电弧的特性和熄灭方法
各种电弧灭弧原理
各种电弧灭弧原理、条件及措施的比较1. 开关电弧灭弧的基本原理：首先使触头间的介质成为良好电导率的电弧，进而使电弧冷却，迅速降低其电导率，最终使其转变为良好的绝缘体。
单位体积内的能量平衡： 电源提供的能量=电弧的能量增量— v ٠gradp （由对流引起的散热功率）—s (T) （由辐射引起的散热功率）— div Χ٠gradT （由广义热传导引起的散热功率）应根据不同条件、不同场合，提高后三项的散热功率。
2.直流电弧灭弧条件：稳态电路方程与电弧伏安特性无交点灭弧措施：（1）拉长电弧→Ua ↗；（2）冷却电弧→Ua ↗（加装灭弧室，选用好的介质）；（3）制造电流过零点3.交流电弧交流电弧的熄灭措施：实质上是防止电弧重燃：利用电流过零点的有利时机，使U d >Utr措施：提高U d 及其上升率，同时降低Utr 及其上升率具体措施：（略）4.SF 6电弧灭弧原理：使大量SF 6分子与电弧接触而分解吸热，冷却电弧。
散热方式：以弧柱的热传导和对流换热为主，散热条件良好。
实际上防止重燃的方法：利用电流过零点的有利时机，使U d >Utr 。
gradT div T s gradp v dtdh E ⋅--⋅-=χρσ)(25.真空电弧散热方式：以辐射和经电极与屏蔽罩的热传导为主，散热条件较差。
只要保持为扩散型电弧，电流过零后，在微秒级内带电粒子即可消散而恢复间隙的绝缘强度。
实际上防止重燃的方法：利用电流过零点的有利时机，使U d >Utr，纵向磁场的特点：（1）延缓离子贫乏现象、阳极斑点的产生，使集聚电流值提高；（2）降低了电弧电压：一方面：不利于增大电弧电压的灭弧措施；另一方面，降低了电弧能量，电极的温度可降低，不易形成阳极斑点。
（3）不能使阳极斑点在阳极表面快速移动，局部熔融严重。
不同形式横向磁场的特点：（1）纵向电流自身产生的角向磁场（自箍缩磁场）：有助于形成集聚型电弧。
（2）径向磁场：使电弧在电极表面快速移动，避免局部温度过高；且可在工频后半周使集聚型电弧转变为扩散型电弧。
开关电器中电弧产生原因及灭弧方法
开关电器中电弧产生的原因及灭弧方法开关电器中电弧是如何产生的?电孤是一种气体放电现象，它有两个特点：第一个是电弧中有大量的电子、离子，因而是导电的，电孤不熄灭电路继续导通，要电弧熄灭后电路才正式断开;第二个是电弧的温度很高，弧心温度达4000～5000摄氏度以上，高温电弧会烧坏设备造成严重事故，所以必须采取措施，快速熄灭电弧。
电弧产生和熄灭的物理过程简述如下：在开关断开过程当中，由于动触头的运动，使动、静触头间的接触面不断减小，电流密度就不断增大，接触电阻随接触面的减小就越来越大，因而触头温度升高，产生热电子发射。
当触头刚分离时，由于动、静触头间的间隙极小，出现的电场强度很高，在电场作用下金属表面电子不断从金属表面飞逸出来，成为自由电子在触头间运动，这种现象称为场致发射。
热电子发射、场致发射产生的自由电子在电场力作用下加速飞向阳极，途中不断碰撞中性质点，将中性质点中的电子又碰撞出来，这种现象称作碰撞游离。
由于碰撞游离的连锁反应，自由电子成倍地增加(正离子亦随之增加)，大量的电子奔向阳极，大量的正离子向负极运动，开关触头间隙便成了电流的通道，触头间隙间介质被击穿就形成电弧。
由于电弧温度很高，在高温的作用下，处在高温下的中性质点由于高温而产生强烈不规则的热运动，在中性质点互相碰撞时，又将被游离而形成电子和离子，这种因热运动而引起的游离称为热游离。
热游离产生大量电子和离子维持触头间隙间电弧。
