|
装修首页
|
家居生活
|
除醛除苯
|
供暖供热
|
水路施工
|
电路施工
|
墙地面处理
|
装修百科
|
新农村样板图
|
防雷避雷
|
|
防盗门锁
|
家居风水
|
电工基础
|
木工门窗
|
油漆刷涂
|
集成吊顶
|
文章 软件 电影 商品
您现在的位置: 华玉生活网 >> 装修 >> 电工基础 >> 正文>>繁體中文

转换开关的作用原理是什么?涨知识!没见过分析这么详细的!

此题中所指的转换开关,我们就认为是一般的电子设备中所用的转换开关。那么,电子设备中所用的转换开关的作用是什么?很简单,就是用于不同功能线路的切换而已。例如下图:

图1中的转换开关K工作在直流线路中,我们看到它的任务就是让信号灯HL1点燃,或者让HL2点燃,也即在HL1和HL2两条线路中切换。
再看图2,我们看到图2的工作电源是交流220V线路。线路中增加了断路器QF,当然还有转换开关K。我们同样看到,转换开关K的任务依然是切换功能线路。
现在的问题是:如果HL1所在的线路发生了短路,转换开关会怎样呢?答案很简单,转换开关只能被动地承受短路电流的热冲击和电动力冲击,直到前面的断路器QF把故障线路切断为止。
事实上这个问题已经回答完了。往下,我会把这个问题往深里探讨一番。
首先,转换开关是开关的一种。那么什么是开关?
我深信,许多人看到这里觉得这个问题有点弱智。开关不就是合分线路吗?但我们往深里想一下:
第一:开关是开关电器中的一种,它的功能就是合分线路;
第二:开关必须能够承受工作电流所带来的温升;
第三:开关必须能够承受短路电流带来的热冲击和电动力冲击。
我们来看GB14048.1《低压开关设备和控制设备第1部分:总则》中对开关电器的定义:

注意看第2.2.9条,开关必须在工作条件下接通、承载和分断电流,这表明,开关必须具有额定电流Ie这个参数。事实上,额定电流这个参数是与开关的温升和触点(触头)的接通和开断电流的能力密切相关的,也与开关结构中的绝缘能力也即额定电压Ue密切相关。
再由第2.2.9条后半部分,我们看到开关必须在规定的非正常条件下承载短路电流的冲击,由此表明,开关必须具有在一定时间内承载短路电流热冲击的参数,以及在很短时间内承受短路电流电动力冲击的参数。这两个参数,前者叫做短时耐受电流Icw,后者叫做短路接通能力Icm。
我们来简单地了解一下这个四个基本参数:
额定电流Ie和额定电压Ue:
额定电流Ie决定了开关能够正常承载的最大运行电流值。
对于开关来说,额定电流Ie的温升主体是触头结构的导电杆,以及外引端子。


理论和实践都证明,温升的主体是导电杆。导电杆温升的表达式如下:


所以,在GB14048.1-2012《低压开关设备和控制设备 第1部分:总则》中,把导电杆温升作为开关电器的温升,并且规定如下:

注意这部标准,它未带任何类似/T和/G之类的说明,所以它是强制性的国家标准,不管是开关,是隔离开关,是转换开关,甚至是断路器,都必须严格遵守此标准的规定。
标准中还规定了人可能接触部分的温升,见下图:

朋友们也许要问,如果实际使用中温升超过了规定值,会怎样呢?
答案是:开关电器的使用寿命将严重降低,并且有可能破环它内部的金属和非金属部件的机械强度,降低绝缘体的绝缘性能。可见是很糟糕的一件事。
所以,如果开关安装空间的防护等级特别高,它的温升会提高;或者开关安装使用环境的海拔特别高,超过2000m,则开关的额定电流必须降容。
再看额定电压Ue。核定电压实际考核的是开关的绝缘能力,所以它有两个值,其一就是额定电压,其二是额定绝缘电压Ui。
我们且不考虑开关绝缘件的绝缘能力,只考虑触头之间的介质——空气对开关绝缘能力的影响。见下图:

