電弧的形成與熄滅

1、2.1 2.1 電弧的形成及滅弧電弧的形成及滅弧一、電弧的特點(diǎn)和危害：一、電弧的特點(diǎn)和危害：1 1、電弧概念、電弧概念電?。弘娀。菏且环N氣體游離放電現(xiàn)象是一種氣體游離放電現(xiàn)象游離：游離：是指中性質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為是指中性質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點(diǎn)的過(guò)程。帶電質(zhì)點(diǎn)的過(guò)程。2、電弧特點(diǎn)v電弧是開關(guān)電器接通或開斷負(fù)荷電路時(shí)不可避免的現(xiàn)象；v電弧是一種氣體自持放電現(xiàn)象，觸頭間只要有電弧存在，電路就沒(méi)有斷開；v電弧溫度極高，可能燒壞觸頭及觸頭附近的其它部件；v維持電弧穩(wěn)定燃燒的電壓很低，在大氣中一厘米長(zhǎng)直流電弧的弧柱電壓只有1530V；v電弧是一束游離的電子（和帶電質(zhì)點(diǎn)）流，質(zhì)量極輕，容易變形。不依賴外界電離條件，僅由

2、外施電壓作用即可維持的一種氣體放電3 3、電弧的危害、電弧的危害 （1）、電弧的存在延長(zhǎng)了開關(guān)電器（尤其指斷）、電弧的存在延長(zhǎng)了開關(guān)電器（尤其指斷路器）開斷故障電路的時(shí)間，加重了電力系統(tǒng)短路路器）開斷故障電路的時(shí)間，加重了電力系統(tǒng)短路故障的危害。故障的危害。 （ 2）、）、 電弧產(chǎn)生的高溫，將使觸頭表面熔化和電弧產(chǎn)生的高溫，將使觸頭表面熔化和蒸化，燒壞絕緣材料。對(duì)充油電氣設(shè)備還可能引起蒸化，燒壞絕緣材料。對(duì)充油電氣設(shè)備還可能引起著火、爆炸等危險(xiǎn)。著火、爆炸等危險(xiǎn)。 （3）、）、 由于電弧在電動(dòng)力、熱力作用下能移動(dòng)，由于電弧在電動(dòng)力、熱力作用下能移動(dòng)，很容易造成飛弧短路和傷人，或引起事故的擴(kuò)大。

3、很容易造成飛弧短路和傷人，或引起事故的擴(kuò)大。二、電弧的形成二、電弧的形成1 1、強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射、強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射 開關(guān)電器分閘的瞬間，由于動(dòng)、靜觸頭的開關(guān)電器分閘的瞬間，由于動(dòng)、靜觸頭的距離很小，觸頭間的電場(chǎng)強(qiáng)度就非常大，當(dāng)距離很小，觸頭間的電場(chǎng)強(qiáng)度就非常大，當(dāng) E E3 310106 6 V/cm V/cm時(shí)，觸頭內(nèi)部的電子在強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，觸頭內(nèi)部的電子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下被拉出來(lái)作用下被拉出來(lái) ，就形成強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射。，就形成強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射。強(qiáng)電強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射是最初產(chǎn)生電子的主要原因場(chǎng)發(fā)射是最初產(chǎn)生電子的主要原因陽(yáng)極陽(yáng)極U陰極陰極自由電子強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射2. 熱電子發(fā)射熱電子發(fā)射當(dāng)觸頭分開瞬間，由于觸頭間

4、的的接觸當(dāng)觸頭分開瞬間，由于觸頭間的的接觸壓力及接觸面積逐漸縮小，接觸電阻增大，使接觸部位壓力及接觸面積逐漸縮小，接觸電阻增大，使接觸部位劇烈發(fā)熱，導(dǎo)致陰極表面溫度急劇升高而發(fā)射電子劇烈發(fā)熱，導(dǎo)致陰極表面溫度急劇升高而發(fā)射電子陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極自由電子強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極U自由電子中性質(zhì)點(diǎn)正離子3. 碰撞游離碰撞游離從陰極表面發(fā)射出的電子在電場(chǎng)力從陰極表面發(fā)射出的電子在電場(chǎng)力的作用下高速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子和中的作用下高速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子和中性質(zhì)點(diǎn)相碰撞而使中性質(zhì)點(diǎn)分裂為帶電離子和自由性質(zhì)點(diǎn)相碰撞而使中性質(zhì)點(diǎn)分裂為帶電離子和自由電子的現(xiàn)象。電弧的形成主要是碰撞游離所致

