四章-交流電弧的熄滅原理(與“恢復(fù)”有關(guān)文檔共56張)

教學(xué)目的與要求：

1、掌握近陰極效應(yīng)，熟悉開(kāi)關(guān)電器弧隙的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性；

2、掌握工頻恢復(fù)電壓，熟悉理想弧隙電壓恢復(fù)過(guò)程，了解電弧參數(shù)對(duì)電壓恢復(fù)過(guò)程的影響；

3、掌握交流電弧的熄滅條件，了解交流電弧熄滅過(guò)程的計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：

1、近陰極效應(yīng)與弧隙介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性；

2、工頻恢復(fù)電壓及理想弧隙電壓恢復(fù)過(guò)程；

3、交流電弧的熄滅條件

第四章交流電弧的熄滅原理

第1頁(yè)，共56頁(yè)。教學(xué)基本內(nèi)容：

1、介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程的概念；

2、開(kāi)關(guān)電器弧隙的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性；

3、恢復(fù)電壓的組成部分和工頻恢復(fù)電壓；

4、理想弧隙上的電壓恢復(fù)過(guò)程；

5、電弧參數(shù)對(duì)電壓恢復(fù)過(guò)程的影響；

6、交流電弧的熄滅條件；

7、交流電弧熄滅過(guò)程的計(jì)算方法。

第四章交流電弧的熄滅原理

第2頁(yè)，共56頁(yè)。

第四章交流電弧的熄滅原理

概述

§4-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程

§4-3交流電弧的熄滅條件和計(jì)算方法

小結(jié)

第3頁(yè)，共56頁(yè)。概述一、交流電弧過(guò)零后，存在兩個(gè)過(guò)程：

介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程和電壓恢復(fù)過(guò)程。

1、介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程：

弧隙中電離氣體從導(dǎo)電狀態(tài)迅速變?yōu)榻^緣狀態(tài)，使弧隙能承受電壓作用而不發(fā)生電弧重燃的過(guò)程。第4頁(yè)，共56頁(yè)。

2、電壓恢復(fù)過(guò)程：熄弧后電路將被開(kāi)斷，電源電壓加到弧隙兩端觸頭上的過(guò)程。

若介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度曲線ujf大于電壓恢復(fù)強(qiáng)度曲線uhf，則電弧趨于熄滅；否則，若某一瞬間ujf小于uhf，則電弧將繼續(xù)燃燒。概述第5頁(yè)，共56頁(yè)。二、兩過(guò)程在“競(jìng)賽”

概述uhfu’jf1ujf1tu交流電弧過(guò)零后，弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程和弧隙上的電壓恢復(fù)過(guò)程第6頁(yè)，共56頁(yè)。一、介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程的概念：

在交流電流過(guò)零后的熄弧過(guò)程中，弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程在近陰極區(qū)和弧柱區(qū)的情況不同。

