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一、工作原理 断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。当短路时,大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧,脱扣器拉动操作机构动作,开关瞬时跳闸。当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大,动作时间越短)。有电子型的,使用互感器采集各相电流大小,与设定值比较,当电流异常时微处理器发出信号,使电子脱扣器带动操作机构动作。断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。而高压断路器要开断1500V,电流为1500-2000A的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 二、组成部分 内部附件 辅助触头:与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头,主要用于断路器分、合状态的显示,接在断路器的控制电路中通过断路器的分合,对其相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头,225A及以上为桥式触头结构,约定发热电流为3A;壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭,约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。 报警触头:用于断路器事故的报警触头,且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作,主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣,报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置,接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等,显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多,因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。 分励脱扣器:分励脱扣器是一种用电压源激励的脱扣器,它的电压与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时,就能可靠性的分断断路器。分励脱扣器是短时工作制,线圈通电时间一般不能超过1S,否则线就会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁,在分励脱扣线圈串联一个微动开关,当分励脱扣器通过衔铁吸合,微动开关从常闭状态转换成常开,由于分励脱扣器电源的控制线路被切断,即使人为的按住按钮,分励线圈始终不会再通电这就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后,微动开关重新处于常闭位置。 欠电压脱扣器:欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时,使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器,当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70%至35%范围内,欠电压脱扣器应运作,欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时,欠电压脱扣器应能防止断路器闭合;电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时,在热态条件下,应能保证断路器可靠闭合。因此,当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时,能自动断开断路器切断电源,使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时,欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧,欠电压脱扣器通电后,断路器才能合闸。 外部附件 电动操作机构:这是一种是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件,电动操作机构有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种,电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400A及以上断路器,电磁铁操作机构适用于塑壳断路器壳架等级额定电流225A及以下断路器,无论是电磁铁或电动机,它们的吸合和转动方向都是相同,仅由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分,断路器在用电动机构操作时,在额定控制电压的85%-110%之间的任一电压下,应能保证断路器可靠闭合。 转动操作手柄:适用于塑壳断路器,在断路器的盖上装转动操作手柄的机构,手柄的转轴装在它的机构配合孔内,转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔,旋转手柄的把手装在成套装置的门上面所露出的转轴头,把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上,这样的安装能使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动,来确保断路器的合闸或分闸。同时转动手柄能保证断路器处于合闸时,柜门不能开启;只有转动手柄处于分闸或再扣,开关板的门才能打开。