5、。電子的現(xiàn)象。電弧的形成主要是碰撞游離所致。陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極電弧開始燃燒電弧開始燃燒雪崩擊穿雪崩擊穿陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極自由電子中性質(zhì)點(diǎn)正離子4. 4. 熱游離熱游離由于溫度增加，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速，動(dòng)能增由于溫度增加，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速，動(dòng)能增加，質(zhì)點(diǎn)相互碰撞將被游離而形成電子和正離子。加，質(zhì)點(diǎn)相互碰撞將被游離而形成電子和正離子。電弧形成之后，維持電弧燃燒所需的游離過(guò)程是電弧形成之后，維持電弧燃燒所需的游離過(guò)程是熱游離。熱游離。結(jié)結(jié) 論論 : : v 電弧的形成實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)的電弧的形成實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。最初，由陰極借強(qiáng)電場(chǎng)和熱電過(guò)程。最初，由陰極借強(qiáng)電場(chǎng)和熱電子發(fā)射提供起始自由電子，然后，由子發(fā)射

6、提供起始自由電子，然后，由碰撞游離而導(dǎo)致介質(zhì)擊穿，產(chǎn)生電弧，碰撞游離而導(dǎo)致介質(zhì)擊穿，產(chǎn)生電弧，最后靠熱游離來(lái)維持。最后靠熱游離來(lái)維持。三、游離和去游離三、游離和去游離 在電弧中，介質(zhì)產(chǎn)生游離的同時(shí)還產(chǎn)生在電弧中，介質(zhì)產(chǎn)生游離的同時(shí)還產(chǎn)生去去游離游離的相反過(guò)程。的相反過(guò)程。 去游離去游離：帶電質(zhì)點(diǎn)相互中和為不導(dǎo)電的帶電質(zhì)點(diǎn)相互中和為不導(dǎo)電的中性質(zhì)點(diǎn)，使帶電質(zhì)點(diǎn)減少的現(xiàn)象。中性質(zhì)點(diǎn)，使帶電質(zhì)點(diǎn)減少的現(xiàn)象。 弧隙的去游離是靠離子的弧隙的去游離是靠離子的復(fù)合和擴(kuò)散復(fù)合和擴(kuò)散兩種兩種形式進(jìn)行的形式進(jìn)行的1、復(fù)合、復(fù)合 能量較小的電子附著于中性質(zhì)點(diǎn)，形成負(fù)離能量較小的電子附著于中性質(zhì)點(diǎn)，形成負(fù)離子，正、負(fù)

7、離子相撞成為中性質(zhì)點(diǎn)的過(guò)程。子，正、負(fù)離子相撞成為中性質(zhì)點(diǎn)的過(guò)程。陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極負(fù)離子中性質(zhì)點(diǎn)正離子2 2、帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散、帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散： 弧柱中的自由電子及離子由于熱運(yùn)動(dòng)從弧柱弧柱中的自由電子及離子由于熱運(yùn)動(dòng)從弧柱內(nèi)部逸出進(jìn)入周圍介質(zhì)的一種現(xiàn)象內(nèi)部逸出進(jìn)入周圍介質(zhì)的一種現(xiàn)象。陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極自由電子擴(kuò)散的形式有二種擴(kuò)散的形式有二種： 溫度擴(kuò)散溫度擴(kuò)散，由于電弧和周圍介質(zhì)間存在很大，由于電弧和周圍介質(zhì)間存在很大溫差，使得電弧中的高溫帶電質(zhì)點(diǎn)向溫度低的周溫差，使得電弧中的高溫帶電質(zhì)點(diǎn)向溫度低的周圍介質(zhì)中擴(kuò)散，減少了電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)；圍介質(zhì)中擴(kuò)散，減少了電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)； 濃度擴(kuò)散濃度擴(kuò)散，這

