直流 交流 FGO

直流 交流 FGO

题主的这个问题有点意思,我来给大家科普一下。在国家标准GB14048.2《低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器》中规定了空气断路器指的是:注意这里的关键词:(主)触头在大气压强下的空气中开断和闭合,因此主触头灭弧措施与大气压和空气结下不解之缘。题主所指的空开,实际上就是微型断路器,简称微断,符号是MCB。那么MCB运用在直流电路中与运用在交流电路中,到底区别在哪里?我们先来建立一点相关知识。我们看下图:图1的右上侧就是电路图。图中有直流电源E,有线路负载电阻R和负载电感L,还有微断K的主触头。当微断主触头从闭合状态打开时,触头间隙中出现电弧。根据基尔霍夫第二定律KVL,我们来列写电路方程,为:如果开关K的开断过程已经结束,电弧电流Ih=0,电感的反向电动势LdIh/dt不起作用,则Uh=E;如果开关K已经闭合,电流Ih存在但它是稳定的,电感的反向电动势LdIh/dt不起作用,则有Ih=E/R。据此,我们绘制了一条斜线EK,见图1。图1中红色的曲线就是直流电弧的伏安特性曲线。该曲线与斜线EK交与1点和2点。为何直流电弧的伏安特性曲线是单调下降的曲线?这是因为电弧电流越大,电弧燃烧就越炽烈,电弧电阻就越小,电弧电压当然也就越低。因此,直流电弧具有负电阻特性。理解这一点十分重要。===================关于正电阻、负电阻和零电阻我们看下图:图中,曲线1是一条水平线。因为它的U2=U1,因此曲线1上任意点处的等效电阻Rq=0。我们把具有这种特性的对象(元器件)叫做具有零电阻特性。图中,曲线2是一条向右上方倾斜的直线,它的U2-U1>0,因此曲线2上任意点处的等效电阻Rq>0。我们把具有这种特性的对象(元器件)叫做具有正电阻特性。图中,曲线3是一条向右下方倾斜的直线,它的U2-U1<0,因此曲线3上任意点处的等效电阻Rq<0。我们把具有这种特性的对象(元器件)叫做具有负电阻特性。电弧的伏安特性曲线就具有负阻特性。===================现在,我们把电感的反向电动势LdIh/dt考虑进来,会有如下结论:从图1中我们看到,方法有2个。对于方法1,所采取的方法是,加大触头间的距离,也即拉大弧长,实现H1提升为H2。在实际工程中,采取的方法是把断路器的多个电极串联。我们来看ABB断路器的样本图:这就是对于方法2,采取开断时串入电阻的方法。我们看下图:在图3中,因为总电弧电流Ih是不变的,并入一个辅助弧隙后,必然使得主弧隙电流减小,由此实现主弧隙电弧降温;同时,由于电弧具有热惯性,电弧电阻在一定时间内不允许突变,如此一来,两个电弧互相牵制,大家升温不行降温不可,有点一山容不得二虎的意思,最后两个电弧均快速熄灭。这种方法对于直流电弧和交流电弧通用,但直流电弧采用得更多。首先看交流电弧的伏安特性曲线:图4中,我们1图是电路图。2图是电路中的电流和电压波形,我们看到,电压和电流波形不存在相位差,所以电路中的负载就是电阻。我们由1图也看到这一点。我们设想,断路器M正好在电流和电压过零的时刻打开,我们来仔细研究具体过程。见3图。断路器M打开瞬间,虽然触头间的气体是常温,但由于电场强度很大,空气中存在宇宙射线,还有若干正负离子,于是空气在强电场的作用下被击穿并出现电弧。空气在被击穿前,它的特性是正电阻特性,我们看到3图中从0点到A点的波形曲线是单调上升的。在A点空气被击穿,我们把A点的电压叫做燃弧电压Urh。