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高压开关电器的基本工作原理

发布时间:2025-01-06 | 浏览次数:1534

所谓开关作用,就是在具有一定电位的导体电路的一部分上进行导体与绝缘体的相互迅速变换。从原理上讲作为具有这种功能的电路元件,除可分触头外、还有由半导体、超导、真中电子流等物理现象所构成的元件。

从开关电器发展的初期,不希望在开断电路时触头间隙产生电弧,认为电弧的立生,一方面使电路仍旧保持导通状态延迟了电路的开断:另一方面,将烧损触头以及可能破坏绝缘,在严重的情况下,甚至能引起开关电路的爆炸和火灾因此,研究电弧,不在于如何利用电弧的特性,而在于采取怎样的措施使电弧不产生,或者立生后使电弧存在时间尽量缩短。简言之,研究电弧的目的是为了尽快地熄灭电弧。从导体到绝缘体的相互变换这个开关作用的根本观点来看电孤具有极为重要的特性,对于高电压大电流电路的分合来说,只有产生电弧才能完成这个作用,这样一种观点作为开关电器的理论基础是极为重要的。

开关电弧是等离子体的一种形式,属低温等离子体。高压开关电器中电弧的熄灭就是要积极地利用电孤等离子体的温度控制来实现,对于高电压大电流电路来说、只有产生电弧、才能实现对电弧等离子体的温度控制。对于高压开关电器而言,希望它反有如下特件:
(1) 电导率的变化范围尽可能大,即要在导体与完全绝缘体之间变化:
(2) 电早率的变化速度尽可能快前一项特性在本质上决定于等离子体的材料,因此,引进新的灭弧介质是取得技术进步的关键。后一项特性虽然也在较大程度上决定于等离子体的材料,但更易于受到等离子体控制方法的影响,作为开关电器核心部分的灭孤室的作用正在丁对电弧等离子体的控制,加速其电导率的变化。

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