产生电弧主要由碰撞游离，维持电弧主要依靠热游离。
开关电器中电弧熄灭常用哪些方法?开关电器中电弧熄灭常用的方法如下：(1)利用气体或油熄灭电弧。
在开关电器中利用各种形式的灭弧室使气体或油产生巨大的压力并有力地吹向弧隙，电弧在气流或油流中被强烈地冷却和去游离，并且当中的游离物质被未游离物质所代替，电弧便快速熄灭。
气体或油吹动的方式有纵吹和横吹两种，纵吹使电弧冷却变细，然后熄灭;横吹是把电弧拉长切断而熄灭。
不少断路器采用纵横混合吹弧方式，以取得更好灭弧效果。
开关电器中电弧产生原因及灭弧方法
开关电器中电弧产生原因及灭弧方法在使用开关电器时，电器接触点之间产生的电弧是一个常见的问题。
电弧不仅会对电器开关造成损坏，还可能引起事故。
本文将讨论开关电器中电弧产生的原因以及如何灭弧。
电弧产生原因1.负载开关：当电器开关负载开关时，开关接点会形成瞬时火花，产生电弧。
2.电器开关操作：当人工操作电器开关时，因为手指与开关通电，造成飞跃电弧，会导致接触点燃烧甚至爆炸。
3.负载线路开关：线路切换时出现的电容反击现象，会造成瞬间高电压并产生电弧。
4.非正常负荷的开关：如果未关闭负载而斩断电线，那么负载会引起绕组过热或烧坏，从而产生电弧。
电弧灭除方法1.电弧灭除器：电弧灭除器是一种专业用于灭弧的设备。
它使用电容器和电磁线圈来“吞噬”电弧。
该装置能够将电弧熄灭并迅速将电路分离，从而保护电器和参与者的安全。
2.使用交流电源：交流电源每半周期都会变换极性，这样电弧可以在短时间内自然熄灭。
但在直流电源中，极性不变，电弧会持续存在，危险性更大。
3.开关电流下降：通过使开关电流下降来控制电弧的产生。
因为电弧只在电流大于零时存在，一旦电路的电流足够小，电弧就会熄灭。
4.开关电器的选择：为了减少电弧产生的可能性，应选择合适的开关电器。
耐压和断电容量等参数应符合负载要求，而且开关应具有防止弹簧松动的功能。
5.气体灭弧技术：在某些情况下，气体灭弧技术也可以用于灭弧。
例如，在高压电路中，气体灭弧技术通常用于避免大电流引起的短路现象。
在这种情况下，在电流大到一定程度时，气体会发生离子化，抑制电流。
结论在选择和使用开关电器时，我们应该考虑电器的设计和使用特性，避免过载和过时使用。
并选择适当的灭弧方法保障电路的稳定和使用安全。
4 电弧的产生和熄灭
一、电弧的危害和特点 1. 电弧的概念
当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头 刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。 现象：开关电器开断电路时，触头间产生耀眼的白光。 电弧的存在说明电路中有电流，只有当电弧熄灭，触头 间隙成为绝缘介质时，电路才算断开。
一、电弧的危害和特点
3、碰撞游离
从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极 运动，在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生 碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性 质点中打出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称 为碰撞游离。 4、热游离 弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很
谢谢