8、是因?yàn)殡娀『椭車橘|(zhì)存在濃，這是因?yàn)殡娀『椭車橘|(zhì)存在濃度差，帶電質(zhì)點(diǎn)就從濃度高的地方向濃度低的地度差，帶電質(zhì)點(diǎn)就從濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散，使電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)減少；方擴(kuò)散，使電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)減少；3. 去游離對(duì)電弧的影響去游離對(duì)電弧的影響 去游離去游離 游離游離 電弧電流減小，逐漸熄滅電弧電流減小，逐漸熄滅 去游離去游離游離游離 電弧愈旺電弧愈旺 去游離去游離=游離游離 電弧穩(wěn)定燃燒電弧穩(wěn)定燃燒溫溫度度降降低低熱發(fā)射、熱游離作用減弱帶電質(zhì)點(diǎn)速度減慢復(fù)合加強(qiáng)去游離作用加強(qiáng)電弧溫度對(duì)去游離的影響電弧溫度對(duì)去游離的影響四、影響去游離的因素四、影響去游離的因素壓力增大帶電質(zhì)點(diǎn)間的距離減小復(fù)合減

9、弱去游離作用減小電弧燃燒空間的壓力對(duì)去游離強(qiáng)弱的影響傳熱能力越強(qiáng)介電強(qiáng)度越大介質(zhì)熱容量越大去游離作用越強(qiáng)熄弧介質(zhì)與觸頭材料對(duì)去游離強(qiáng)弱的影響觸頭金屬熔點(diǎn)高定義定義：在直流電路中產(chǎn)生的電弧叫直流電弧在直流電路中產(chǎn)生的電弧叫直流電弧1.電弧電壓分布圖電弧電壓分布圖321UUUUh電弧電壓陰極區(qū)壓降弧柱壓降陽(yáng)極區(qū)壓降電弧電壓陰極區(qū)壓降弧柱壓降陽(yáng)極區(qū)壓降五、直流電弧的特性五、直流電弧的特性 觸頭間的電弧觸頭間的電弧可以分為三個(gè)區(qū)域：可以分為三個(gè)區(qū)域： 陰極區(qū)陰極區(qū) 弧柱區(qū)弧柱區(qū) 陽(yáng)極區(qū)陽(yáng)極區(qū)U Uh h= =陰極區(qū)電壓陰極區(qū)電壓U U陰極區(qū)陰極區(qū)+ +弧柱區(qū)弧柱區(qū)U UH H+ +陽(yáng)極區(qū)陽(yáng)極區(qū)U U陽(yáng)

10、極區(qū)陽(yáng)極區(qū) U陰極區(qū)，大小與大小與i ih h無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)，在空氣中U=811V UH與ih呈線性關(guān)系 U陽(yáng)極區(qū) U陰極區(qū)、且隨ih增大而減小甚至為零長(zhǎng)弧：幾個(gè)長(zhǎng)?。簬讉€(gè)cmcm幾個(gè)幾個(gè)m m長(zhǎng)，主要由長(zhǎng)，主要由U UH H組成組成短弧：幾個(gè)短?。簬讉€(gè)mmmm長(zhǎng)、主要由長(zhǎng)、主要由U U陰極區(qū)陰極區(qū)+ U+ U陽(yáng)極區(qū)陽(yáng)極區(qū)組成組成, , U UH H近似于零近似于零321UUUUh1U2U3Uv五、直流電弧的特性及熄滅v2.直流電弧的伏安特性v 從電路角度看，直流電弧是一非線性電阻，阻值隨電流及其它因素而改變。v 具有電弧的RL直流電路 起弧后電壓平衡方程式為：當(dāng)游離與去游離處于動(dòng)態(tài)平衡，電弧穩(wěn)定燃

