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第一章 开关电器及其基本理论 开关电器：在正常情况和故障情况下能人工或自动地接通和断开电路的电气装置。它在航空器上有很重要的用途。 作用：对电路承担控制和保护任务的电器设备。 主要内容 电接触和气体导电的基本理论 航空继电器 航空接触器 电路保护电器 第一节 电接触和气体导电 的基本理论 电接触：把两个或几个导体互相接触之处叫做电接触。 作用：将电流的通路从一个线路延续到另一个线路。 分类：按照导体连接方式的不同，电接触可以分为三大类：固定接触，滑动接触，可分接触。 1.固定接触:用螺钉或铆钉将相互连接的导体压紧，或者用焊接的方法将连接处焊牢，或者如同波音飞机上所使用的一种专用“接合器”将导体连接起来，这些方法都使被连接的导体在工作过程中没有相对运动。 2.滑动接触:是指相互连接的导体，其中的一个可以在固定导体上沿一定轨道滑动，如滑线电阻。 3.可分接触:是指连接导体可通可断的连接形式称为可分接触。在这种电接触形式中，直接实现电接触的导体对称为触头或触点，其中的一个是固定的，称为固定触点，另一个则为活动触点。 触点 触点的结构形式多样，按接触方式不同可分为点接触、线接触和面接触三种。 点接触：多用于电流比较小、电压比较低而触点压力不大的触点； 面接触：用于与此相反的情况。 线接触：介于两者之间。 触点在工作过程中，总是要经历以下四种工作状态的： （1）?????? 闭合状态, 保证电流顺利通过。 （2）?????? 断开状态，保证电路可靠断开。 （3）?????? 闭合过程，由断开状态到闭合状态的过渡过程。 （4）?????? 断开过程, 由闭合状态到断开状态的过渡过程。 二、接触电阻 （一）接触电阻的产生 接触电阻：接触表面承受压力时，在接触层之间表现出来的电阻。 接触电阻的产生，有两方面的原因。 第一，由于接触表面的凹凸不平，使导体的实际接触面积减小了，因而电流流过接触面时要发生严重的收缩现象而产生所谓收缩电阻。 第二，接触面暴露在空气中，因而会在表面形成一层薄膜，如氧化膜之类附着在表面上，这就是表面膜电阻。 1．? 收缩电阻：接触表面不可能是完全吻合的，总会有波纹起伏和凹凸不平，因而实际接触时只有一些小的突起部分相接触。由于接点处实际接触面减小所呈现的电阻称为收缩电阻。 2.膜电阻 在电接触的接触面上，常常会附有一层导电性很差的膜，由此形成膜电阻。膜的形成主要有以下几种类型： （1）?????? 尘埃膜：空气中的尘粉、尘埃和纺织纤维物的固体微粒，由于静电吸附而覆盖在接触表面上形成的膜。 （2）?????? 吸附膜：水分和其他蒸发气体的分子在接触表面形成的吸附层。 （3）?????? 无机膜：由于化学腐蚀作用在接触表面形成的金属氧化膜和其他腐蚀层。 （4）?????? 有机膜：从绝缘材料中析出的有机蒸汽，在电解触的金属材料表面形成的有机聚合物，其电阻值和击穿电压极高，因此危害严重。 (二)触点温升和接触压降 ? 触点温升：电流通过触点时，由于导体电阻和接触电阻上的电能损耗，使触点温度上升。 ? 接触压降：接触点两端的电压降称接触压降。接触压降与触点温升具有一定的对应关系，因而可以通过测量接触压降达到间接了解触点温升的目的。 （三）影响接触电阻的因素和提高电接触可靠性的方法 1．? 触点材料性质 材料性质包括材料的电阻系数、机械强度和硬度等。 2．? 接触形式与接触压力 收缩电阻:一般来说，面接触的接触点最多，收缩电阻最小，而点接触收缩电阻最大。 膜电阻:在一定压力下，点接触的压强最大，容易破坏接触面的表面膜层，使膜电阻减小，而面接触的膜电阻较大。 3. 接触表面状况 暴露在空气中的接触面，在接触表面生成一层氧化膜，还会受外界尘土的污染。在各种金属氧化物中，只有氧化银的导电率与纯银差不多，其他大多数金属氧化物都比金属本身导电率低很多。 三、气体导电的物理本质 （一）气体中带电质点的产生与消失 1．? 带电粒子的来源 电子跳出原子轨道成为自由电子，失去电子的原子核便成为带正电荷的粒子——正离子。产生离子对的过程称为游离。 按照带电粒子来源的不同，游离方式可以分为两大类： 表面发射：当电子由电极表面注入放电间隙时称为表面发射 空间游离：当放电间隙本身的中性粒子游离成带电粒子时称为空间游离。 2．? 表面发射 ?????? 电极表面发射电子的原因 （1）?????热电子发射。当导体表面的温度足够高时，其表面的自由电子可以获得足够高的动能而从导体中逸出。 （2）?????? 强电场发射。金属表面存在较高的电场强度时，金属表面的自由电子可能在常温下逸出而成空间的带