低压电器新技术_环保电器

　　三、环保电器

　　随着工农业的发展，环境保护新问题日趋严重，这对大量使用的低压电器提出新的要求。低压电器中几近80%的材料是塑料，因而对这些材料来说，一方面要保证长的寿命和电器本身的工作可靠性，还应考虑环保要求，即无污染，并且可以回收。目前不含CFC或卤素的阻燃的塑料已得到推广和应用。

　　长期以来由于AgCdO有较好的耐电弧侵蚀能力，因而在低压电器、非凡是作为控制电器的触头材料得到广泛应用。

　　采用真空技术和电力电子技术是解决环保电器的重要途径。目前真空技术在中压开关领域已具统治地位，在低压开关领域近几年也有很大的发展。真空中不存在气体，在开断故障电路时仅能产生能量较少的金属蒸汽电弧，其强度、燃弧时间和对触头的烧蚀都比空气中少，因而真空开关是不需要维护的。从环保的角度来看，真空开关的触头系统是封闭在真空管壳中，触头开断时产生的电弧不会影响环境，因而它可以工作在苛刻的不利的工作环境下。在低压电器领域中，尽管它的价格比一般空气中灭弧的开关电器的价格要高，但它的优良性能和环保功能已越来越引起人们的关注。原先真空接触器一般用于非凡环境下，目前由于真空技术的进展、真空技术的应用已推广至通用的接触器。最近，德国金钟–默勒公司新推出的接触器系列，其额定电流580A至820A的规格采用了真空接触器。这种接触器有非常高的电器寿命，并且由于没有飞弧，需要的安装空间少，外壳的视窗便于观察触头的磨损情况。目前国内探究单位和工厂也正积极开发这种产品，主要目标是提高其额定电流和开断能力。

　　由于电力电子技术的发展，新型电子器件如GTO，GTR及IGBT等第三代大功率半导体开关器件的出现，固态无触点开关近年来也得到很大的发展。和机械式开关相比较，它是一种无电弧开关，因而它有很长的寿命，并且不需要维护，从环保角度来看，一方面因为没有电弧，不会因为电弧引起触头材料和塑料气化而污染环境，另一方面也不会因为环境污染而使触头上产生氧化膜而影响接触可靠性。由于没有触头，机械式开关因电弧的功能使触头发热现象也不存在，这样无触点开关的操作频率可达到很高，固态断路器由于工作过程中的损耗大，并且缺乏足够额定电压和电流的功率电子器件，加上体积大、价格高，因而限制了它的应用。但近十年来的探究工作使它的缺点逐步在克服，Takamu提出了一种混合式固态断路器，它应用于400V的低压线路，主回路由可关断晶闸管GTO和真空开关并联组成，以保证在正常工作时由真空开关接通电路，以减少GTO的功率损耗。带灵敏继电器的固态断路器线路中应用了一种快速反应的过流保护，去降低短路电流对晶闸管GTO的过热功能，当线路发生故障时，过流继电器送出的信号同时打开真空开关和接通GTO装置，真空开关上出现的电弧电压把故障电流转移到GTO回路中。紧接着，GTO快速关断，使断路器开断故障电流，这种线路减轻GTO的负担取决于灵敏继电器的快速动作。另一线路由Brice等提出，把混合式固态断路器和聚合物限流电阻PTC结合起来。PTC是一种具有正温度特性的热敏元件，其反应速度非常快，当温度上升至居里温度，它的电阻就急剧增大，以限制短路电流。带PTC的固态断路器，PTC限流电阻和GTO装置相串连，当开断故障电流时，依靠PTC的限流功能，减轻了GTO装置的负担。在以上两种固态断路器中，金属氧化物避雷器和吸收电路是用于吸收GTO通断时的过电压。