11、燒， 則hudtdiLiRE 0 dtdihuiRE )(ifiRE)(ifUh是電路伏安特性；是電路伏安特性；是電弧靜伏安特性。是電弧靜伏安特性。兩條曲線交于兩條曲線交于A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，此兩點(diǎn)既滿足了電路的要求此兩點(diǎn)既滿足了電路的要求(電弧外部條件電弧外部條件)，又滿足了電，又滿足了電弧靜伏安特性的要求弧靜伏安特性的要求(電弧內(nèi)電弧內(nèi)部條件部條件)。B點(diǎn)稱為穩(wěn)定燃燒點(diǎn)；點(diǎn)稱為穩(wěn)定燃燒點(diǎn)；A點(diǎn)稱為視在穩(wěn)定燃燒點(diǎn)。點(diǎn)稱為視在穩(wěn)定燃燒點(diǎn)。3、直流電弧的穩(wěn)定燃燒點(diǎn)及熄滅條件、直流電弧的穩(wěn)定燃燒點(diǎn)及熄滅條件a、直流電弧的穩(wěn)定燃燒點(diǎn)、直流電弧的穩(wěn)定燃燒點(diǎn) 直流電弧的穩(wěn)定燃燒點(diǎn)也稱工作點(diǎn)。讓觸頭保持一定

12、直流電弧的穩(wěn)定燃燒點(diǎn)也稱工作點(diǎn)。讓觸頭保持一定距離，電弧燃燒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，電流不隨時(shí)間變化。距離，電弧燃燒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，電流不隨時(shí)間變化。vb、直流電弧的熄滅條件v 提高電弧靜伏安特性，使它與 曲線無(wú)交點(diǎn)，則電弧熄滅。v可知直流電弧熄滅條件為:v此式說(shuō)明，當(dāng)電源電壓不足以v平衡穩(wěn)態(tài)電弧電壓及線路電阻v壓降時(shí)，電弧電流減小直至熄滅。v當(dāng)兩曲線相切時(shí)，為電弧燃燒v與熄滅的臨界狀態(tài)。 hUiRE)(ifiRE1.1.拉長(zhǎng)電弧拉長(zhǎng)電弧2.2.開斷電路時(shí)在電路中逐級(jí)串入電阻開斷電路時(shí)在電路中逐級(jí)串入電阻3.3.在斷口上裝滅弧柵在斷口上裝滅弧柵4.4.冷卻電弧冷卻電弧 1 1、交流電弧的特性、交流電弧

13、的特性動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性熱慣性熱慣性 六、交流電弧的特性和熄滅六、交流電弧的特性和熄滅 經(jīng)過(guò)分析，可見(jiàn)經(jīng)過(guò)分析，可見(jiàn)交流電弧在交流電流自然過(guò)零時(shí)交流電弧在交流電流自然過(guò)零時(shí)將自動(dòng)熄滅，但在下半周隨著電壓的增高，電弧又重將自動(dòng)熄滅，但在下半周隨著電壓的增高，電弧又重燃。如果電弧過(guò)零后，電弧不發(fā)生重燃，電弧就此熄燃。如果電弧過(guò)零后，電弧不發(fā)生重燃，電弧就此熄滅。滅。 在交流電路中，電流的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，在交流電路中，電流的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，每周期內(nèi)有兩次通過(guò)零點(diǎn)，同時(shí)交流電弧的溫度和直徑也隨每周期內(nèi)有兩次通過(guò)零點(diǎn)，同時(shí)交流電弧的溫度和直徑也隨時(shí)間變化時(shí)間變化。 由于弧柱的受熱升溫或