1、近陰極區(qū)的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程：

近陰極效應(yīng)（重要概念）：電流過(guò)零期間，弧隙兩端電壓也過(guò)零，此時(shí)弧隙中的正負(fù)帶電粒子由于熱運(yùn)動(dòng)而處于均勻分布狀態(tài)。電流過(guò)零后，當(dāng)弧隙兩端電壓極性改變時(shí)，電子迅速向正極方向運(yùn)動(dòng)，而離子由于質(zhì)量很大，加速緩慢，如果新陰極較冷，要產(chǎn)生電弧電子只能靠陰極表面處存在的高電場(chǎng)進(jìn)行發(fā)射，要求E0大于一定值（如106v/cm）。電場(chǎng)E0隨著電極上電壓Uj的增大而增大，所以Uj必須大于一定值；否則，E0就不足以產(chǎn)生場(chǎng)致發(fā)射，電弧便不能再產(chǎn)生。§4-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第7頁(yè)，共56頁(yè)?！?-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第8頁(yè)，共56頁(yè)。從電路的角度看，好象弧隙在電流過(guò)零后立即獲得一定的耐壓強(qiáng)度。這一現(xiàn)象叫做近陰極效應(yīng)；而電流過(guò)零后弧隙立即能承受的電壓值就稱為介質(zhì)初始恢復(fù)強(qiáng)度Ujf0?！?-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第9頁(yè)，共56頁(yè)。§4-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程介質(zhì)初始恢復(fù)強(qiáng)度Ujf0并非是一個(gè)固定值，它和電流過(guò)零瞬間原來(lái)的陽(yáng)極（過(guò)零后變成陰極）溫度關(guān)系很大。當(dāng)電弧電流Ih增大時(shí)電流過(guò)零瞬間電極溫度很高，因而Ujf0下降。見(jiàn)表4-1：第10頁(yè)，共56頁(yè)。在開(kāi)斷理想電路時(shí)，弧隙恢復(fù)電壓的幅值和波形只與電路參數(shù)有關(guān)，稱為電路的固有恢復(fù)電壓?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程：被開(kāi)斷電路的電流和電源電壓的相位差；L1-C1-R1為變壓器電源及其有關(guān)線路的等效電感、電容、電阻。只有在超高壓電網(wǎng)中由于電源中性點(diǎn)接地，線路發(fā)生三相短路時(shí)必伴有接地短路時(shí)，Kx取。第四章交流電弧的熄滅原理◆交流電弧的熄滅條件為，在交流電流過(guò)零后，弧隙中的實(shí)際ujf特性總是高于弧隙上的實(shí)際uhf特性。設(shè)R1=R2=∞，則：§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程式中：工頻恢復(fù)電壓的幅值；§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程n:弧隙中正離子數(shù)密度3、掌握交流電弧的熄滅條件，了解交流電弧熄滅過(guò)程的計(jì)算方法如電場(chǎng)強(qiáng)度足夠高，則可能產(chǎn)生間隙擊穿而使電弧重燃，即電擊穿。（1）設(shè)，式4-16可以寫成：（4-18）交流電流過(guò)零瞬間，E0與Uj的關(guān)系：§4-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程n:弧隙中正離子數(shù)密度q:一個(gè)帶電粒子的電量Uj:相對(duì)于陰極的電位：氣體的介電常數(shù)第11頁(yè)，共56頁(yè)。P98例題：設(shè)交流電流過(guò)零時(shí)，某空氣介質(zhì)短弧弧隙中正離子數(shù)密度n=1014cm-3,在陰極表面處的最大允許電場(chǎng)強(qiáng)度EX=30*104V/cm。又計(jì)算弧隙的介質(zhì)初始恢復(fù)強(qiáng)度Ujf0

。

解：由式得：§4-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第12頁(yè)，共56頁(yè)。2、弧柱區(qū)的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程：

1）當(dāng)弧柱溫度在3000~4000K以上時(shí)，電弧重燃的物理本質(zhì)是電弧的Ph>Ps（輸入功率大于散發(fā)功率），弧柱被加熱使電弧重燃，稱為熱擊穿。在臨界狀態(tài)，且Rz保持不變的情況下，弧柱上的電壓就代表了弧柱此時(shí)的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度ujf。由此得熱擊穿階段弧柱區(qū)的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度為：

§4-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第13頁(yè)，共56頁(yè)。

2）當(dāng)弧柱溫度在3000~4000K以下，熱電離作用已基本上停止，Rz→∞，無(wú)電弧。若此時(shí)外加電壓，將產(chǎn)生電場(chǎng)。如電場(chǎng)強(qiáng)度足夠高，則可能產(chǎn)生間隙擊穿而使電弧重燃，即電擊穿。電流過(guò)零后的這一階段稱為電擊穿階段?；≈鶇^(qū)的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程對(duì)熄滅交流長(zhǎng)弧具有重要意義，是所有高壓電器和部分低壓電器設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)?！?-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第14頁(yè)，共56頁(yè)。

綜上所述，在電流過(guò)零后的熄弧過(guò)程中，電弧的熄滅基本上要經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段：熱擊穿階段和電擊穿階段。前者弧隙具有一定的電阻，流過(guò)一定的電流；后者弧隙電阻趨于無(wú)窮大，但因介質(zhì)溫度高，擊穿比較容易。

§4-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第15頁(yè)，共56頁(yè)。二、開(kāi)關(guān)電器弧隙的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性：

