 對觸頭材料有何要求？答：具有低的電阻率和電阻溫度系數(shù) ；具有高的最小燃弧電壓和最 小燃弧電流；具有高的熱導(dǎo)率、比熱容、以及高的熔點和沸點；具有高的抗氧化和抗化學(xué)腐蝕能力；具有適當(dāng)?shù)挠捕群土己玫墓す?jié)性能。2.23 真空開關(guān)電器使用什么觸頭材料？答：銅韌銀合金，銅韌鈾合金等。3.1 電磁機構(gòu)在電器中有何作用？答：電磁機構(gòu)由磁系統(tǒng)和勵磁線圈組成，廣泛用于電器中作為電 器的感測元件（接受

20、輸入信號），驅(qū)動機構(gòu)（實行能量轉(zhuǎn)換）以及 滅弧裝置的磁吹源。既可以單獨成為一類電器，諸如牽引電磁鐵、 制動電磁鐵、起 重電磁鐵和電磁離合器等，也可以作為電器的 部件，如各種電磁開關(guān)電器和電磁脫扣器的感測部件、電磁操動 機構(gòu)的執(zhí)行部件。3.2 何為磁性材料，它有何特點？答：磁性材料是具有鐵磁性質(zhì)的材料，它包含鐵、銀、鉆、鈕等元素以及它們 的合金。最大的特點是具有比其他材料高數(shù)百到數(shù)萬倍的磁導(dǎo)率， 同時其磁感應(yīng)強度與磁場強度之間存在非常復(fù)雜的非線性關(guān)系。3.3 磁性材料的磁化曲線有幾種？它們有何區(qū)別？工程計算時應(yīng)使用哪一種磁化曲線？答:有2種：起始磁化曲線、基本磁化曲線（平均磁化曲線，含直流磁化曲

21、線和 交流磁化曲線兩個亞種）。起始磁化曲線是以去磁的磁性材料磁化所 得的曲線?；敬呕€是由許多不飽和對稱磁滯回線頂點連接 而成的。工程計算時應(yīng)使用基本磁化曲線，直流磁化曲線和交流 磁化曲線分別適用于直流磁路計算和交流磁路計算3.4 何謂軟磁材料和硬磁材料？它們各有何特點？常用的軟磁材料有哪些？答：矯頑力小，磁滯回線很窄的磁性材料稱為軟磁材料。其矯頑力小，磁導(dǎo)率高，剩磁不大，所 以磁滯現(xiàn)象不明顯。常用的有電工純鐵硅 鋼、高磁導(dǎo)率合金、高頻軟磁材料 非晶態(tài)軟磁合金。矯頑力大，磁滯回 線很寬的磁性材料稱為硬磁材料。矯頑力大，磁滯回線寬，且最 大磁能積大。3.5 試述磁場的基本物理量和基本定律。答

22、：磁感應(yīng)強度矢量 B、磁場強度H、磁導(dǎo)率、磁通為磁場的基 本物理量。磁通連續(xù)性定理：磁場中任一封閉曲面內(nèi)不論有無載 流導(dǎo)體，進入該曲面的磁通恒等于自該曲面穿出的磁通。安培環(huán) 路定律：磁場強度沿任一閉合回路的線積分等于穿越該回路界定面 積所有電流之和。3.6 試述磁路的特點及其基本定律。答：磁路的特點：a）由于磁路主體磁導(dǎo)體的磁導(dǎo)率不是常數(shù)，而是H值的非線性函數(shù)，所以磁路是非線性的。b）磁導(dǎo)體與磁導(dǎo)率相差35個數(shù)量級，故忽略泄露磁通可能導(dǎo)致不能容許的誤差。c）雖然泄露磁通處處存在，但主要集中于磁導(dǎo)體之間，所以構(gòu)成等效磁 路時，也只考慮這部分泄露磁通d）磁動勢由整個線圈產(chǎn)生，它是分布性 的，泄露磁