14、散熱降溫都有一定過(guò)程，跟不由于弧柱的受熱升溫或散熱降溫都有一定過(guò)程，跟不上快速變化的電流，所以電弧溫度的變化總滯后于電流的上快速變化的電流，所以電弧溫度的變化總滯后于電流的變化。變化。 對(duì)于交流電弧不存在電弧能否熄滅對(duì)于交流電弧不存在電弧能否熄滅的問(wèn)題，而是電流過(guò)零后如何有效的阻的問(wèn)題，而是電流過(guò)零后如何有效的阻止電弧重燃的問(wèn)題止電弧重燃的問(wèn)題 交流電弧是否重燃與兩個(gè)物理過(guò)程有交流電弧是否重燃與兩個(gè)物理過(guò)程有關(guān)，即介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過(guò)程和弧隙電壓關(guān)，即介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過(guò)程和弧隙電壓的恢復(fù)過(guò)程。的恢復(fù)過(guò)程。2、交流電弧的熄滅、交流電弧的熄滅 弧隙介質(zhì)能夠承受外加電壓作用而不致使弧隙擊穿的電壓稱為弧隙的

15、介質(zhì)強(qiáng)度。當(dāng)電弧電流過(guò)零時(shí)電弧熄滅，而弧隙的介質(zhì)強(qiáng)度要恢復(fù)到正常狀態(tài)值還需一定的時(shí)間，此恢復(fù)過(guò)程稱之為弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過(guò)程。介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過(guò)程介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過(guò)程srtrruuu 電弧電流自然過(guò)零后，電路施加于弧隙的電壓，將從不大的電弧電壓逐漸增長(zhǎng)，一直恢復(fù)到電源電壓，這一過(guò)程中的弧隙電壓稱為恢復(fù)電壓。 電壓恢復(fù)過(guò)程與線路參數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)等有關(guān)?；謴?fù)電壓瞬態(tài)恢復(fù)電壓工頻恢復(fù)電壓弧隙電壓的恢復(fù)過(guò)程?；∠峨妷旱幕謴?fù)過(guò)程。 1.如果電源電壓恢復(fù)過(guò)程大于介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過(guò)如果電源電壓恢復(fù)過(guò)程大于介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過(guò)程，氣隙被擊穿，電弧重燃。程，氣隙被擊穿，電弧重燃。 2.如果如果電源電壓恢復(fù)過(guò)程低于介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過(guò)

16、電源電壓恢復(fù)過(guò)程低于介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過(guò)程程，電弧熄滅。，電弧熄滅。交流電弧的熄滅條件交流電弧的熄滅條件七、熄滅電弧的方法七、熄滅電弧的方法 設(shè)法使電流過(guò)零后，弧隙介質(zhì)強(qiáng)度設(shè)法使電流過(guò)零后，弧隙介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度大于弧隙恢復(fù)電壓恢復(fù)速度，恢復(fù)速度大于弧隙恢復(fù)電壓恢復(fù)速度，則在過(guò)零后的下半周，電弧就不會(huì)重燃則在過(guò)零后的下半周，電弧就不會(huì)重燃而最終熄滅。開關(guān)電器中的滅弧裝置就而最終熄滅。開關(guān)電器中的滅弧裝置就是基于這一理論而產(chǎn)生的。是基于這一理論而產(chǎn)生的。 迅速拉長(zhǎng)電弧，有利于迅速減小弧柱中的電位梯迅速拉長(zhǎng)電弧，有利于迅速減小弧柱中的電位梯度，增加電弧與周圍介質(zhì)的接觸面積，加強(qiáng)冷卻和擴(kuò)度，增加電弧與周圍介

17、質(zhì)的接觸面積，加強(qiáng)冷卻和擴(kuò)散的作用。散的作用。1 1、提高觸頭的分閘速度、提高觸頭的分閘速度無(wú)彈簧無(wú)彈簧有彈簧有彈簧 每一相有兩個(gè)或多個(gè)斷口相串聯(lián)。在熄弧時(shí)，多斷口把電 弧分割成多個(gè)相串聯(lián)的小電弧段。多斷口使電弧的總長(zhǎng)度長(zhǎng)，導(dǎo)致弧隙的電阻增加；在觸頭行程、分閘速度相同的情況下，電弧被拉長(zhǎng)的速度成倍增加，使弧隙電阻加速增大，提高了介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)速度，縮短了滅弧時(shí)間。 采用多斷口時(shí)，加在每一斷口上的電壓成倍減少，降低了弧隙的恢復(fù)電壓，亦有利于熄滅電弧。在要求將電弧拉到同樣的長(zhǎng)度時(shí)，采用多斷口結(jié)構(gòu)成倍減小了觸頭行程，也就減小了開關(guān)電器的尺寸。2、采用多斷口、采用多斷口 3、吹弧吹弧 用新鮮而且低溫的