開(kāi)關(guān)電器弧隙的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系，稱作弧隙介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性。大氣自由燃弧的情況下，開(kāi)斷電流越大，介質(zhì)初始恢復(fù)強(qiáng)度Ujf0越小。除開(kāi)關(guān)電流外，Ujf0還與觸頭材料的熱導(dǎo)率、沸點(diǎn)有一定的關(guān)系。高壓電器中，弧隙的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度主要依賴于滅弧介質(zhì)對(duì)弧柱的冷卻和消電離作用?！?-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第16頁(yè)，共56頁(yè)。按照弧隙上是否施加電壓來(lái)分類：固有介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程：電流過(guò)零后，弧隙上不施加電壓時(shí)的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程，相應(yīng)的ujf

隨t變化的關(guān)系，也稱自由恢復(fù)強(qiáng)度特性，這種特性在給定的弧隙介質(zhì)條件下僅有一條。實(shí)際介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程：電流過(guò)零后，弧隙上施加某一電壓時(shí)的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程，相應(yīng)的ujf

隨t變化的關(guān)系，這種特性隨所加電壓的大小和波形不同而不同，因此即使在給定的弧隙介質(zhì)條件下，它也有多條?！?-1弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程第17頁(yè)，共56頁(yè)?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程一、恢復(fù)電壓的組成部分和工頻恢復(fù)過(guò)程：

1、電壓恢復(fù)過(guò)程：弧隙兩端電壓由零或反向電弧電壓上升到此時(shí)的電弧電壓的過(guò)程。相應(yīng)于此時(shí)弧隙上的電壓，稱為恢復(fù)電壓，用uhf表示。

2、恢復(fù)電壓由穩(wěn)態(tài)分量和暫態(tài)分量組成。穩(wěn)態(tài)分量又由直流電壓和工頻電壓組成。若穩(wěn)態(tài)分量?jī)H有工頻電壓，稱之為工頻恢復(fù)電壓。暫態(tài)分量通常是復(fù)雜的波形，只出現(xiàn)在電弧電流過(guò)零后的幾百微妙內(nèi)。包含有暫態(tài)分量的恢復(fù)電壓，又稱瞬態(tài)恢復(fù)電壓。第18頁(yè)，共56頁(yè)。3、開(kāi)斷不同性質(zhì)負(fù)載電路時(shí)，恢復(fù)電壓的波形：見(jiàn)教材圖4-10。

a）電阻性負(fù)載：電弧電流與電源電壓同相，電流過(guò)零電壓也過(guò)零。所以過(guò)零熄弧后，uhf由零按正弦形上升，沒(méi)有暫態(tài)分量，只有穩(wěn)態(tài)分量中的工頻恢復(fù)電壓?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第19頁(yè)，共56頁(yè)。

b）電感性負(fù)載：ih落后于u，ih過(guò)零時(shí)u約為幅值。若ih過(guò)零后電弧熄滅，電路開(kāi)斷，uhf將由零躍升到u的幅值（理想情況下），然后再按工頻電壓變化，故uhf常含有暫態(tài)分量，其上升速度比（a）的快得多。

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第20頁(yè)，共56頁(yè)。c）電容性負(fù)載：ih超前于u。當(dāng)ih過(guò)零時(shí)u是幅值，電容C被充電到u的幅值。電弧熄滅后，C將保持該電壓。uhf在電流過(guò)零后其值為零，然后隨著u變化逐漸增大。當(dāng)u達(dá)反向幅值時(shí)，uhf達(dá)u幅值的兩倍，不含暫態(tài)分量，其穩(wěn)態(tài)分量為直流電壓與工頻電壓之和。§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第21頁(yè)，共56頁(yè)。4、舉例說(shuō)明：以開(kāi)斷電感性負(fù)載時(shí)弧隙的Uhf為例進(jìn)行分析。

Uhf的穩(wěn)態(tài)分量即工頻恢復(fù)電壓。Ih過(guò)零瞬間，工頻恢復(fù)電壓的瞬時(shí)值Ugo：式中：工頻恢復(fù)電壓的幅值；：電源電壓相電壓的有效值；：被開(kāi)斷電路的電流和電源電壓的相位差；§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第22頁(yè)，共56頁(yè)。：線路因數(shù)，（Ugp是電路開(kāi)斷后加在弧隙上的工頻電壓有效值）。