23、通也存在于整個磁導(dǎo)體之間，同樣是分布性的，因而磁路也 是分布性的。e）磁通并不是實體，所以說它通過磁導(dǎo)體不過是一種計算 手段，絕無任何物質(zhì)流動，當(dāng)然也無能量損耗與交換?；径桑捍怕返幕鶢柣舴虻谝籭定律和磁路的基爾霍夫第二定律。磁路的基爾 霍夫第一定律：將封閉曲面取在磁路分支處的一點（稱為節(jié)點）,則進入及流出該點的磁通代數(shù)和恒等于零。磁路的基爾霍夫第二定律：磁路中沿任一閉合回路的磁壓降的代數(shù)等于回路中各磁動勢的代數(shù)和。3.7 試述電磁機構(gòu)計算的基本任務(wù)。答：設(shè)計任務(wù)和驗算任務(wù)。設(shè)計任務(wù)是根據(jù)電器及其他電工裝置對其電磁機構(gòu)的技術(shù)要求，設(shè)計出外形尺寸、重量、靜態(tài)和動態(tài)特性等均屬上乘的電磁機構(gòu)。驗算

24、任務(wù)是根據(jù)已有的電磁機構(gòu)的參數(shù)計算其特性校核其是否符合電器或電工裝置的要求。3.8 計算氣隙磁導(dǎo)的解析法有何特點？答：解析法計算磁導(dǎo)具有概念清晰的特點，但適用性很差。通常,只有銜鐵與鐵心已閉合或接近閉合時，才應(yīng)用這種公式計算氣隙磁導(dǎo)。3.9 分磁環(huán)及其作用。答：交流分量的存在，使得交流磁路容易形成有害噪音和振動。分磁環(huán)：導(dǎo)體短路環(huán)，把磁極分成兩部分或以上，用分磁環(huán)套住部分磁極，短路環(huán)內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進而產(chǎn)生一個穿越分磁 環(huán)的磁通，它與原磁通出現(xiàn)一定的相伴差， 它們產(chǎn)生的吸力疊加后， 使最小吸力大于反力，從而消除振動。3.12磁路計算的復(fù)雜性表現(xiàn)在哪里？1、分布性2、非線性3、磁滯現(xiàn)象導(dǎo)致非

25、線性更復(fù)雜3.15交流磁路和直流磁路的計算有何異同？一、交流磁路特點：1）3、刀開關(guān)還可與熔斷器組合成為負荷開關(guān) 級熔斷式刀開關(guān)（俗稱刀熔開關(guān)）。負荷開關(guān)；1、有一定的接通、 分斷能力和短路分斷能力，可作為不頻繁地接通和分斷電路的手 動式電器，具短路分斷能力由熔斷器的分斷能力決定。低壓熔斷 器；1、串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生過載或短路時，其熔體熔化并 分斷電路。2、由于其分斷能力和限流能力已經(jīng)超過斷路器，故不 僅能用于保護半導(dǎo)體元器件，而且可作為斷路器的后備保護。低 壓斷路器；1、當(dāng)電路發(fā)生過載、短路或電壓過低等故障時，能夠 自動分斷電路，保護電氣設(shè)備和線路2、在正常情況下，又可用于非頻繁地接通

26、和分斷線路。 漏電保護開關(guān)：低壓電網(wǎng)人身觸電保護 功能漏電保護斷路器：低壓電網(wǎng)人身觸電保護和電氣設(shè)備漏電保 護。為漏電保護開關(guān)與斷路器融為一體的電器。5.3熔斷器有哪些主要技術(shù)參數(shù)？額定電流額定電壓分斷能力保護特性I * I特性5.8低壓斷路器有哪些基本組成部？它可以裝設(shè)哪些脫扣器？答：低壓斷路器主要組成部分：1、觸頭系統(tǒng)；2、滅弧系統(tǒng)；3、種脫扣；4、開關(guān)機構(gòu)；5、構(gòu)架或外殼?？裳b設(shè)的脫扣器：過電 流脫扣器；電磁式分壓脫扣器；分勵脫扣器；熱雙金屬脫扣器； 油阻尼脫扣器；多功能半導(dǎo)體脫扣器。6.1試述高壓電器的分類方法并分析他們在電力系統(tǒng)中的作用？1、按照用途分類高壓電器可分為：a、開關(guān)電器：