温度较低，亮度明显减弱的部分叫弧焰，电流几乎都从弧柱内
部流过。
4. 电弧的危害
（1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间， 加重了电力系统短路故障的危害。 （2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏 绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。
（3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造
3、吹弧 用新鲜而且低温的介质吹拂电弧时，可以将带电质点吹到 弧隙以外，加强了扩散，由于电弧被拉长变细，使弧隙的电导 下降。吹弧还使电弧的温度下降，热游离减弱，复合加快。按 吹弧气流的产生方法和吹弧方向的不同，吹弧可分为以下几种。 1. 吹弧气流产生的方法有： （1）用油气吹弧 用油气作吹弧介质的断路器称为油断路器。在这种断路器 中，有用专用材料制成的灭弧室，其中充满了绝缘油。当断路 器触头分离产生电弧后，电弧的高温使一部分绝缘油迅速分解 为氢气、乙炔、甲烷、乙烷、二氧化碳等气体，其中氢的灭弧 能力是空气的7.5倍。这些油气体在灭弧室中积蓄能量，一旦 打开吹口，即形成高压气流吹弧。
电弧熄灭的条件
电弧熄灭的条件电弧是一种在电气设备中常见的现象，它是由于电流在两个接触点之间发生击穿而产生的。
然而，电弧熄灭的条件却是一个复杂且关键的问题。
本文将从物理和技术的角度探讨电弧熄灭的条件，并分析其对电气设备的影响。
1. 电弧的形成和发展在电气设备中，当两个电极之间的电压超过一定阈值时，电流会在两个电极之间形成电弧。
电弧通常具有高温、高亮度和高能量的特点，可以瞬间产生巨大的热量和电磁能量。
在电弧形成后，由于电流的存在，电弧会继续发展并释放能量，直到出现熄灭的条件。
电弧熄灭是指电弧在某些条件下消失的过程。
以下是三种常见的电弧熄灭条件：2.1 电压降低当电弧所受的电压降低到一定程度时，电弧会熄灭。
这是因为电弧的存在需要一定的电压维持，一旦电压降低到电弧无法维持的程度，电弧会自动熄灭。
2.2 电流中断电弧熄灭的另一个条件是电流中断。
当电流突然中断时，电弧会因为缺乏电流而无法继续维持，从而熄灭。
2.3 气体灭弧气体灭弧是一种常见的电弧熄灭技术，它通过注入特定的气体来熄灭电弧。
这种方法通常用于高压设备中，通过改变气体的物理性质来改变电弧的特性，从而实现电弧的熄灭。
3. 电弧熄灭对电气设备的影响电弧在电气设备中的存在是非常危险的，它会产生高温和高能量，导致设备损坏甚至火灾。
因此，电弧熄灭对于保护电气设备和人员的安全至关重要。
3.1 熔断器和隔离开关熔断器和隔离开关是常用的电弧熄灭装置，它们能够迅速切断电流并熄灭电弧。
这些装置通过电流感应或机械操作来实现电弧的熄灭，有效保护电气设备和人员的安全。
3.2 电弧熄灭器电弧熄灭器是一种专门设计用于熄灭电弧的设备，它通过注入特定的气体来熄灭电弧。
电弧熄灭器通常用于高压设备中，能够迅速熄灭电弧并保护设备的安全。
4. 总结电弧熄灭的条件是电压降低、电流中断和气体灭弧。
这些条件都是为了保护电气设备和人员的安全而设计的。
熔断器、隔离开关和电弧熄灭器是常用的电弧熄灭装置，它们能够迅速熄灭电弧，防止电气设备损坏和火灾的发生。
电弧及其灭弧方式
2）金属栅片灭弧
②灭弧原理
图4 栅片形状
产生电弧时，在电弧2周围产生磁场6； 导磁钢片6的磁阻由于较空气小得多，在栅片下
