頻率對電器的影響.doc

電網(wǎng)頻率變化對開關(guān)電器性能的影響按50/60HZ設(shè)計(jì)的開關(guān)電器如果用于其他額定頻率時，下列特性必須進(jìn)一步考核。（1）載流部件的負(fù)載能力和直流電流不同，交流電流不能沿直導(dǎo)線的整個截面均勻分布，越靠近導(dǎo)體表面，電流密度越大，這種情況隨頻率的增加而愈加嚴(yán)重。這種集膚效應(yīng)使得導(dǎo)體截面只有一部分承載電流，導(dǎo)體的阻抗也隨頻率的升高而增大。在1KHZ頻率下，導(dǎo)體的截面的利用率僅為20%，而在10KHZ時又降為8%。同時，高頻交流電還會造成磁滯損耗和渦流損耗，且這種損耗隨頻率的升高而迅速增加。工作電流的頻率對導(dǎo)體本身和鄰近的鐵磁零件的影響會對載流部件的負(fù)載能力產(chǎn)生下列作用：按50/60HZ交流電壓設(shè)計(jì)的開關(guān)電器在較低的頻率下至少可按相同的額定電流使用；但在較高的頻率（100HZ以上）時，工作電流便常須降低，以便保證不會超過允許溫升。例如在400HZ時，開關(guān)電器的允許負(fù)載能力會隨鋼制零部件所占比例的不同而下降到50%80%。(2)通斷能力和直流電路比較，交流電路在滅弧方面有一個優(yōu)點(diǎn)，即電弧在電流每次過零時熄滅。為了成功地分?jǐn)嗳蓟‰娏鳎涣鳒缁∵^程通過反電離使電弧間隙延長到恢復(fù)電壓不能再使電弧重燃來實(shí)現(xiàn)。在高頻條件下，電流過零點(diǎn)一個接一個出現(xiàn)很快，電弧在每個半周保持的時間較短，因而使滅弧室內(nèi)反電離的條件比50HZ時更為不利。1）控制電動機(jī)的通斷能力高頻條件下電動機(jī)的起動電流通常比50HZ時要高得多，200HZ時的起動電流可達(dá)額定電流的15倍，400HZ時則會高達(dá)額定電流的20倍。這些電動機(jī)的功率因數(shù)還可能降低到0.25程度。接觸器用于高頻條件時，其熱特性會有所改變，因而必須降低其額定工作電流見表。頻率f 允許工作電流100HZ 0933Ie200HZ 0871 Ie300HZ 0836 Ie400HZ 0812 Ie2)50/3HZ和低于50/3HZ時接觸器的通斷能力接觸器在50/3HZ頻率條件下，需二極串聯(lián)（380V）或三極串聯(lián)（500V）才能通斷其在50HZ時的三極額定工作電流。3）斷路器的通斷能力中頻發(fā)電機(jī)一般只能發(fā)出較低的短路電流。因此在較高頻率條件下斷路器的通斷能力與50HZ時相比，雖有所降低，但通常不會造成什么問題。在單相電源時，如果三極斷路器二極串聯(lián)使用，樣本中給出的220380V條件下交流額定通斷能力可以保持不變。在380V500V的交流條件下，為達(dá)到額定通斷能力，斷路器必須三極串聯(lián)使用，在這種情況下只有一個極起開關(guān)作用。（3）電壽命對適合于頻繁操作的開關(guān)電器例如接觸器，電壽命高是其特點(diǎn)之一。當(dāng)頻率偏離50/60HZ時電弧腐蝕的速率將變化，電壽命也會變化，實(shí)際壽命須按具體情況確定。（4）脫扣器和熱繼電器的動作性能1)熱脫扣器和熱繼電熱脫扣器和熱繼電器通常有雙金屬片。雙金屬片可由負(fù)載電流直接加熱或由電流互感器的輸出電流加熱。在500HZ以下，直熱式雙金屬片主要由電流加熱，其他各種附加的感應(yīng)溫升都小得可以忽略，因此其動作特性只比50HZ時稍快一點(diǎn)。但在500HZ以上，感應(yīng)溫升變得不可忽略，對動作特性也有相當(dāng)大的影響。當(dāng)雙金屬片熱繼電器與具有較高過流系數(shù)的電流互感器相連時，在50400HZ的頻率下的動作特性會比50