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摘要：空气开关是非常重要的电器元件，用于电力拖动、 低压配电网络及电气控制系统等，它主要有多种保护功能集控制于一身。本文主要根据空气开关的基本工作原理和它的结构特点，结合变压器的相关参数及工作特点，当空气开关作为保护件时为何在变压器输出短路时不能起到正常的保护作用来做以下说明。
关键词：空气开关；变压器；短路；保护
引文：空气开关是电力拖动及电气控制系统中属于重要器件，作为低压配电网体有着各种型号，其功能主要有：控制功能、集短路保护、过电流保护、分励控制、欠压保护于一体，其优越性在各个场合都得到应用，也因此受到了广大用户的青睐及认可，可是作为电器元件它并不是完美没有瑕疵的，也并不是在任何场合都能及时的发挥其作用。在这些年的实践工作中发现在变压器输出端短路时，空气开关并不能起到其应有的保护作用，这还需要进一步完善。为了弄清及改善这个问题，就得从空气开关的工作参数原理及变压器结构入手，来分析空气开关不脱扣的原因。
一、空气开关的组成结构
1.1如图所示：
（1）主触头；（2）自动脱口机构；（3）电磁脱扣器；（4）分励脱扣器；（5）发热元件；（6）欠电压脱扣器；（7）锁链；（8）双金属片；（9）热脱扣器
其中需要特别说明有以下两点:
（1）空气开关主触点：在电路正常工作过程中敷在上的电流由主触点来承担。
（2）脱扣器：是电路非正常情况的信号及接收操作命令。其脱扣机构动作方法主要是以触发电路或机械动作的方法来工作。
二、空气开关的基本工作原理
常规空气开关主要作为过载保护及电气线路的保护，其空气开关在电路短路及过载空气开关的脱扣原理来做以下说明：
2.1电磁脱扣
在空气开关正常运转状态下，电气设备及线路中电流通过正常时，在 衔铁上的弹簧拉力作用在空气开关中电磁铁产生的电磁力大小时电磁力不被吸动。在线路中电流超过正常工作电流多倍时，设备在供电系统中发生短路问题，这时电磁铁上将产生较强电磁力。衔铁被电磁铁吸动，超过弹簧对衔铁的反作用力，主触头上的跳钩因为自由脱扣机构通过机械传动机构的推动得到释放，为起到电路短路保护的作用，主触头将在分闸弹簧拉力的作用下切断电路从而得到短路保护。
2.2 热脱扣
当正常电流通过线路时，双金属片因发热元件发热致使弯曲至一定程度，使双金属片不再弯曲，并且达到合适状态，这时衔铁主触头刚好被传动机构传动机构电磁线圈触到。若出现线路中电流增大、金属片持续弯曲等一系列过载现象时，主触头将通过传动机构推动自由脱扣机构从而来进行释放。当电路通过切断来进行过载保护，主要是因为主触头在分闸弹簧的作用下分开。
三、变压器的基本组成
变压器的组成分为铁心、绕组两部分。其中最重要的为绕组，其中与电源相连的绕组称为原绕组或是初级绕组，绝缘的铜线或铝线绕制为绕组的主要材料。升压变压器和低压变压器这两种变压器为实际使用对象。导线比较细时，在低压侧绕组匝数少；相对来说，导线比较粗，则在高压侧绕组匝数就越多。
3.1变压器输入与输出参数关系
在变压器理想状态时，变压器的参数关系如下：
变压器在外加电压U1的作用下产生空载电流原理是：一次绕组N1中通过的电流I0。励磁电流也称I0产生工作磁通。而空载运行的原理也是作用在变压器在一次绕组接电源、二次绕组开路的状态来进行。在励磁电流作用下二次绕组N2两端将感应出电动势。电压变换及变压器主要关系如下：
当变压比K大到一定程度时，K的值大于1，此时I1的值就会相应的较低。此时电流I2的值要比电流I1的值大很多，这就是导致空气开关电流达不到脱扣的原因。为了避免空气开关不起作用变压器输出端出现短路，就要考虑变压器的短路阻抗值是不是与电路设计和元件选取有关。此外，短路类型分为两种：（1）直接断路；（2）间接短路。
结束语:
综上所述，随着现代经济的持续发展，社会发展节奏不断加快和城乡电网建设的不断发展，科学、高效的城乡供电系统成为了城市现代化的重要标志，变压器作为供电系统运营的基础，对我国城乡供电系统的发展起着至关重要的作用。虽然当前变压器还存在着一些问题和安全故障，但是，只要相关人员加强对变电器的保护和故障处理的关注，利用空气开关对变压器的保护功能逐步解决供电系统中存在的问题，以促进现代化供电系统的建设。
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论文作者:王晓龙,李惠惠,王柯炎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/12
标签：变压器论文; 绕组论文; 空气论文; 电流论文; 供电系统论文; 衔铁论文; 机构论文; 《电力设备》2017年第22期论文;