Kx的數(shù)值與被開(kāi)斷的電路的相數(shù)以及弧隙在電路中的工作情況有關(guān)。開(kāi)斷一相單弧隙電路時(shí)，Kx取1；對(duì)三相電器，Kx取；只有在超高壓電網(wǎng)中由于電源中性點(diǎn)接地，線路發(fā)生三相短路時(shí)必伴有接地短路時(shí)，Kx取?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第23頁(yè)，共56頁(yè)。二、弧隙為理想弧隙時(shí)，弧隙上的電壓恢復(fù)過(guò)程：交流電路電流過(guò)零后極短時(shí)間內(nèi)，弧隙上電壓的幅值和波形與兩方面的參數(shù)有關(guān)：一是電路的參數(shù)（包括電路連接方式、電路中集中的或分布的電感、電容和電阻的數(shù)值等）；一是電弧的參數(shù)（包括電弧電壓、剩余電阻等）

1、理想弧隙的條件：電流過(guò)零前，電弧電阻等于零；電流過(guò)零后，電弧電阻立即變?yōu)闊o(wú)窮大。

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第24頁(yè)，共56頁(yè)。1、理想弧隙的條件：電流過(guò)零前，電弧電阻等于零；電流過(guò)零后，電弧電阻立即變?yōu)闊o(wú)窮大。先作二點(diǎn)簡(jiǎn)化：（1）實(shí)際電網(wǎng)中發(fā)生短路時(shí)，電流落后于電源電壓接近90o,所以可以認(rèn)為電路總的電阻為零，而電弧電阻設(shè)為零，則電流過(guò)零時(shí)，工頻恢復(fù)電壓的瞬時(shí)值為

（2）在電壓恢復(fù)過(guò)程中，因時(shí)間短，此期間電源電壓變化甚微，所以可以認(rèn)為電源電壓§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第25頁(yè)，共56頁(yè)?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第26頁(yè)，共56頁(yè)。

2、開(kāi)斷單頻電路（只有一個(gè)L-R-C電路）時(shí)，弧隙上的電壓恢復(fù)過(guò)程：

1）見(jiàn)圖4-12?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第27頁(yè)，共56頁(yè)。

2）設(shè)電源容量無(wú)限大，在其不遠(yuǎn)處發(fā)生短路?；∠渡系幕謴?fù)電壓uhf經(jīng)推導(dǎo)計(jì)算，得：

（4-17）

式中：弧隙K中電流過(guò)零后的恢復(fù)電壓；

（4-16）其中：電路固有衰竭系數(shù)；：電路固有振蕩角頻率?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第28頁(yè)，共56頁(yè)。

3）當(dāng)R取不同值時(shí)，uhf的變化情況如下：

（1）設(shè)，式4-16可以寫成：（4-18）：電路固有衰減系數(shù)，：電路的固有振蕩角頻率，4-18式代入4-17式，結(jié)合歐拉公式，得：

波形圖見(jiàn)教材圖4-13，uhf由恒定分量（工頻分量）和暫態(tài)分量組成?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第29頁(yè)，共56頁(yè)。§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第30頁(yè)，共56頁(yè)。

（2）設(shè)，4-16式可以寫成：

式中，則整理得恢復(fù)電壓為：

此式表明：Uhf由兩部分組成，一是恒定分量，一是暫態(tài)分量。Uhf的波形圖見(jiàn)教材圖4-14?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第31頁(yè)，共56頁(yè)?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第32頁(yè)，共56頁(yè)。

4）二參數(shù)法：實(shí)際開(kāi)斷單頻電路電流的情況，圖4-13占多數(shù)。對(duì)于這種開(kāi)斷單頻電路電壓恢復(fù)過(guò)程，通常用兩個(gè)參數(shù)表示其特征。這一表示方法叫做二參數(shù)法。在低壓開(kāi)關(guān)電器：國(guó)標(biāo)規(guī)定用采用振幅因數(shù)和振蕩頻率兩個(gè)參數(shù)。其定義為：