显然,开距与空气的绝缘性能又挂上了钩。限于篇幅,我们就忽略吧。
总之,开关的额定电压与额定电流似乎是一对孪生兄弟,它们总是关联在一起的。在一定的额定电压下,开关就会有一定的额定电流。运行电压一变,额定电流也跟着就变了。
所以,我们在选用开关和转换开关时,一定要充分注意到这一点。
例如某转换开关在12V时的载流能力是2A,如果把它用于24V,则电流值就会降低。同理,如果它的额定电压允许,我们将它用在220V交流电压下,则它的额定电流会降得更低。
这其中的道理,我就不解释了。
现在我们来看短路电流的影响。
我们由图2看到,一旦发生了短路,瞬间巨大的短路电流流过断路器,流过转换开关和故障线路,短路电流对这些元件和线路产生巨大的热冲击和电动力冲击。
问题是:系统中只有断路器能执行跳闸操作,以保护线路,而转换开关和故障线路只能被动地承受短路电流的冲击。为此,我们把断路器叫做主动元件,转换开关自然就叫做被动元件了。
一般来说,如果在短路过后,被动元件的导电杆和触头损坏不是很严重,并且经过简单处理后还能够继续使用,我们就说此被动元件的短路参数满足系统要求。
对于转换开关来说,它的最主要短路参数就是短时耐受电流和短路接通能力。
所谓短时耐受电流,指的是让一定大小的短路电流流过开关电器,并且在一定时间内此开关电器未出现因为热冲击而损坏得迹象。
短路电流引起的导体最高温度计算表达式如下:

这个公式够复杂的。不过,我们从中可以看出几个问题:
第一:短路过程很短暂,因此开关电器的导电体事实上处于绝热状态。开关的温升中不必考虑散热因素;
第二:导电体的温度与电流的平方成函数关系,与通电时间也有函数关系。
当短路电流产生的热量一定时,我们可以得到如下结论:=常数。于是,我们就可以用这个式子来计算不同时间内的短时耐受电流。
例如某转换开关(当然是用于配电的,它的额定电流可达上千安)的额定短时耐受电流是20kA,我们想知道3s下短时耐受电流是多少?
利用上式。因为额定短时耐受电流的时间是1s,所以3s时的短时耐受电流为:


这个电流就是此转换开关在3s时间内能够承受的最大短路电流。
我们知道,短路电流在短路后5毫秒时出现最大值,但断路器的开断时间最短也要接近10毫秒,因此短路电流的最大值必定同时流过断路器和转换开关。
我们知道,短路电流对开关电器产生的最大电动力与开关电器导电体的长度成正比,与短路电流的平方成正比,与导电体之间的中心距成反比。开关电器的尺寸小,短路电动力最大也大不到哪里去。然而,电动力却会对动静触头产生斥力。一旦触头被斥开,触头间就会出现电弧烧蚀。
触头斥力的表达式是:

所以,对于开关来说,也包括转换开关,它的动稳定性指的就是触头被斥开后触头抵御电弧烧蚀的能力。
电器的动稳定性用短路接通能力Icm来表征。
国家标准规定了动稳定性与热稳定性间的比值,叫做峰值系数n。


表的左边就是短路电流,右边就是峰值系数n。
例如短时耐受电流是20kA,峰值系数为2.0,于是动稳定性电流就是40kA。
那么工业用的转换开关是什么样子的?我们来看美国出品的2000A额定电流ASCO开关,如下:


瞧,如此一个大家伙!而且它的价格不低,应当在几十万元。
我们来看它的参数:


最大为4000A额定电流。

我们来看看在配电电路中转换开关起到何种作用,我们看下图:

图中的ATSE就是工业使用的转换开关,这台转换开关的额定电流应当是1000A的。

桂林、临桂家居门面水电设计安装
桂林、临桂五金水电建材销售

瑞达币购买
桂山秋竹_唐年桂2023年
桂北云雾图_唐年桂202

  • 扩展阅读
  • 上一篇文章:
  • 【返回网站首页】 【返回电工基础】
  • 下一篇文章:
  • 【字体: 】【】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文

    相关文章

    本站公告

    • 扫一扫,打赏给我们,谢谢!