部磁场较强，所以磁场将电弧2吹进栅片； 电弧被栅片分割成许多串联的小电弧，见图5； 电流流电流过零时，电弧自然熄灭。
2）金属栅片灭弧
③应用 金属栅片灭弧是一种常见的交流电器的灭弧装置。
五、灭弧措施
3）灭弧罩
采用陶土和石棉水泥烧制的耐 高温的灭弧罩来降温和隔弧。 应用：可用于直流和交流灭弧
五、灭弧措施
4）磁吹灭弧
1-磁吹线圈 2-绝缘套 3-铁心 4-引弧角
5-导磁夹板 6-灭弧罩 7-动触点 8-静触点
灭弧原理
磁吹灭弧装置由磁吹线圈、磁吹铁心、导磁夹板和导弧角等 组成。磁吹线圈串联在触头回路中，通过线圈的电流就是电弧电 流，线圈电流产生磁通，经铁心、导磁夹板、两触头间形成回路。 在两触头间产生较强的磁通，电弧在磁场中受力而运动，很快离 开触头而导致在灭弧角上拉长冷却，迫使电弧熄灭。
应用：磁吹式灭弧装置多用于直流电路中。
小结
XIAO JIE
1、电弧的产生、特点和危害 2、各种灭弧措施的灭弧原理及应用
谢谢观看
引起火灾
06 引起爆炸事故
四、灭弧方法
01
将电弧拉长
02
使弧柱降温
03
将电弧分段
灭弧装置就是基于这些原理来设计
五、灭弧措施
1）电动力吹弧
①吹弧装置
图2 双断口结构的电动力吹弧装置
五、灭弧措施
1）电动力吹弧
②灭弧原理
当触头断开电路时，在断口处产生电弧 静触头1和动触头2在弧区内产生磁场 根据左手定则，电弧电流将受到向外电磁力F的作用 电弧向外侧方向移动 一方面电弧拉长，另一方面使电弧温度降低 电弧自然熄灭
开关电器灭弧原理
⒉弧隙电压恢复过程ur（t）的计算：
变为直流电源突然合闸于R、L、C组成的串联电 路时，在C两端的电压变化过程uc，等值电路如图 2—35所示。
由图2—35可知，当Q突然合闸时，有
u
0＝iR＋L
di dt
＋u
c
(2—67)
i＝i1＋i
⑴阴极在强电场作用下发射电子：
触头分开瞬间，触头间会形成很强的电场强度E(E=U／d)
⑵阴极在高温下发生热电子发射：
分开过程中：接触电阻↑↑→触头间温度↑↑→导体内电子 能量↑↑
⑶碰撞游离：
由高速运动的电子作用产生，（如图2—26所示）使中性 质点游离为新的自由电子和正离子，这种游离过程称碰撞 游离。
稳定燃烧所需的电压很低。 (4)电弧是一束游离气体，很轻，易变形，在外力作用下(如
气体、液体的流动或电动力作用)会迅速移动、伸长或弯 曲
3、电弧的特点： ⑴电弧燃烧期间，电路中的电流仍以电弧的方式维持着。
（可看作特殊导电区域或元件） ⑵电弧的温度极高，如电弧长久不熄灭，就会烧坏触头和触
头附近的绝缘， ⑶如电弧长久不熄，延长断路时间，会危害电力系统的安全
短路时，电弧电流过便有先后，先过零的一相，电弧首先熄 灭，称为首先开断相。
在图2—38中，忽略电阻，只计电抗xL，即相电流滞后相应的 相电压90。。设U相为首先开断相，当U相电流过零时其电 弧熄灭，V、W相触头仍由电弧短接,由电路知识可得：
数值上，有UU＝UV＝UW＝Uph，式中Uph为相电压， Uu0’＝1.5 Uph (2—88) 首先开断相断口上的工频恢复电压为相电压1．5倍，如图
⒉若游离作用等于去游离作用，则电弧电流不变， 电弧稳定燃烧；
第二节电弧的特性和熄灭方法
3.“自然过零”
电流过零时，电弧自然熄灭。 如果电弧是稳定燃烧的，则电弧电流过零熄灭后，在另半周又 会重燃。 如果电弧过零后，电弧不发生重燃，电弧就熄灭。
四、交流电弧的熄灭
电弧重燃取决于弧隙介质绝缘能力或介电强度和 弧隙电压的恢复。
1.弧隙介质介电强度的恢复
