电弧放电特点及危害
什么是电弧电弧有哪些危害
什么是电弧电弧有哪些危害
电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质（例如空气）所产生的瞬间火花，电弧又分为直流电弧，交流电弧，脉冲电弧。
如果我们在大气中开断电路时，电压如果超过12—20V，被开断的电流超过0.25—1A，在触头间隙中通常产生一团温度极高、发出强光且能够导电的近似圆柱形的气体
其实我们也可以这样理解，二块吸在一起的磁铁当我们分别向反方向慢慢拉开时，在一定范围内它还是有磁性的。
电弧也一样的道理。
当我们线路的电源断开时，在断开处，被断开的电压和电流超过上面所说的值，断开处的两端之间还有电压电流。
我们称为气体放电现象，也就是我们所说的电弧。
闪电也是一种电弧，都是属于气体放电的现象，我们知道发生闪电时电压和电流在一瞬间是非常高的。
不要说人和动物，那怕是各种用电机械被击中也“非死即伤”甚至把金属熔化，可见电弧产生时温度之高及对我们的影响和危害
而我们电工工作中比较容易出现电弧现象是在隔离开关，如果你不知道什么是隔离开关你可以想一下以前或农村的那个刀闸开关，它也是一种隔离开关。
用过的人都知道当我们断电或合闸的时候刀闸会出现一些火花，而那个就是电弧了，因为电流比较小，我们送电的时候没有什么负荷，所以直接操作影响不是很大，所以产生的电弧也不大。
但对于大电流或高压我们如果直接带电断开或合上就会产生很大电弧，有时候能达到闪电的程度，瞬间可以放出非常大的电流和电压及高温，温度甚至可以达到上万度，能把隔离开关触点溶化及烧毁线路上的用电设备。
连金属都能熔化，所以更不能说在旁边的操作人员了，这也是为什么隔离开关绝对不允许带电操作的原因。
简述电弧对人体的伤害及个人安全防护方案
简述电弧对人体的伤害及个人安全防护方案电弧是在电流断路的瞬间产生的放电现象，会产生高温、强光、强电流以及高压等危险因素。
当电弧发生时，会给人体带来严重的伤害。
以下将对电弧对人体的伤害以及个人安全防护方案进行简要描述。
1. 电弧对人体的伤害：电弧产生的高温会引起皮肤烧伤，甚至烧穿皮肤，且因为电弧的快速运动，烧伤范围会更大。
电弧产生的强光会刺激眼睛，造成短暂的或者长期的视觉问题，如暂时性失明、眼疲劳、视网膜烧伤等。
电弧产生的强电流和高压会对人体的神经和心脏造成直接的伤害。
人体被电弧电击之后，会有电击痕迹，严重时可能引发心脏骤停。
2. 个人安全防护方案：2.1 穿戴适当的安全防护装备：在进行接近电弧的工作时，必须穿戴适当的安全防护装备，如防火服、绝缘手套、面罩和安全帽等，以提供必要的保护。
2.2 训练和教育：对于接触电弧高风险环境的工作者，提供必要的培训和教育，使其了解电弧的危险程度和安全防护措施，掌握正确的应急处理方法。
2.3 使用正确的工具和设备：使用符合安全标准的工具和设备，并保持其良好的维护和检修状态，以降低电弧产生的概率。
2.4 进行电弧危害评估：在进行电弧高风险工作之前，应进行电弧危害评估，确定安全措施的合理性和有效性。
2.5 建立严格的作业规程和标准：制定适合的作业规程和标准，明确工作流程、操作要求以及安全防护措施，从而规范工作行为，遵守安全操作规程。
2.6 定期进行安全检查和维护：定期对设备、工具和安全装备进行检查和维护，确保其安全性和可靠性，及时发现并消除潜在安全隐患。
2.7 采取固定作业位置：尽量避免在容易产生电弧的环境下行走和工作，以降低电弧伤害的风险。
2.8 使用合适的屏障和屏蔽：在可能接触电弧的地方，使用合适的屏障和屏蔽物，减少电弧对人体的伤害。
2.9 紧急救援准备：在工作现场应配备相应的急救设备和紧急救援人员，以便在事故发生时能够及时救治受伤人员，降低伤害程度。
以上是对电弧对人体的伤害以及个人安全防护方案的简要描述。
电弧的产生和熄灭
一、电弧旳危害和特点
1. 电弧旳概念
当开关电器开断电路时，电压和电流到达一定值时，触头