      本站2016年12月16日起取消ruida.org.cn域名,该域名正式作废,该域名发布任何信息与本站无关。


      启用ruida.orghy928.net域名;

      瑞达网,瑞达科技网宣

    附页内镶内容
    健康养生 商场新品 股市K线、指标知识
     六种药酒配制法[11月7日]
     国公酒_散风祛湿,舒筋活络[3月8日]
     气血双补党参、麦冬、黄芪炖[11月29日]
     参桂再造丸_臂丛神经痛[11月29日]
     臂丛神经痛该怎样治疗[11月29日]
     舒筋络酊、百宝丹擦剂、参桂[11月29日]
     臂丛神经痛针灸治疗[11月29日]
     枳椇子_利水渗湿药[11月29日]
     三七、丹参、西洋参_颈椎病[8月17日]
     枸杞泡姜芽(嫩姜)的做法及功[5月20日]
     瑞达币购买
     桂山秋竹_唐年桂2023年新作品
     桂北云雾图_唐年桂2023年新作品
     广西2019年《高考指南》+《招生计
     金士科前置过滤器
     金牛前置过滤器
     USB口24系列编程器第二版含USB延
     液晶电视、液晶显示器图纸、维修
     彩电、显示器、DVD、EVD打印机等
     高清CRT彩电、显示器图纸刻录 4G
     [理财]各种短视频赚钱方法
     [会员]专业交易实战控制系统
     [理财]1分2分5分硬币回收价格表(20250123)
     [理财]1分2分5分硬币回收价格表(20230928)
     [理财]1分2分5分硬币回收价格表(20230624)
     [理财]2022 年新版1分2分5分硬币回收价格表…
     [理财]微信收款码如何开通商业版收信用卡费…
     [指标]R平方_基金指标
     [指标]标准差_基金指标
     [指标]平均回报_基金指标
    装修案例 网站建设 电器维修
     一般水电安装几个常用尺寸[1月29日]
     三相电表接法及度数的正确读…[5月8日]
     万能通用卧室房门锁更换步骤…[2月22日]
     乳胶漆的八大施工步骤及涂刷…[2月14日]
     旧墙翻新步骤及注意事项[2月14日]
     屋面防水施工工艺流程及注意…[1月16日]
     专利产品“防污吸气帽”新产…[1月8日]
     鲁班尺吉数对照表高清图片查…[10月29日]
     砂浆胶作用与危害[9月21日]
     4种处理水泥地面起砂方法[9月21日]
     网页html点击切换显示内容完[11月7日]
     动易SiteWeaver6.6网站管理系[7月31日]
     中国阴历农历JS支持 HTML网页[2月26日]
     java script error 容错处理[2月15日]
     几款还不错的网页特效显示日[2月14日]
     图片可以调大小的代码[12月14日]
     动易SW6.8网站系统改自适应支[11月20日]
     网站建设_套餐服务[12月4日]
     网站建设-费用明细[12月4日]
     不显示出来的代码[12月3日]
     联想 小新Air 14 2019笔记本…[6月15日]
     滚筒洗衣机脱水声音大原因及…[4月17日]
     智能电视不能开机强制恢复出…[1月16日]
     各大品牌智能电视机恢复出厂…[1月16日]
     洗衣机自己排水或不存水漏水…[6月15日]
     海尔冰箱出现-03还滴滴报警[5月29日]
     TCL电视通用教程安装教程[2月2日]
     TCL L43V7300A-3D液晶彩电出…[2月2日]
     先锋液晶电视LED-32B550无光…[1月17日]
     智能电视主板的应用与维修(…[1月11日]
    电器资料 下载 读书
     手机恢复出厂设置具体操作方…[3月29日]
     三个代码让电脑提速畅通秘籍[3月13日]