在紧急情况下,断路器处于"合闸"而需要打开门板时,可按动转动手柄座边上的红色释放按钮。 加长手柄:是一种外部加长手柄,直接装于断路器的手柄上,一般用于600A及以上的大容量断路器上,进行手动分合闸操作。 手柄闭锁装置:是在手柄框上装设卡件,手柄上打孔然后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸。 工作状态时,不容许其他人分闸而引起停电事故,或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时,以防被人误将断路器合闸。 三、工作条件 周围空气温度:周围空气温度上限+40℃;○周围空气温度下限-5℃;周围空气温度24h的平均值不超过+35℃。 海拔:安装地点的海拔不超过2000m。 大气条件:大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%;在较底温度下可以有较高的相对湿度;最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度+25℃,并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。 污染等级:污染等级为3级。 控制回路: 1、应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性,以保证断路器的正常工作; 2、应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态,并在自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号; 3、合闸和跳闸完成后,应能使命令脉冲解除,即能切断合闸或跳闸的电源; 4、在无机械防跳装置时,应加装电气防跳装置; 5、断路器的事故跳闸信号回路,应按“不对应原理”接线; 6、对有可能出现不正常工作状态或故障的设备,应装设预告信号; 7、弹簧操作机构、手动操作机构的电源可为直流或交流,电磁操作机构的电源要求用直流。 *图文来源:网络,版权归原作者,若有侵权请联系删除
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一、接收原理 振动传感器在测试技术中是关键部件之一,它的作用主要是将机械量接收下来,并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。 振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量,而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量,然后由机械接收部分加以接收,形成另一个适合于变换的机械量,最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。 1、相对式机械接收原理 由于机械运动是物质运动的最简单的形式,因此人们最先想到的是用机械方法测量振动,从而制造出了机械式测振仪(如盖格尔测振仪等)。传感器的机械接收原理就是建立在此基础上的。相对式测振仪的工作接收原理是在测量时,把仪器固定在不动的支架上,使触杆与被测物体的振动方向一致,并借弹簧的弹性力与被测物体表面相接触,当物体振动时,触杆就跟随它一起运动,并推动记录笔杆在移动的纸带上描绘出振动物体的位移随时间的变化曲线,根据这个记录曲线可以计算出位移的大小及频率等参数。 由此可知,相对式机械接收部分所测得的结果是被测物体相对于参考体的相对振动,只有当参考体绝对不动时,才能测得被测物体的绝对振动。这样,就发生一个问题,当需要测的是绝对振动,但又找不到不动的参考点时,这类仪器就无用武之地。例如:在行驶的内燃机车上测试内燃机车的振动,在地震时测量地面及楼房的振动……,都不存在一个不动的参考点。在这种情况下,我们必须用另一种测量方式的测振仪进行测量,即利用惯性式测振仪。 2、惯性式机械接收原理 惯性式机械测振仪测振时,是将测振仪直接固定在被测振动物体的测点上,当传感器外壳随被测振动物体运动时,由弹性支承的惯性质量块将与外壳发生相对运动,则装在质量块上的记录笔就可记录下质量元件与外壳的相对振动位移幅值,然后利用惯性质量块与外壳的相对振动位移的关系式,即可求出被测物体的绝对振动位移波形。 二、测试方法 在工程振动测试领域中,测试手段与方法多种多样,但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类。 机械式 将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,它能测量的频率较低,精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。 光学式 将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。 电测 将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量),然后再对电量进行测量,从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得最广泛的测量方法。 上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同,但是,组成的测量系统基本相同,它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。 1、拾振环节。把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号,完成这项转换工作的器件叫传感器。 2、测量线路。测量线路的种类甚多,它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如,专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等;此外,还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。 