恢复过程：电弧电流过零，电弧熄灭时，弧隙中去游离作用继续 进行，弧隙电阻不断增大，弧隙介质的介电强度要恢复到正常状态 值所需要的过程。 介质介电强度的恢复速度与冷却条件、电流大小、开关电器灭弧 装置的结构和灭弧介质的性质有关。
低压电器常利用近阴极效应来灭弧。 影响介质介电强度恢复速率的主要因素： （1）弧隙温度。 （2）弧隙介质特性。 （3）灭弧介质的压力。 （4）断路器触头的分断速度。
四、交流电弧的熄灭 2.弧隙电压的恢复过程 电流过零后，弧隙电压从熄弧电压恢复到电源电压的 过程，用Uhf（t）表示，恢复过程与电路参数、负荷性质 等有关。受电路参数等因素的影响，电压恢复过程可能 是周期性的变化过程，也可能是非周期性变化过程。
《发电厂变电所电气部分》
第二章 高压开关电器
第一节 开关电器中的电弧（二）
教学内容
本节教学内容
一、直流电弧的特性 二、直流电弧的熄灭 三、交流电弧的特性
四、交流电弧的熄灭
五、熄灭交流电弧的基本方法
首页
一、直流电弧的特性
稳定燃烧的直流电弧压降由阴极区压 降、弧柱压降和阳极区压降三部分组成。 电弧阴极区压降近似等于常数，它与电极 材料和弧隙的介质有关；弧柱压降与弧长 成正比；阳极区的电压降比阴极区的小。
二、直流电弧的熄灭
熄灭直流电弧方法：
1.冷却或拉长电弧，增大电弧电阻和电弧电压；
2.增大线路电阻，如熄弧过程中串入电阻；
电弧的形成及灭弧措施
电弧的形成及灭弧措施电弧的热效应在实际生产中应用很充分，比如：电焊机、电弧炼钢炉等，都是利用电弧产生的巨大热量使金属熔化。
但在电器中，电弧的存在却是百害而无一利。
电弧产生的高温会使触头熔化、变形，进而影响其接通能力，大大降低电器工作的可靠性和使用寿命，因而在电器中，必须采取适当的灭弧措施。
1、电弧的产生电弧的产生实际上是弧光放电到气体游离放电的一个演变过程。
触头分离时，触头导电截面由面到点发生变化，在触头即将分离的瞬间，全部负载电流集中于未断开的一个点，从而形成极高的电流密度，产生大量热量，使触头的自由电子处于活跃状态。
触头分离后的那一刻，两触头间间隙极小，形成了极高的电场强度。
活跃的电子在强电场力的作用下，由阴极表面逸出，向阳极发射，这个过程产生了弧光放电。
高速运动的电子撞击间隙中的气体分子，使之激励和游离，形成新的带电粒子和自由电子，使运动电子的数量进一步增加。
这个过程如同滚雪球一般，会在触头间隙中形成大量的带电粒子，使气体导电而形成了炽热的电子流即电弧。
后面的过程就是气体游离放电过程。
电弧一经产生，便在弧隙中产生大量的热量，使气体的游离作用占主导地位，特别是当高温产生的金属蒸气进入弧隙后，气体热游离作用更为显著。
所以电压越高、电流越大，电弧区的温度就越高，电弧的游离因素也就越强。
与此同时，也存在抑制气体游离的因素。
一方面，已经处于游离状态的正离子和电子会重新复合，形成新的中性气体分子；另一方面，高度密集的高温离子和电子，要向周围密度小、温度低的介质扩散，使弧隙内离子和自由电子的浓度降低，电弧电阻增加、电弧电流减小，热游离减弱。
当以上去游离过程与气体热游离过程平衡时，电弧将处于稳定燃烧状态。
电弧的应用就是保持这种状态。
2、灭弧措施对电器来讲，尽快熄灭电弧，防止电弧对触头系统造成损害是必需的。
那么，如何熄灭电弧呢？先看维持电弧燃烧的条件。
维持电弧燃烧的条件主要有两点，一是保持电弧的燃烧温度，从而保持足够的自由电子浓度；二是保持维持整个弧柱的电动势，从而保持电子的高速运动。
开关电器中电弧产生原因及灭弧方法