27、用來關(guān)合及開斷電路的電器。斷斷路器一DK在電路正常工作和發(fā)生故障時（如 短路）關(guān)合和開斷電路。2）隔離開關(guān)一G將高壓設(shè)備與電源隔離， 以保證檢修工作人員的安全。 3）熔斷器一RN 在電路發(fā)生過載或 短路時依靠熔件的熔斷開斷電路。4）負荷開關(guān)一FW在電路正常工作或過載時關(guān)合和開斷電路，它不能開斷短路電流。b、限制電器：用來限制電路中的電壓和電流的電器。電電抗器一L主要用來限制電路中的短路電流。某些類型的熔斷器也有限制短路電流的作用2）避雷器一BL用來限制電路中的過電壓或過電流的電 奧 TTITOc、變換電器：用來交換電路中的電壓和電流使之便于檢測的電器。1）電流互感器一LH用來交換電路中的電流，

28、以便供電給測 量儀表、繼電器或自動裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。2）電壓互感器一YH用來交換電路中的電壓，以便供電給測量儀表、 繼電器或 自動裝置，并使之與高壓電路隔離的電器。組合電器： 將上述幾種電器，按一定的線路裝配成一個電器整體的電器組合 為組合電器。2.按照安裝地點分類（1）戶內(nèi)式：裝在建筑物內(nèi)， 一般工作在35kV及以下的電壓等級。（2）戶外式：適用于安裝在 露天，一般工作在35kV及以上的電壓等級。3.按照電流制式分類（1） 交流電器：它是工作于三相或單相工頻交流制的電器，極少數(shù)工作 在非工頻系統(tǒng)。（2）直流電器：工作于直流制的電器，常用于電氣 化鐵道城市交通系統(tǒng)。4、按照高壓

29、電器的功能不同，可以分為三大類，即 開關(guān)電器、量測電器和限流、限壓電器。5、對所有高壓電器的統(tǒng)一要求是：所有的高壓電器都應(yīng)滿足運行可靠、工作靈活，同時還必須考慮經(jīng)濟條件。6、高壓電器的作用：高壓電器是指在高電壓的電路中用來實現(xiàn)電路的關(guān)合、開斷、控 制、保 護、調(diào)節(jié)和量測作用的電器。6.3 試分析對高壓斷路器的主要技術(shù)要求？高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)有：（1）額定電壓 是指斷路器所能承受的正常工作電壓。額定電壓指的是線電壓，在銘牌上標明。按國家標準規(guī)定，其電壓等級有：10kV; 35KV; 60kV; 110kV ; 220kV ;330kV;500kV各級。（2）最高工作電壓按照國家標準規(guī)定，對于額

30、定電壓在220kV以下的斷路器具最高工作電壓為額定電壓的l. l l . 15倍；對于330kV的斷路器規(guī)定為額定電壓的 1. 1倍。（3）額定電流是指銘牌上所標明的斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度下可以長期通過的最大工作電流。（4）額定開斷電流它是斷路器在額定電壓下能可 靠切斷的最大電流，稱為額定開斷電流。當(dāng)斷路器在不等于額 定電壓的情況下工作時，斷路器能可靠切斷的最大電流，稱為該電壓下的開斷電流。（5）額定斷流容量又稱額定遮斷容量或開斷能力。一個斷路器額定斷流容量與額定開斷電流、額定線電壓有關(guān)，即：SKN=V3UINIKN 式中SKN額定斷流容量 （MV）; U I N 額定線電壓（kV）; IKN

31、額定開斷電流（A）。（6）動穩(wěn)定電流它是指斷路器在合閘位置時所允許通過的最大短路電流，又稱極限通過電流。（7）熱穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流是斷路器在規(guī)定時間內(nèi) 允許通過的短路電流值，一般用有效值來表示。熱穩(wěn)定電流標明 了斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。（8）合閘時間自發(fā)出合閘信號起，到斷路器的主觸頭剛剛接通為止的一段時間，稱為斷路 器的合閘時間。（9）分閘時間是指從分閘線圈接通起，到斷路器 三相電弧完全熄滅為止的一段時間。（10）觸頭行程觸頭從起始位置到終止位置所經(jīng)過的距離。（11）觸頭超程動、靜觸頭接觸后，動觸頭繼續(xù)前行的距離。（12）剛分速度指斷路器分閘過程中，動 觸頭剛剛分離時的速度。（13）剛