3、信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号,可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器(如电子电压表、示波器、相位计等)、记录设备(如光线示波器、磁带记录仪、X—Y 记录仪等)等。也可在必要时记录在磁带上,然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理,从而得到最终结果。 三、传感器分类 相对式 电动式传感器基于电磁感应原理,即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时,导体两端就感生出电动势,因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。 相对式电动传感器从机械接收原理来说,是一个位移传感器,由于在机电变换原理中应用的是电磁感应定律,其产生的电动势同被测振动速度成正比,所以它实际上是一个速度传感器。 电涡流式 电涡流传感器是一种相对式非接触式传感器,它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽(0~10 kHZ),线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点,主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量。 电感式 依据传感器的相对式机械接收原理,电感式传感器能把被测的机械振动参数的变化转换成为电参量信号的变化。因此,电感传感器有二种形式,一是可变间隙,二是可变导磁面积。 电容式 电容式传感器一般分为两种类型。即可变间隙式和可变公共面积式。可变间隙式可以测量直线振动的位移。可变面积式可以测量扭转振动的角位移。 惯性式 惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态,其可动部分的质量应该足够的大,而支承弹簧的刚度应该足够的小,也就是让传感器具有足够低的固有频率。 根据电磁感应定律,感应电动势为:u=Blx&r 式中B为磁通密度,l为线圈在磁场内的有效长度, r x&为线圈在磁场中的相对速度。 从传感器的结构上来说,惯性式电动传感器是一个位移传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生,根据电磁感应电律,当线圈在磁场中作相对运动时,所感生的电动势与线圈切割磁力线的速度成正比。因此就传感器的输出信号来说,感应电动势是同被测振动速度成正比的,所以它实际上是一个速度传感器。 压电式 压电式加速度传感器的机械接收部分是惯性式加速度机械接收原理,机电部分利用的是压电晶体的正压电效应。其原理是某些晶体(如人工极化陶瓷、压电石英晶体等,不同的压电材料具有不同的压电系数,一般都可以在压电材料性能表中查到。)在一定方向的外力作用下或承受变形时,它的晶体面或极化面上将有电荷产生,这种从机械能(力,变形)到电能(电荷,电场)的变换称为正压电效应。而从电能(电场,电压)到机械能(变形,力)的变换称为逆压电效应。 因此利用晶体的压电效应,可以制成测力传感器,在振动测量中,由于压电晶体所受的力是惯性质量块的牵连惯性力,所产生的电荷数与加速度大小成正比,所以压电式传感器是加速度传感器。 压电式力 在振动试验中,除了测量振动,还经常需要测量对试件施加的动态激振力。压电式力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小和重量轻等优点,因而获得广泛应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的压电效应,即压电式力传感器的输出电荷信号与外力成正比。 阻抗头 阻抗头是一种综合性传感器。它集压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体,其作用是在力传递点测量激振力的同时测量该点的运动响应。因此阻抗头由两部分组成,一部分是力传感器,另一部分是加速度传感器,它的优点是,保证测量点的响应就是激振点的响应。使用时将小头(测力端)连向结构,大头(测量加速度)与激振器的施力杆相连。从“力信号输出端”测量激振力的信号,从“加速度信号输出端”测量加速度的响应信号。 注意,阻抗头一般只能承受轻载荷,因而只可以用于轻型的结构、机械部件以及材料试样的测量。无论是力传感器还是阻抗头,其信号转换元件都是压电晶体,因而其测量线路均应是电压放大器或电荷放大器。 电阻应变式 电阻式应变式传感器是将被测的机械振动量转换成传感元件电阻的变化量。实现这种机电转换的传感元件有多种形式,其中最常见的是电阻应变式的传感器。 电阻应变片的工作原理为:应变片粘贴在某试件上时,试件受力变形,应变片原长变化,从而应变片阻值变化,实验证明,在试件的弹性变化范围内,应变片电阻的相对变化和其长度的相对变化成正比。 激光 激光传感器利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等,极适合于工业和实验室的非接触测量应用。 *图文来源:网络,版权归原作者,若有侵权请联系删除
一、工作原理 减压阀是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看,减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件,即通过改变节流面积,使流速及流体的动能改变,造成不同的压力损失,从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节,使阀后压力的波动与弹簧力相平衡,使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。 二、故障维护 (1)出口压力几乎等于进口压力,不减压 这一故障现象表现为:减压阀进出口压力接近相等,而且出口压力不随调压手柄的旋转调节而变化。产生原因和排除方法如下。 ①因主阀芯上或阀体孔沉割槽棱边上有毛刺或者主阀芯与阀体孔之间的间隙里卡有污物,或者因主阀芯或阀孔形位公差超差,产生液压卡紧,将主阀芯卡死在最大开度(max)的位置上,由于开口大,油液不减压。此时可根据上述情况分别采取去毛刺、清洗和修复阀孔和阀芯精度的方法予以排除。 ②因主阀芯与阀孔配合过紧,或装配时拉毛阀孔或阀芯,将阀芯卡死在最大开度位置上,此时可选配合理的间隙。J型减压阀配合间隙一般为0. 007~0. 015mm,配前可适当研磨阀孔,再配阀芯。 ③主阀芯短阻尼孔或阀座孔堵塞,失去了自动调节机能,主阀弹簧力将主阀推往最大开度,变成直通无阻,进口压力等于出口压力。可用φ1. Omm钢丝或用压缩空气吹通阻尼孔,并进行清洗再装配。 ④对J型减压阀,带阻尼孔的阻尼件是压入主阀芯内的,使用中有可能因过盈量不够而冲出。冲出后,使进油腔与出油腔压力相等(无阻尼),而阀芯上下受力面积相等,但出油腔有一弹簧,所以主阀芯总是处于最大开度的位置,使出口压力等于入口压力。此时需重新加工外径稍大的阻尼件并重新压入主阀芯。 ⑤JF型减压阀,出厂时泄油孔是用油塞堵住的。当此油塞未拧出而使用时,使主阀芯上腔(弹簧腔)困油,导致主阀芯处于最大开度而不减压。J型管式阀与此相同。J型板式阀如果设计安装板时未使L口连通油池也会出现此现象。 ⑥对J型管式阀,拆修时很容易将阀盖装错方向(错90°或180°),使外泄油口堵死,无法排油,造成同上的困油现象,使主阀顶在最大开度而不减压。修理时将阀盖装配方向装对即可。 ⑦对JF型减压阀,顶盖方向装错时,会使输出油孔与泄油孔相通,造成不减压,也须注意。 (2)出口压力很低,即使拧紧调压手轮,压力也升不起来 ①减压阀进出油口接反了:对板式阀为安装板设计有错,对管式阀是接管错误。J型减压阀的进出油口跟Y型溢流阀的进出油口刚好相反。用户使用时请注意阀上油口附近所打的钢印标记(Pl、P2、L等字样),或查阅液压元件产品目录,不可设计错和接错。 ②进油口压力太低,经减压阀芯节流口后,从出油口输出的压力更低,此时应查明进油口压力低的原因(例如溢流阀故障)。 ③减压阀下游回路负载太小.压力建立不起来,此时可考虑在减压阀下游串接节流阀来解决。 ④先导阀(锥阀)与阀座配合面之间因污物滞留而接触不良,不密合;或先导锥阀有严重划伤,阀座配合孑L失圆,有缺口,造成先导阀芯与阀座孔不密合。 ⑤拆修时,漏装锥阀或锥阀未安装在阀座孔内。对此,可检查锥阀的装配情况或密合情况。 ⑥主阀芯上长阻尼孔被污物堵塞,P2腔的油液不能经长阻尼孔e流入主阀弹簧腔,出油腔P2的反馈压力传递不到先导锥阀上,使导阀失去了对主阀出口压力的调节作用。阻尼孔堵塞后,主阀P。腔失去了油压p3的作用,使主阀变成一个弹簧力很弱(只有主阀平衡弹簧)的直动式滑阀,故在出油口压力很低时,便可克服平衡弹簧的作用力而使减压阀节流口关小ymin,这样进油口压力p1经ymin节流口大幅度降压至p2,使出油口压力上不来。应使长阻尼孔通畅。 ⑦先导阀弹簧(调压弹簧)错装成软弹簧,或者因弹簧疲劳产生永久变形或者折断等原因,造成p2压力调不高,只能调到某一低的定值,此值远低于减压阀的最大调节压力。 ⑧调压手柄因螺纹拉伤或有效深度不够,不能拧到底而使得压力不能调到最大。 ⑨阀盖与阀体之间的密封不良,严重漏油。产生原因可能是O形圈漏装或损伤,压紧螺钉未拧紧以及阀盖加工时出现端面平面度误差,一般是四周凸,中间凹。 ⑩主阀芯因污物、毛刺等卡死在小开度的位置上,使出口压力低。可进行清洗与去毛刺。 (3)不稳压,压力振摆大,有时噪声大 根据相关标准的规定,J型减压阀压力振摆为±o.lMPa,JF型为±o.3MPa,超过此标准为压力振摆大,不稳压。 ①J型与JF型减压阀为先导式,先导阀与溢流阀通用,所以产生压力振摆大的原因和排除方法可参照溢流阀的有关部分进行。 ②减压阀在超过额定流量下使用时,往往会出现主阀振荡现象,使减压阀不稳压,此时出油口压力出现“升压一降压一再升压一再降压”的循环,所以一定要选用适合型号规格的减压阀。 ③泄油口L受的背压大,也会产生压力振摆大和不稳压的现象,泄油管宜单独回油。 ④弹簧变形或刚度不好(热处理不好),导致压力波动大,可更换合格的弹簧。 (4)工作压力调定后出油口压力自行升高 在某些减压控制回路中,减压阀的出口压力是用来控制电液换向阀或外控顺序阀等的控制油液压力大小的,当电液换向阀或外控顺序阀换向或工作后,减压阀出油口流量变为零,但压力还需保持原先调定的压力。这种情况下,因阀出口流量为零,流经减压口的流量只有先导流量。由于先导流量很少,一般在2L/min之内,因此主阀减压口基本上接近全关位置(开度极小),先导流量由三角槽或斜锥面处流出,如果主阀芯配合过松或磨损过大,则泄漏量增加。按流量连续性定理,这部分泄漏量也必须从主阀芯阻尼孔流来,即流经阻尼孔的流量由先导流量和泄漏量两部分构成,而阻尼孔面积和主阀弹簧腔油液压力未变(弹簧腔油液压力由已调好的调压弹簧预压缩量确定),为使通过阻尼孔的流量增加,必然引起主阀下腔油液压力的升高。因此,当减压阀出口压力调定后,如果出口流量为零时,出口压力会因主阀芯配合过松或磨损过大而升高。 三、主要应用 典型的水电站技术供水系统。经过组合式减压阀减压后的流体通过滤水器过滤后,再通过水力控制阀进入各个用水点。如果管道超压,泄压阀会充分打开并及时泄压。 1、组合式减压阀在确保机组用水量的前提下,为阀后用水点提供稳定可靠的低压冷却水。其减压比最大可达12:1。组合式减压阀上装备的反冲排污系统可以适用较差介质,安全锁定系统则可以确保在系统遭受严重损坏时出口端压力仍保持低压。 2、技术供水系统上安装的滤水器,可以为机组提供清洁水源,以防杂质进入机组造成损坏。滤水器如果安装在组合式减压阀之后,用户可以选择较小压力级别的滤水器,但是过多的杂质会影响到减压阀性能的稳定发挥。 3、技术供水系统上的水力控制阀可以通过快速开启和缓慢关闭达到截断管道介质流动及消除管道水锤压力的目的。性能良好的水力控制阀在开启和关闭的同时可以进行反冲排污,确保工况时不卡阻。 4、技术供水系统上的泄压阀能准确地保持管道的安全压力,一旦管道超过整定压力,泄压阀会充分打开并及时泄压。性能良好的泄压阀除了具有反馈系统外,也带有强制开启手柄,在万一的故障时可切换反馈系统或直接手动排放。 *图文来源:网络,版权归原作者,若有侵权请联系删除
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