开关电器中电弧产生原因及灭弧方法集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-开关电器中电弧产生原因及灭弧方法开关电器中电弧是如何产生的电孤是一种气体放电现象，它有两个特点：一是电弧中有大量的电子、离子，因而是导电的，电孤不熄灭电路继续导通，要电弧熄灭后电路才正式断开;二是电弧的温度很高，弧心温度达4000～5000摄氏度以上，高温电弧会烧坏设备造成严重事故，所以必须采取措施，迅速熄灭电弧。
电弧产生和熄灭的物理过程简述如下：在开关断开过程中，由于动触头的运动，使动、静触头间的接触面不断减小，电流密度就不断增大，接触电阻随接触面的减小就越来越大，因而触头温度升高，产生热电子发射。
当触头刚分离时，由于动、静触头间的间隙极小，出现的电场强度很高，在电场作用下金属表面电子不断从金属表面飞逸出来，成为自由电子在触头间运动，这种现象称为场致发射。
热电子发射、场致发射产生的自由电子在电场力作用下加速飞向阳极，途中不断碰撞中性质点，将中性质点中的电子又碰撞出来，这种现象称作碰撞游离。
由于碰撞游离的连锁反应，自由电子成倍地增加(正离子亦随之增加)，大量的电子奔向阳极，大量的正离子向负极运动，开关触头间隙便成了电流的通道，触头间隙间介质被击穿就形成电弧。
由于电弧温度很高，在高温的作用下，处在高温下的中性质点由于高温而产生强烈不规则的热运动，在中性质点互相碰撞时，又将被游离而形成电子和离子，这种因热运动而引起的游离称为热游离。
热游离产生大量电子和离子维持触头间隙间电弧。
产生电弧主要由碰撞游离，维持电弧主要依靠热游离。
开关电器中电弧熄灭常用哪些方法开关电器中电弧熄灭常用的方法如下：(1)利用气体或油熄灭电弧。
在开关电器中利用各种形式的灭弧室使气体或油产生巨大的压力并有力地吹向弧隙，电弧在气流或油流中被强烈地冷却和去游离，并且其中的游离物质被未游离物质所代替，电弧便迅速熄灭。
电弧熄灭条件
电弧熄灭条件电弧熄灭是指在电弧放电过程中，由于某些原因使电弧突然中断的现象。
电弧是电流通过气体或介质时产生的放电现象，具有高温、高亮度、高能量的特点。
电弧熄灭条件是指导致电弧中断的因素和条件。
一、电弧熄灭的条件有哪些？1. 电流不足：电弧熄灭的一个重要条件是电流不足。
当电流过小时，电弧火花无法维持，电弧熄灭。
2. 电压不足：电弧熄灭还需要电压的支持。
当电压过小时，电弧火花无法维持，电弧熄灭。
3. 气体稀薄：气体的密度与电弧的传导能力有关，当气体过于稀薄时，电弧容易熄灭。
4. 电弧长度过长：电弧在一定范围内能够稳定燃烧，但当电弧长度过长时，电弧容易熄灭。
5. 温度过低：电弧的温度与电弧的稳定性有关，当温度过低时，电弧容易熄灭。
二、如何保证电弧的稳定性和熄灭条件？1. 控制电流和电压：根据电弧的特性，合理调节电流和电压的大小，确保电弧能够稳定燃烧，避免电流和电压不足导致电弧熄灭。
2. 创造适合的气氛：在电弧放电过程中，通过控制和调节气氛的成分和压力，使其能够满足电弧的传导需求，避免气体稀薄导致电弧熄灭。
3. 控制电弧长度：合理控制电弧的长度，避免电弧过长导致电弧熄灭。
4. 提高温度：通过提高电弧的温度，增加电弧的稳定性，避免温度过低导致电弧熄灭。
三、电弧熄灭的影响和防范措施1. 影响：电弧熄灭会导致电路中断，造成电力系统的故障和停电，给生产和生活带来不便。
2. 防范措施：为了防止电弧熄灭，可以采取以下措施：(1) 保持电路的正常运行，定期检查和维护设备，确保电流和电压稳定。
(2) 采用合适的气氛控制技术，保持电弧放电过程中气体的稳定和均匀分布。
(3) 控制电弧长度，避免电弧过长。