18、介質(zhì)吹拂電弧時(shí)，可以將帶電質(zhì)點(diǎn)吹到弧隙以外，加強(qiáng)了擴(kuò)散，由于電弧被拉長(zhǎng)變細(xì)，使弧隙的電導(dǎo)下降。吹弧還使電弧的溫度下降，熱游離減弱，復(fù)合加快。按吹弧氣流的產(chǎn)生方法和吹弧方向的不同，吹弧可分為以下幾種。 1. 1. 吹弧氣流產(chǎn)生的方法有：吹弧氣流產(chǎn)生的方法有： （1 1）用油氣吹?。┯糜蜌獯祷?用油氣作吹弧介質(zhì)的斷路器稱為油斷路器。在這種斷路器中，有用專用材料制成的滅弧室，其中充滿了絕緣油。當(dāng)斷路器觸頭分離產(chǎn)生電弧后，電弧的高溫使一部分絕緣油迅速分解為氫氣、乙炔、甲烷、乙烷、二氧化碳等氣體，其中氫的滅弧能力是空氣的7.5倍。這些油氣體在滅弧室中積蓄能量，一旦打開吹口，即形成高壓氣流吹弧。（2 2）

19、用壓縮空氣或六氟化硫氣體吹?。┯脡嚎s空氣或六氟化硫氣體吹弧 將20個(gè)左右大氣壓的壓縮空氣或5個(gè)大氣壓左右的六氟化硫氣體（SF6）先儲(chǔ)存在專門的儲(chǔ)氣罐中，斷路器分閘時(shí)產(chǎn)生電弧，隨后打開噴口，用具有一定壓力的氣體吹弧。（3 3）產(chǎn)氣管吹?。┊a(chǎn)氣管吹弧 產(chǎn)氣管由纖維、塑料等有機(jī)固體材料制成，電弧燃燒時(shí)與管的內(nèi)壁緊密接觸，在高溫作用下，一部分管壁材料迅速分解為氫氣、二氧化碳等，這些氣體在管內(nèi)受熱膨脹，增高壓力，向管的端部形成吹弧。 2. 2. 按吹弧的方向分為：按吹弧的方向分為： （1 1）縱吹）縱吹 吹弧的介質(zhì)（氣流或油流）沿電弧方向的吹拂稱為縱吹，縱吹能增強(qiáng)弧柱中的帶電質(zhì)點(diǎn)向外擴(kuò)散，使新鮮介質(zhì)更好

20、地與熾熱電弧接觸，加強(qiáng)電弧的冷卻，有利于迅速滅弧。 （2 2）橫吹）橫吹 橫吹時(shí)氣流或油流的方向與觸頭運(yùn)動(dòng)方向是垂直的，或者說(shuō)與電弧軸線方向垂直。橫吹不但能加強(qiáng)冷卻和增強(qiáng)擴(kuò)散，還能將電弧迅速吹彎吹長(zhǎng)。有介質(zhì)滅弧柵的橫吹滅弧室，柵片能更充分地冷卻和吸附電弧，加強(qiáng)去游離。在相同的工作條件下，橫吹比縱吹效果要好。 （3 3）縱橫吹）縱橫吹 橫吹滅弧室在開斷小電流時(shí)因室內(nèi)壓力太小，開斷性能較差。為了改善開斷小電流時(shí)的滅弧性能，可將縱吹和橫吹結(jié)合起來(lái)。在大電流時(shí)主要靠橫吹，小電流時(shí)主要靠縱吹，這就是縱橫吹滅弧室。4、短弧原理滅弧、短弧原理滅弧 滅弧裝置是一個(gè)金屬柵滅弧罩，利用將電弧分為多個(gè)串聯(lián)的短弧的方