Uhfm----Uhf的最大值。

tm----從電流過(guò)零起到Uhfm出現(xiàn)止所經(jīng)歷的時(shí)間

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第33頁(yè)，共56頁(yè)。

在高壓開(kāi)關(guān)電器：國(guó)標(biāo)規(guī)定用恢復(fù)電壓峰值Uc和峰值時(shí)間t3表示其特征，圖見(jiàn)教材圖4-15，任一給定的單頻振蕩恢復(fù)電壓Uhf

波形。求法：過(guò)原點(diǎn)O作一直線OB和uhf曲線相切，過(guò)uhf曲線的峰值作一水平線AC與OB相交于A點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)即為（t3，Uc）?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第34頁(yè)，共56頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定用時(shí)延td參數(shù)描述uhf曲線起始上升部分的凹度。求法：在OA右方作一與之平行的直線和曲線的凹部相切，此切線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)的時(shí)間值即為td?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第35頁(yè)，共56頁(yè)。3、開(kāi)斷多頻電路時(shí)，弧隙上的電壓恢復(fù)過(guò)程：

實(shí)際電路大都不是單頻的，而是雙頻或多頻的。電路圖見(jiàn)教材圖4-16的a圖。

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第36頁(yè)，共56頁(yè)。1）變壓器T的一次側(cè)短路，短路電流由S1斷開(kāi)，等效電路見(jiàn)圖4-16的b圖。

當(dāng)S1斷開(kāi)后，電路分裂為二個(gè)振蕩回路L1-C1-R1和L2-C2-R2，故uhf包含二個(gè)頻率的暫態(tài)分量?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第37頁(yè)，共56頁(yè)。設(shè)R1=R2=∞，則：

式中，。

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第38頁(yè)，共56頁(yè)。2）變壓器T的二次側(cè)短路，短路電流由S2斷開(kāi)，等效電路見(jiàn)圖4-17的b圖。

L1-C1-R1為變壓器電源及其有關(guān)線路的等效電感、電容、電阻。和L2-C2-R2為變壓器及其二次側(cè)線路的等效電感、電容、電阻，故uhf包含二個(gè)頻率的暫態(tài)分量。§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第39頁(yè)，共56頁(yè)。設(shè)R1=R2=∞，則：

式中：

K0、K1、K2

由4-18查表確定。

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第40頁(yè)，共56頁(yè)。第41頁(yè)，共56頁(yè)。

3）四參數(shù)法

對(duì)多頻電路的恢復(fù)電壓，常用第一波幅值U1、第一波幅時(shí)間t1、峰值Uc和峰值時(shí)間t2四個(gè)參數(shù)表示，此方法稱為四參數(shù)法。見(jiàn)圖4-20。

求法：從原點(diǎn)O作一直線OB與uhf曲線相切，又作一水平線AC與uhf曲線的峰值相切，再作一斜線AB與uhf曲線在D點(diǎn)相切并交直線OB于B點(diǎn)，交直線AC于A點(diǎn)。直線AB的斜率應(yīng)使得在D點(diǎn)的兩邊、uhf曲線與直線AB、OB、AC所構(gòu)成的帶陰影的面積相等，則B點(diǎn)的坐標(biāo)為（t1，U1），A點(diǎn)的坐標(biāo)為（t2，Uc）。

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第42頁(yè)，共56頁(yè)。另外，用時(shí)延td描述uhf曲線起始上升部分的凹度的求法同單頻?！?-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第43頁(yè)，共56頁(yè)。4）電路的固有恢復(fù)電壓

在開(kāi)斷理想電路時(shí)，弧隙恢復(fù)電壓的幅值和波形只與電路參數(shù)有關(guān)，稱為電路的固有恢復(fù)電壓。

我國(guó)低壓電器基本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，試驗(yàn)中固有振蕩頻率f0（KHz）和固有振蕩因數(shù)γ0為：