(4) 采用合适的加热措施，提高电弧的温度，增加电弧的稳定性。
电弧熄灭的条件包括电流不足、电压不足、气体稀薄、电弧长度过长和温度过低等因素。
为了保证电弧的稳定性和避免电弧熄灭，需要控制电流和电压、创造适合的气氛、控制电弧长度和提高温度等措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
五、熄灭交流电弧的基本方法 1.吹弧
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
利用灭弧介质（气体、油等）在灭弧室中吹动电弧，广泛应用 在开关电器中，特别是高压断路器中。 横吹:吹弧方向与电弧轴线相垂直
2.采用多断口灭弧 纵吹:吹动方向与电弧轴线一致
熄弧时，利用多断口把电弧分解为多个相串联的短电弧，使电弧 纵横吹:将纵吹和横吹结合起来 的总长度加长，弧隙电导下降；在触头行程、分闸速度相同的情况下， 电弧被拉长的速度成倍增加，促使弧隙电导迅速下降，提高了介电强 度的恢复速度；另一方面，加在每一断口上的电压减小数倍，输入电 弧的功率和能量减小，降低了弧隙电压的恢复速度，缩短了灭弧时间。
3.提高分闸速度
迅速拉长电弧，有利于迅速减小弧柱内的电位梯 度，增加电弧与周围介质的接触面积，加强冷却和 扩散作用，如采用强力分闸弹簧。
第二节
电弧的特性和熄灭方法
五、熄灭交流电弧的基本方法
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
4.用耐高温金属材料制作触头
5.可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸气，减弱游离过程，利 采用优质灭弧介质
首页
第二节
电弧的特性和熄灭方法
一、直流电弧的特性
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
稳定燃烧的直流电弧压降由阴极区压降、弧柱压降 和阳极区压降三部分组成。电弧阴极区压降近似等于常 数，它与电极材料和弧隙的介质有关；弧柱压降与弧长 成正比；阳极区的电压降比阴极区的小。
短弧：几毫米长，电弧电压主要由阳极、阴极电压
第二节
电弧的特性和熄灭方法
四、交流电弧的熄灭 2.弧隙电压的恢复过程
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
电流过零后，弧隙电压从熄弧电压恢复到电源电压的过 程，用Uhf（t）表示，恢复过程与电路参数、负荷性质等 有关。受电路参数等因素的影响，电压恢复过程可能是 周期性的变化过程，也可能是非周期性变化过程。 不会在电压恢复过 周期性振荡的恢 程中出现过电压 复电压更容易超过弧 隙介质强度，造成电 弧重燃。
灭弧介质的特性，如导热系数、介电强度、热游离温度、 6.于电弧熄灭。如铜钨合金和银钨合金 短弧原理灭弧 热容量等，对电弧的游离程度有很大影响，这些参数值越 利用一个金属灭弧栅将电弧分为多个短弧，利用近阴极效 大，去游离作用越强。油、压缩空气、 SF6气体、真空 应的方法灭弧。 常用于低压开关电器中，如自动开关和电磁接触器等。
用熔解点高、导热系数和热容量大的耐高温金属制作触头，
7.利用固体介质的狭缝灭弧装置灭弧
广泛应用于低压开关。
磁场产生的方法：
（1）磁吹线圈与电路串联 （2）磁吹线圈与电路并联 （3）永久磁铁
第二节 思考练习
电弧的特性和熄灭方法
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