21、法來(lái)滅弧。由于受到電磁力的作用，電弧從金屬柵片的缺口處被引入金屬柵片內(nèi)，一束長(zhǎng)弧就被多個(gè)金屬片分割成多個(gè)串聯(lián)的短弧。如果所有串聯(lián)短弧陰極區(qū)的起始介質(zhì)強(qiáng)度或陰極區(qū)的電壓降的總和永遠(yuǎn)大于觸頭間的外施電壓，電弧就不再重燃而熄滅。采用缺口鐵質(zhì)柵片，是為了減少電弧進(jìn)入柵片的阻力，縮短燃弧時(shí)間。 滅弧裝置的滅弧片是由石棉水泥或陶土制成的。觸頭間產(chǎn)生電弧后，在磁吹裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下，將電弧吹入又滅弧片構(gòu)成的狹縫中，把電弧迅速拉長(zhǎng)的同時(shí)，使電弧與滅弧片內(nèi)壁緊密接觸，對(duì)電弧的表面進(jìn)行冷卻和吸附，產(chǎn)生強(qiáng)烈的去游離。 石英砂熔斷器中的熔絲熔斷時(shí)，在石英砂的狹溝中產(chǎn)生電弧。由于受到石英砂的冷卻和表面吸附作用，使電弧

22、迅速熄滅。同時(shí)，熔絲氣化時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽滲入石英砂中遇冷而迅速凝結(jié)，大大減少了弧隙中的金屬蒸汽，使得電弧容易熄滅。5、利用固體介質(zhì)的狹縫狹溝滅弧、利用固體介質(zhì)的狹縫狹溝滅弧 觸頭材料對(duì)電弧中的去游離也有一定影響，用熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量大的耐高溫金屬制作觸頭，可以減少熱電子發(fā)射和電弧中的金屬蒸汽，從而減弱了游離過(guò)程，有利于熄滅電弧。 滅弧介質(zhì)的特性，如導(dǎo)熱系數(shù)、電強(qiáng)度、熱游離溫度、熱容量等，對(duì)電弧的游離程度具有很大影響，這些參數(shù)值越大，去游離作用就越強(qiáng)。在高壓開關(guān)中，廣泛采用壓縮空氣、六氟化硫（SF6）氣體、真空等作為滅弧介質(zhì)。6、用耐高溫金屬材料作觸頭、優(yōu)質(zhì)滅弧介質(zhì)、用耐高溫金屬材料作觸頭

23、、優(yōu)質(zhì)滅弧介質(zhì)八、真空電弧及其滅弧八、真空電弧及其滅弧在在1.3310-2Pa以下真空容器內(nèi)燃燒的電弧，稱為真空電弧。以下真空容器內(nèi)燃燒的電弧，稱為真空電弧。真空電弧實(shí)際上是在觸頭材料產(chǎn)生高密度的金屬蒸氣中燃燒真空電弧實(shí)際上是在觸頭材料產(chǎn)生高密度的金屬蒸氣中燃燒的電弧，所以也稱金屬蒸氣電弧。的電弧，所以也稱金屬蒸氣電弧。1、真空電弧的分類、真空電弧的分類u擴(kuò)散型電?。寒?dāng)采用一般電極，開斷電流為擴(kuò)散型電?。寒?dāng)采用一般電極，開斷電流為56kA及以下及以下時(shí)出現(xiàn)的電弧。陰極表面上有許多分裂而明亮的斑點(diǎn)，這些時(shí)出現(xiàn)的電弧。陰極表面上有許多分裂而明亮的斑點(diǎn)，這些斑點(diǎn)互相排斥，且作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。電弧電壓低，電弧能量小，斑點(diǎn)互相排斥，且作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。電弧電壓低，電弧能量小，電流過(guò)零后，觸頭