第四章电弧及电路

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非自持性放电--自持性放电阶段。
压力、形状、功率、距离 弧光放电是自持性放电的一种形式 辉光放电 电晕放电 游离气体 电位降和电位梯度 近极区域 弧柱 阴极斑点
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4.2.2电弧弧柱的游离过程
碰撞游离 热游离
弧柱的游离过程 电弧的能量平衡
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4.3直流电弧
直流电弧 的伏安特性 直流电弧 的稳定燃烧与熄灭 开断直流电弧的几个参数
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等离子体
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等 离 子 体
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4.2电弧的产生和描述
弧光放电及特点 电弧弧柱的游离过程 弧柱消游离过程 电弧能量平横
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弧光放电及特点
电压由a点升至b点区，电流不变。在 b 点以后，c点以前，电流都有增大。 外界电离因素作用下的放电现象称为非 自持性放电 电场作用间隙进行自持性放电阶段。
第四章 电弧及电路
教学重点：电弧
概述 电弧的产生和描述 直流电弧 交流电弧 电弧的黑盒模型
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3.1概述
什么是电弧、开关电弧、弧光放电； 开关电弧与其他电弧 目的 特点和规律 触头分断电路与无触点开关 分合设备--电流值水平及绝缘耐受电压 值都特别高 电弧--属低温等离子体 开关--导体绝缘体互变
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4.4.4交流电弧流过零现象
电压恢复过程和介质强度恢复 电弧电流即被突然转移到电容中去， 使电弧熄灭。
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电弧电流零点相对于电弧电压零点所处时 刻，电弧电流趋近于零时的现象（称电流 过零现象）。 超前过零 同时过零
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4.4.5交流电弧的熄灭和重燃 介质强度恢复理论（电击穿理论）和能量平衡理论 （热击穿理论）。 电击穿理论--交流电弧的重燃是加在弧隙上的电场作 用下形成电子崩的结果，即弧隙因击穿而引起重燃； 这个理论认为：电弧电流过零后，弧隙已是介质，不 存在电导。 等效介质强度 热击穿理论--电弧的熄灭或重燃取决于弧隙中的能量 平衡。当弧隙所产生的热能大于散出的热能时，弧隙 就会因热击穿而使电弧重燃。
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4.5电弧的黑盒模型
电弧的黑盒模型（现象模型） Cassie模型
电弧是具有圆柱形的气体通道，其截面有均匀分布 的温度； 该通道有相当明确的界限（即直径），在通道以外 电导很小； 电弧通道的直径随电弧电流的变化而相应改变，但 认为电弧的温度在空间和时间上都保持不变； 能量和能量散失速度与弧柱横截面的变化成正比， 能量散出是因为气流或与气流有关的弧柱变化过程 所造成，不考虑从电极散出的能量。
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4.3.1直流电弧 的伏安特性
直流电弧--直流电路中产生的电弧 静态伏安特--直流电弧在一定长度下稳 定燃烧时所测得的伏安特性
Uh=EhLh
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4.3.1.2影响伏安特性的因素
电弧长度l h， 弧柱电场强度Eh的乘积， 伏安特性
4.3.1.3动态伏安特性
计及直流电路中电流改变速度的影响而得出 的伏安特性
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交流电弧的特点
交流电弧即在交流电路中 所产生的电弧 燃弧电压或燃弧尖峰； 电弧熄灭瞬间 熄弧电压或熄弧
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4.4.2交流电弧对电路的影响
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4.4.3电压恢复过程与介质强度恢复过程
• 重燃 熄灭
• 触头在分断电流后的弧隙介质强度的 恢复称为热态介质强度恢复特性或熄 弧后的介质强度恢复特性。
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4.3.2直流电弧 的稳定燃烧与熄灭
熄灭电弧时 拉长电弧 增强冷却
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4.3.3开断直流电弧的几个参数
烧弧时间 电弧能量 过电压
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4.4交流电弧
交流电弧的特点 交流电弧对电路的影响 电压恢复过程与介质强度恢复过程 交流电弧流过零现象 交流电弧的熄灭和重燃