     视得安750D6对讲门铃工作原理…[9月13日]
     什么是量子芯片和光子芯片[5月14日]
     沃尔沃S90汽车遥控钥匙失灵的…[1月19日]
     LED显示屏瑞合信PLus单双色全…[12月22日]
     Windows 照片查看器无法显示…[8月6日]
     已经设置IE主页,但是打开还…[7月6日]
     如何调整空压机压力?空压机…[6月8日]
     剪映-视频编辑软件手机版使用…[5月28日]
     [书籍]滕王阁序_原文_注释译文_白
     [书籍]《天工开物》明代宋应星初
     [电影]《抓娃娃》高清电影
     [联想]Lenovo S540-14API Compl 
     [书籍]《墨子》原文注释译文
     [LED条屏]瑞合信单双色/全彩控制系统
     [LED条屏]LED显示屏瑞合信手机APP6.
     [书籍]全本新注聊斋志异
     [书籍]广西2023年高考指南 招生计
     [书籍]个人防护手册(第二版)
     广西高考2024~2022年历史类([6月25日]
     凤阳花鼓[3月8日]
     《滕王阁序》[3月2日]
     卷一百二十八 艺文_杂记[2月24日]
     卷一百二十七 艺文_杂记[2月24日]
     卷一百二十六 艺文_国朝[2月24日]
     卷一百二十五 艺文_国朝[2月24日]
     卷一百二十四 艺文_五言排律[2月24日]
     卷一百二十三 艺文_历朝[2月24日]
     卷一百二十二 艺文_历朝[2月24日]
    珠宝玉器 在线电视台
     鸡血石与鸡血玉有什么区别[6月12日]
     鸡血玉[6月12日]
     鸡血石 (bloodstone)[6月12日]
     什么是莫桑石(Moissanite)[6月12日]
     可以戴钻石洗澡吗[1月22日]
     钻石如何保养才好呢?[1月22日]
     PT容易花的问题和钻戒保养问…[1月22日]
     切工 钻石的雕刻艺术[1月22日]
     如何保养好钻戒[1月22日]
     钻戒保养方法[1月22日]
     中央体育台
     中央新闻台
     宁夏卫视
     湖北卫视
     西藏卫视
     辽宁卫视
     河北卫视
     北京卫视
     政法频道
     农民频道
     湖南经视
     湖 南 台
     河南频道
     湖南卫视
     兵团卫视
     江苏卫视
     旅游卫视
     湖南都市
     七彩戏剧
     动漫秀场
     游戏风云
     法制天地
     魅力音乐
     新 娱 乐
     南 方 TV
     浙江卫视
     齐鲁频道
     山西影视
     东南卫视
     上海卫视
     贵州电视台
     重庆电视台
     山东卫视
     哪吒之魔童闹海《哪吒2》在线
     《抓娃娃》在线电影
     流浪地球2剧情介绍
     《万里归途》完整版
     《阿凡达2:水之道》耗资3.1
     2021港剧《梅艳芳》5集全.HD
     误杀2 -电影-完整版视频在线
     亲爱的/亲爱的小孩/打拐/家之
     《第一炉香》-电影-完整版视
     《扬名立万》-电影-完整版视
    网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
        没有任何评论

    | 服务声明 | 充值中心| 华安五金电器 | 收费标准| 论坛| 留言| 实用查询| 会员中心| 下载帮助| 设为首页|

    技术支持:瑞达科技 即时交谈QQ:237013889 QQ群:13810759 E-Mail:237013889@qq.com
    非盈利网站,如有侵权,请来信来电告知,第一时间处理,谢谢!
    桂ICP备17008104号 华玉生活网网站统计
    tj