思考练习
1.交流电弧有什么特征？熄灭交流电弧的条件 是什么？
降组成。电弧电压是与电流、外界条件无关的常数，约为 20V左右。
长弧：几厘米以上，电弧电压主要由弧柱电压降组成，
电弧电压与电弧长度成正比。
第二节
电弧的特性和熄灭方法
二、直流电弧的熄灭
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
熄灭直流电弧方法：
1.冷却或拉长电弧，增大电弧电阻和电弧电压；
《发电厂变电站电气设备》
第三章 电弧及电气触头的基本知识
第一节 电弧的特性和熄灭方法
第二节 教学内容
电弧的特性和熄灭方法
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电触头的基本知识
本节教学内容
一、直流电弧的特性 二、直流电弧的熄灭 三、交流电弧的特性
四、交流电弧的熄灭
五、熄灭交流电弧的基本方法
3.“自然过零”
电流过零时，电弧自然熄灭。 如果电弧是稳定燃烧的，则电弧电流过零熄灭后，在另半周又会 重燃。 如果电弧过零后，电弧不发生重燃，电弧就熄灭。
第二节
电弧的特性和熄灭方法
四、交流电弧的熄灭
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
电弧重燃取决于弧隙介质绝缘能力或介电强度和 弧隙电压的恢复。
2.增大线路电阻，如熄弧过程中串入电阻；
3.长弧分割成串联短弧，利用短弧的特性，使得电弧电 压大于触头施加的电压时，则电弧即可熄灭。 在高压大容量的直流电路中（如大容量发电机的励 磁电路），一方面采用冷却电弧和短弧原理的方法来熄 弧，另一方面采用逐步增大串联电阻的方法来熄弧。
第二节
电弧的特性和熄灭方法
第二节
电弧的特性和熄灭方法
四、交流电弧的熄灭 3.交流电弧的熄灭条件
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
U （t）＞U （t）
j hf
在交流电弧的灭弧中，应充分利用交流电流的自 然过零点，采取有效的措施，加大弧隙间去游离的强度， 使电弧不再重燃，最终熄灭。
第二节
电弧的特性和熄灭方法
三、交流电弧的特性 1. 动态特性
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
电弧的温度、直径以及电弧电压随时间变化。
电弧电压呈马鞍形变化，电流小时，电弧电压高，电流大时，电 弧电压减小且接近于常数。
2. 热惯性
由于弧柱的受热升温或散热降温都有一定过程，跟不上快速变化 A点：燃弧电压 的电流，所以电弧温度的变化总滞后于电流的变化，这种现象称为电 B点：熄弧电压 弧的热惯性。
2.什么是近阴极效应？
3.什么是弧隙介质介电强度和弧隙恢复电压？
4.断路器断口并联电阻和电容的作用是什么？
5.开关电器中常采用的基本灭弧方法有哪些？ 各自的灭弧原理是什么？
第二节
电弧的特性和熄灭方法
《发电厂变电站电气设备》 第三章 电弧及电气触头的基本知识
1.弧隙介质介电强度的恢复
恢复过程：电弧电流过零，电弧熄灭时，弧隙中去游离作用继续进 行，弧隙电阻不断增大，弧隙介质的介电强度要恢复到正常状态值所 需要的过程。 介质介电强度的恢复速度与冷却条件、电流大小、开关电器灭弧 装置的结构和灭弧介质的性质有关。
低压电器常利用近阴极效应来灭弧。 影响介质介电强度恢复速率的主要因素： （1）弧隙温度。 （2）弧隙介质特性。 （3）灭弧介质的压力。 （4）断路器触头的分断速度。