電氣設(shè)備中的電弧問題

第二章建筑供配電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備28765341建筑供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的分類電氣設(shè)備中的電弧問題高低壓熔斷器高低壓開關(guān)設(shè)備電流互感器和電壓互感器高低壓成套配電裝置電力變壓器與柴油發(fā)電機思考題第一、二節(jié)重點難點常用的滅弧方法常用滅弧方法在電氣設(shè)備中的具體應(yīng)用電氣設(shè)備中的電弧問題一、概述電弧——一種高溫、強光的電游離現(xiàn)象，開關(guān)電器和線路中一種必然的物理現(xiàn)象，是電流的延續(xù)。02

第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

電弧的主要特征：（1）能量集中，發(fā)出高溫、強光。（2）自持放電，維持電弧穩(wěn)定燃燒所需電壓很低。（3）游離的氣體，質(zhì)輕易變。

電弧的危害：（1）延長了電路的開斷時間，從而使故障對供配電系統(tǒng)造成更大的損壞。（2）高溫使開關(guān)觸頭變形、熔化，從而導(dǎo)致接觸不良甚至損壞。（3）高溫可能造成人員灼傷甚至直接或間接的死亡，強光可能損害人的視力。（4）引起弧光短路，嚴(yán)重時造成爆炸事故。第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題二、電弧的產(chǎn)生1．產(chǎn)生電弧的根本原因2．產(chǎn)生電弧的游離方式熱電發(fā)射碰撞游離高電場發(fā)射高溫游離注

高電場發(fā)射和熱電發(fā)射的游離方式在觸頭分開之初占主導(dǎo)作用，碰撞游離和高溫游離使電弧持續(xù)和發(fā)展，它們是互相影響，互相作用的。觸頭間很大電場強度和很高的溫度導(dǎo)致觸頭本身的電子及觸頭周圍介質(zhì)中的電子被游離而形成電弧電流。第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題三、電弧的熄滅2.熄滅電弧的去游離方式3.交流電弧的熄滅1.電弧熄滅的條件去游離率大于游離率，即其中離子消失的速率大于離子產(chǎn)生的速率。(1)復(fù)合正、負(fù)帶電質(zhì)點重新結(jié)合為中性質(zhì)點。電弧中溫度越低，電場強度越弱，截面越小，介質(zhì)的性質(zhì)越穩(wěn)定，密度越高，復(fù)合愈快。

(2)擴散電弧中的帶電質(zhì)點向電弧周圍介質(zhì)散發(fā)開去，使弧區(qū)帶電質(zhì)點的濃度減少。電弧與周圍介質(zhì)的濃度差越大，電弧與周圍介質(zhì)的溫度差越大，電弧截面越小，擴散就越強烈。電流過零時，電弧將暫時熄滅，弧柱溫度急劇下降，高溫游離中止，去游離大大增強，陰極附近空間的絕緣強度迅速增高。由于交流電流每一個周期兩次過零值，在熄滅交流電弧時，就是充分利用這一特點來加速電弧的熄滅。第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題(1)速拉滅弧法(2)冷卻滅弧法(3)吹弧滅弧法是開關(guān)電器中最基本的滅弧方法。高低壓斷路器中都裝有強力的斷路彈簧，目的就是加速觸頭的分?jǐn)嗨俣?。利用介質(zhì)如油等來降低電弧的溫度從而增強去游離來加速電弧的熄滅。利用外力如氣流、油流或電磁力來吹動電弧，使電弧拉長，同時也使電弧冷卻，電弧中的電場強度降低，復(fù)合和擴散增強，加速電弧熄滅。常用的滅弧方法第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

圖2-1吹弧方式(a)橫吹(b)縱吹第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題如圖2–2所示的低壓刀開關(guān)迅速拉開刀閘時電動力吹弧使電弧加速拉長。按施加外力的性質(zhì)來分電動力吹磁力吹油吹氣吹第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

圖2-2電動力吹?。ǖ堕_關(guān)斷開時）第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

圖2-3磁力吹弧如圖2–3所示采用專門的磁吹線圈來吹弧。1-瓷吹弧圈；2-滅弧觸頭；3-電弧第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

圖2-4鐵磁吸弧如圖2–4所示利用鐵磁物質(zhì)鋼片來吸動電弧，這相當(dāng)于反向吹弧。1-電??；2-鋼片第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

圖2-5鋼滅弧柵滅弧(4)長弧切短滅弧法如圖2–5所示，利用金屬片將長弧切成若干短弧。當(dāng)外施電壓(觸頭間)小于電弧上的電壓降時，電弧不能維持而迅速熄滅。低壓斷路器和部分刀開關(guān)的滅弧罩就是利用這個原理來滅弧的。1-鋼柵片；2-電?。?-觸頭第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題

圖2-6絕緣滅弧柵滅弧(6)狹溝滅弧法如圖2-6所示，陶瓷制成的絕緣滅弧柵使電弧在固體介質(zhì)所形成的狹溝中燃燒，冷卻條件改善，電弧與介質(zhì)表面接觸使帶電質(zhì)點的復(fù)合增強，從而加速電弧的熄滅。(5)粗弧分細滅弧法將粗弧分成若干平行的細小電弧，增大了接觸面，降低電弧的溫度，從而使帶電質(zhì)點的復(fù)合和擴散得到加強，使電弧加速熄滅。1-絕緣柵片；2-電弧；3-觸頭第二節(jié)電氣設(shè)備中的電弧問題7．真空滅弧法

將開關(guān)觸頭裝在真空容器內(nèi)，產(chǎn)生的電?。ㄕ婵针娀。┹^小，且在電流第一次過零時就能將電弧熄滅。真空斷路器就是利用這種原理來熄滅電弧的。8．六氟化硫（SF6）滅弧法

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