32、合速度指斷路器合閘過程中，觸 頭剛接觸時，動觸頭的移動速度。另外，還有三相同期、油重、 總重、無電流間隔時間等技術(shù)參數(shù)。6.4 試述少油斷路器滅弧室的種類和每種滅弧室的特點？少油斷路器的滅弧方式是采用橫吹、縱吹和附加油流的機械油吹三種方式聯(lián)合作用。滅弧室：由絕緣材料制成并裝設(shè)在觸頭周圍，用以限制電弧、并產(chǎn)生高速氣流對電弧進行強烈氣吹而使電弧熄滅。按照產(chǎn)生氣吹的能源滅弧室可以分為3類。（1）自能氣吹式滅弧室：利用電弧自身的能量使油分解出氣體，提高滅弧室中的壓 力，當(dāng)吹弧口打開時，由于滅弧室內(nèi)外的壓力差而在吹弧口產(chǎn)生高 速油氣流，對電弧進行氣吹而使之熄滅。（2）外能氣吹式滅弧室：利用外界能量（通常

33、是由油斷路器合閘過程中被貯能的彈簧提供）在分斷過程中推動活塞，提高滅弧室的壓力驅(qū)動油氣吹弧而熄滅電弧。也有稱此為強迫油吹式滅弧室。（3）綜合式滅弧室：它綜合了自能吹弧和外能吹弧的優(yōu)點，利用電弧自身的能量來熄滅大 電流電弧，利用外界能量來熄滅小電流電弧，并可改善分斷特性。這種滅弧室結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，但分斷性能好。超高壓少油斷路器中大多 數(shù)采用這種滅弧室。按照主要吹弧形式：可將油斷路器的滅弧室分別稱為縱吹滅弧室、橫吹滅弧室、縱橫吹滅弧室和環(huán)吹滅弧室 等。6.6試述真空滅弧室及真空斷路器的特點？真空滅弧室：湛利用高真空工 作絕緣滅弧介質(zhì)，靠密封在真 空中的一對觸頭來實現(xiàn)電力電路的通斷功能的一種電真空器件。

34、具有節(jié)能、節(jié)材、防火、防爆、體積小、壽命長、維護費低、運行可靠無污染等特點。真空滅弧室從用途上又分為斷路器用滅弧室和負荷開關(guān)用滅弧室， 斷路器滅弧室主要用于電力部門中的變 電站和電網(wǎng)設(shè)施負荷開關(guān)用滅弧室主要用于電網(wǎng)的終端用戶。工作原理：當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時 ，動靜觸頭在分離的瞬間， 電流收縮到觸頭剛分離的一點上，出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫 度迅速提高，直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),?同時形成極高的電場 強度，導(dǎo)致極強烈的發(fā)射和間隙擊穿，產(chǎn)生真空電弧，當(dāng)工 頻電流接近零時，同時也是觸頭開距的增大，?真空電弧的 等離子體很快向四周擴散，電弧電流過零后，?觸頭 間隙的介 質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，于是

35、電流被分斷。由于 觸頭的特殊構(gòu)造，?燃弧期間觸頭間隙會產(chǎn)適當(dāng)?shù)目v向磁場，這個磁場可使電弧均勻分布在觸頭表面，維持低的電弧電壓，?從而使真空滅弧室具有較高弧后介質(zhì)強度恢復(fù)速度，小的電弧能量和小的腐蝕速率。這樣，?就提高了真空滅弧室開斷電流的能力和使用壽 命。真空斷路器：因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都 是高真空而得名；真空斷路器的主要優(yōu)缺點主要優(yōu)點：（1）觸頭開距小、動作快；（2）燃弧時間短，觸頭燒損輕；（3）壽命長，適于頻繁操作；（4）體積小，重量輕、適于頻繁操作、真空滅弧 室不需要檢修，維修工作量?。唬?）防火、防爆性能好；主要缺八、（1）制造工藝復(fù)雜，造價高；（2）監(jiān)視真空度變化的簡易裝置尚未解決；（3）開斷電流小時，有可能產(chǎn)生較高的過電壓，需要采取降低過電壓的措施。課本練習(xí)：P218 7.1,7.5 ,7.67.1隔離開關(guān)有何用途？I、隔離電源利用隔離開