式中，I0：控制電器的開(kāi)斷電流（有效值），單位A；

UN：被開(kāi)斷電路的額定電壓，單位為V；

§4-2弧隙中的電壓恢復(fù)過(guò)程第44頁(yè)，共56頁(yè)。對(duì)于高壓斷路器，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在不同的開(kāi)斷電流，被開(kāi)斷電路恢復(fù)電壓的固有參數(shù)應(yīng)符合表4-4和表4-5所列數(shù)值。第45頁(yè)，共56頁(yè)。對(duì)于高壓斷路器，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在不同的開(kāi)斷電流，被開(kāi)斷電路恢復(fù)電壓的固有參數(shù)應(yīng)符合表4-4和表4-5所列數(shù)值。第46頁(yè)，共56頁(yè)?！?-3交流電弧的熄滅條件和計(jì)算方法一、交流電弧的熄滅條件：

圖4-24a和b中的實(shí)線分別為ujf和uhf的固有特性，即是在弧隙上未加uhf的ujf(圖a)和弧隙中Rs為無(wú)窮大時(shí)的uhf(圖b)

。從圖4-24a和b中的實(shí)線即ujf和uhf的固有特性看上去，a圖的弧隙會(huì)熄弧，b圖的交流電弧將重燃。

實(shí)際上在弧隙滅弧過(guò)程中，介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度和電壓恢復(fù)強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行，相互聯(lián)系、相互影響。第47頁(yè)，共56頁(yè)?！?-3交流電弧的熄滅條件和計(jì)算方法如在弧隙介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程中，如弧隙上加有uhf

，由于弧隙的電阻不是無(wú)窮大，弧隙中將流過(guò)某一數(shù)值的剩余電流，即有一定的功率輸入弧隙，使弧隙的ujf上升緩慢甚至下降。再如，在電壓恢復(fù)過(guò)程中，若弧隙在uhf最大峰值到來(lái)之前弧隙的電阻相當(dāng)小，則弧隙電阻將對(duì)電壓恢復(fù)過(guò)程起到阻尼作用，使uhf

上升緩慢。實(shí)際上，由于介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程和電壓恢復(fù)過(guò)程相互聯(lián)系、相互影響，實(shí)際的ujf和uhf特性高度趨于降低，波形也發(fā)生變化，如圖虛線所示的曲線。則實(shí)際上弧隙1

中電弧將發(fā)生重燃，而弧隙2中電弧將熄滅。第48頁(yè)，共56頁(yè)?！?-3交流電弧的熄滅條件和計(jì)算方法

因此要判斷電流過(guò)零后電弧是否熄滅，不應(yīng)簡(jiǎn)單地依靠將弧隙的固有ujf和固有uhf

特性進(jìn)行比較，而應(yīng)該將他們互相作用的實(shí)際特性進(jìn)行比較。.第49頁(yè)，共56頁(yè)?！?-3交流電弧的熄滅條件和計(jì)算方法所以交流電弧熄滅條件：在交流電流過(guò)零后，弧隙中的實(shí)際介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性總是高于加在弧隙上的實(shí)際恢復(fù)電壓特性，即實(shí)際的ujf(t)>實(shí)際的uhf(t)。第50頁(yè)，共56頁(yè)。小結(jié)◆弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程，在近陰極區(qū)和弧柱區(qū)有著本質(zhì)的不同。在電流過(guò)零時(shí),如果新的陰極已冷卻到基本上不產(chǎn)生熱發(fā)射的溫度，則近陰極區(qū)立即產(chǎn)生由近陰極效應(yīng)決定的ujf0，其數(shù)值視陰極的溫度高低而變。◆弧柱區(qū)的ujf在熱擊穿階段決定于Rh和Ps，在電擊穿階段決定于電極形狀、極間距離、介質(zhì)種類及其在極間的壓力和流速的分布情況等。第51頁(yè)，共56頁(yè)。如在弧隙介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程中，如弧隙上加有uhf，由于弧隙的電阻不是無(wú)窮大，弧隙中將流過(guò)某一數(shù)值的剩余電流，即有一定的功率輸入弧隙，使弧隙的ujf上升緩慢甚至下降?；∠吨须婋x氣體從導(dǎo)電狀態(tài)迅速變?yōu)榻^緣狀態(tài)，使弧隙能承受電壓作用而不發(fā)生電弧重燃的過(guò)程。uhf在電流過(guò)零后其值為零，然后隨著u變化逐漸增大。4）電路的固有恢復(fù)電壓§4-3交流電弧的熄滅條件和計(jì)算方法設(shè)R1=R2=∞，則：弧柱區(qū)的介