由于击穿前的空气温度低,空气的等效电阻比较大,尽管电流不大,但A点的电压值比较高。空气被击穿后,电流越来越大,尽管触头的开距越来越大,但电弧也越来越强,温度也越来越高,电弧电阻也越来越低,电弧电压也越来越低。我们看到从A点到B点的伏安特性曲线呈现出典型的电弧负阻特性。在B点,交流电流达到了它的最大值,其后电流就开始减小了。电弧的温度下降,电弧电阻也越来越大,电压值也越来越大。在C点,电压达到了最大值,同时电弧熄灭。我们把C点的电压叫做熄弧尖峰Uxh。因为燃弧尖峰的空气温度低于熄弧尖峰的空气温度,所以燃弧尖峰的电压Urh高于熄弧尖峰的电压Uxh,见4图中红色区域。从C点到0点,触头之间的气体温度逐渐减低,电弧也不存在,因此伏安特性曲线呈现出正阻特性。电流和电压过零后,与正半周完全对称。下图是我在实验室用手机拍摄的燃弧尖峰和熄弧尖峰:我们把熄弧尖峰经过过零点,再到另一个半波的燃弧尖峰,叫做零休时刻。零休时刻是交流电弧的特征。在零休时刻,触头之间的气体正在恢复。过零后,如果气体的恢复强度Ujf大于电压恢复的强度Uhf,交流电弧就会熄灭,否则交流电弧就会重燃。因此,交流电弧熄灭的条件是:我们再看另外一个有趣的效应。看下图:在上图,我们看到阳极发射出阳离子,阴极发射电子(阴离子)。由于阳离子的质量大跑得慢,而电子的质量小跑得快,所以在阳极表面会出现大量的阳离子堆积。当交流电压过零后,阳极变成新阴极。新阴极需要发射电子,但它的前方有大量的阳离子堆积,它必须等待阳离子消失后才能发射电子。如此一来,交流电弧的重燃也被迟滞。由于低压电器都是短弧,因此近阴极效应对低压电器的灭弧来说意义重大。熄灭交流电弧的方法有很多种,但相对直流电弧要简单,毕竟交流电弧在零休时刻会熄灭,只要不让交流电弧重燃即可。然而,要做到这一点也并非易事,里面还是有很多技术的。对于低压电器而言,一般采用灭弧室来灭弧。我们看下图:当动静触头打开,电弧出现时,断路器利用电动力把电弧推到灭弧室中。灭弧室有许多分隔,每个分隔都有近阴极效应,以此阻止电弧重燃。另外,灭弧室的隔板采用金属的,它会吸热,由此降低电弧的温度,达到灭弧的目的。有的断路器灭弧室材料受热后会放出类似氮气和六氟化硫的气体,这些气体能提高空气的击穿电压,达到阻止电弧重燃的目的。其它方法限于篇幅,我不做逐一介绍。有了以上铺垫,我就可以回答题主的问题了。交流微断可以利用交流电弧的零休时刻来灭弧,也可以利用近阴极效应来灭弧,这些都是直流微断完全不具备的。直流微断则采用串极的方法,以及辅助弧隙的方法来灭弧。甚至,在开断时特地引入交流电压,用以实现强制性的零休熄弧。不管是直流电弧还是交流电弧,都要配套灭弧室,利用物理降温和提高击穿电压来灭弧。至于微断的其它基本结构,则交、直流产品规格都差不多,区别不是很大。主要还是在灭弧问题上。如果你用过电磁继电器的话,应该会发现一个现象,就是继电器标称的触点容量,直流的比较小,而交流的比较大。和空开类似,也是继电器上这个容量差异也主要是因为灭弧。交流电因为会周期性的过零,在过零时灭弧相对比较容易;而直流电没有过零点,所以灭弧比交流电更困难。交流空开如果用在直流电路中,就要降额使用,那也就基本上只是个普通空开了。直流空开一般可以用于交流电路。

直流 电是 电荷的单向 2113 流动或者 移动 , 通常 是电子。 5261 电 流密 度随着时间而变化,但是通 4102 常移动的方向 1653 在所有时间里都是一样的。.

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