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电力机车电器作业答案 第一章 电器的发热与电动力 1.热传导现象的实质是通过具有一定内部能量的物质基本质点间的直接相互作用使能量从一个质点传递到另一相邻质点。
热传导的方向是由较热部分传播或由发热体向与它接触的物体传播。
对流是通过流体液体与气体的运动而传递热量。
热辐射是发热体的热量以电磁波形式传播能量的过程。
2.电器发热的原因有两个方面一是电流通过导体的电阻损耗所产生的热量另一方面是由于铁磁体在交变磁通作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗而引起的发热。
3.电器温升是指电器温度升高后其本身温度与周围环境温度之差所谓最高极限温度就是保证电器的机械强度、导电、导磁性以及介质的绝缘性不受危害的极限温度从最高极限温度减去最高环境温度即为允许温升值。
4.电器的热稳定性是指在一定时间内能承受短路电流的热作用而不发生热损坏的能力。
5.电器的电动稳定性就是指当大电流通过电器时在其产生的电动力作用下电器有关部件不产生损坏或永久变形的性能。
也可以说电器有关部分在电动力作用下不产生损坏或永久变形所能通过的最大电流的能力。
第二章 电弧及灭弧装置 1.当在大气中开断或闭合电压超过10V、电流超过0.5A的电路时在触头间隙或称弧隙中会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气体称为电弧。
2.电弧产生的过程中主要的物理现象有碰撞游离、热游离、热发射、强电场发射。
3.交流电弧与直流电弧不同交流电流的瞬时值随时间变化每周期内有两次过零点。
电流经过零点时弧隙的输入能量等于零电弧温度下降电弧自然熄灭。
而后随着电压和电流的变化电弧重新燃烧。
因此交流电弧的燃烧实际上就是电弧的点燃、熄灭周而复始的过程。
4.交流电弧过零熄灭后在孤隙间存在着介质强度恢复过程和弧隙电压恢复过程。
5.常用的灭弧装置有磁吹灭弧装置、灭弧罩、油冷灭弧装置、气吹灭弧装置、横向金属栅片灭弧、真空灭弧装置。
6.灭弧罩的作用是让电弧与固体介质相接触降低电弧温度从而加速电弧熄灭。
第三章 触头 1. 为了保证电器可靠工作对触头有如下要求工作可靠有足够的机械强度长期通过额定电流时温升不超过规定值通过短路电流时有足够的热稳定性和电动稳定性有足够抵抗外界腐蚀如氧化、化学气体腐蚀的能力寿命长。
2. 触头的参数主要有触头的结构尺寸、开距、超程、研距、触头初压力和终压力等。
3. 触头处于断开位置时动静触头之间的最小距离s称为触头的开距。
4. 触头的超程是指触头对完全闭合后如果将静触头移开动触头在触头弹簧的作用下继续前移的距离r。
5. 触头的接触电阻包括收缩电阻和表面膜电阻。
触头接触处的表面无论经过多细致的加工处理从微观角度分析其表面总是凹凸不平的它们不是整个面积接触而是只有若干个突起部分相接触实际接触面积比视在接触面积小得多当电流通过实际接触面积时电流只从接触点上通过在这些接触点附近迫使电流线发生收缩。
由于有效接触面积小于视在接触面积由此而产生的附加电阻称为收缩电阻。
由于种种原因在触头的接触表面上覆盖着一层导电性很差的薄膜例如金属的氧化物、硫化物等其导电性很差也可能是落在接触表面上的灰尘、污物或夹在接触面间的油膜、水膜等由此而形成的附加电阻称为表面膜电阻。
6.影响接触电阻的因素有接触压力、触头材料、触头表面情况、接触形式及化学腐蚀等。
7.减小接触电阻的方法有增加接触点数目采用电阻系数小且不宜氧化或氧化膜电阻较小的材料作为接触导体或作为接触面的覆盖层触头在开闭过程中应具有研磨过程以擦去氧化膜。
8. 在触头振动过程中如果最大振幅不大于其弹性变形量则碰撞后触头不会分离这样的振动不会产生电弧对触头无害因而称之为无害振动。
反之若最大振幅大于其弹性变形量则碰撞后动静触头分离形成断开电路的气隙在触头间产生电弧严重影响触头寿命称之为有害振动。
9.触头在闭合过程中产生振动的原因有触头间的碰撞