刚刚分离后，触头之间就会产生强烈旳白光，称为电弧。
2.电弧旳本质
电弧旳实质是一种气体放电现象。 表面3000-
3. 电弧放电旳特征
4000度，弧 心温度可达
（1）电弧温度很高。
10000度
（2）电弧是一种自持放电现象。 （3）电弧是一束游离旳旳气体。
经过分析，可见交流电弧在交流电流自然过 零时将自动熄灭，但在下半周伴随电压旳增 高，电弧又重燃。假如电弧过零后，电弧不 发生重燃，电弧就此熄灭。
u
A
u h2
u h1
C
B
B'
O
i
C'
A'
交流电弧旳伏安特征
弧隙介质能够承受外 加电压作用而不致使弧隙 击穿旳电压称为弧隙旳介 质强度。当电弧电流过零 时电弧熄灭，而弧隙旳介 质强度要恢复到正常状态 值还需一定旳时间，此恢 复过程称之为弧隙介质强 度旳恢复过程。
2. 扩散 扩散是弧柱中旳带电质点逸出弧柱以外，进入周围介质 旳现象。扩散有三种形式： （1）温度扩散，因为电弧和周围介质间存在很大温差， 使得电弧中旳高温带电质点向温度低旳周围介质中扩散， 降低了电弧中旳带电质点； （2）浓度扩散，这是因为电弧和周围介质存在浓度差， 带电质点就从浓度高旳地方向浓度低旳地方扩散，使电弧 中旳带电质点降低； （3）利用吹弧扩散，在断路器中采用高速气体吹弧，带 走电弧中旳大量带电质点，以加强扩散作用。
恢复电压＝瞬态恢复电压＋工频恢复电压
交流电弧旳熄灭条件 1.假如电源电压恢复过程不小于介质强度恢复过程，
气隙被击穿，电弧重燃。 2.假如电源电压恢复过程低于介质强度恢复过程，
电弧放电的特点
电弧放电的特点
电弧放电是一种电流大、温度高、能量密度大的电击现象。
其特点包括：
1.高温：电弧放电的温度可达几千度，比一般燃烧更加剧烈。
2.高能：电弧放电的能量密度大，能够烧毁金属物体，甚至引发爆炸。
3.高亮：电弧放电释放的能量以光能的形式显示，闪电般的亮光能在暗环境中清晰地显示出来。
4.高电压：电弧放电往往需要较高的电压才能启动，这也是电气设备安全考虑因素之一。
5.高电流：电弧放电的电流很大，往往能引发火灾、事故等风险。
电弧基础知识培训
电弧在自然过零时将自动熄灭，但下半周 期随着电压的升高，电弧会重燃。 若电流过零时，电弧不再重燃，电弧就此 熄灭。
2、热惯性：电弧温度的变化滞后于电流 的变化
24
（二）交流电弧的熄灭
1、弧隙介质电强度的恢复过程 Uj——弧隙介质能够承受而不致使弧隙去穿的
如果加在触头间的电压小于各段短弧的阴极
电压之和，则电弧就不能维持而熄灭。
21
（二）直流电弧的工作点
R
L
U
直流电弧的
Un k
熄灭条件
U R • Ih Uh
22
六、 交流电弧的特性及熄灭
（一）特性 1、动态状安 特性曲线： 电弧电压和 电流随时间 不断变化， 每一周期， 电流过零2次
Uh A
B
t
B A
4
电弧原理
二、电弧的形成
产生电弧的根本原因：触头本身及其周围的介质 含有大量可被游离的电子。
当切断路瞬间，动静触头间出现弧光放电， 是 由于其间的介质迅速游离，存在着一定浓度的带电 质点，即带正电荷的离子和带负电荷的电子。
触头间电弧燃烧的区域称为弧隙。弧隙中带电 质点不断增多的游离过程可以由各种不同途径发 生：（1）热电子发射；（2）强电场发射；（3） 碰撞游离；（4）热游离。
弧熄灭。
17
五、直流电弧的特性及熄灭
（一）特性：
1、静态伏安特 Uh a
性曲线
Uf
Uh f (ih)
b
ih
Uh (ih 0)
为发弧电压、即产生电弧的最小电压值
18
2、电弧电压分布图： Uh =阴极区电压+弧柱区电压+阳极区电压
闪电大自然的电弧放电现象
闪电大自然的电弧放电现象闪电大自然的电弧放电现象闪电是一种在大气中产生的强烈放电现象。
它常常 bega 于云层之间或云层与地表之间，表现出强烈的光和声效应，给我们带来震撼和兴奋。
闪电现象的发生与大自然中的电弧放电密切相关，本文将对闪电的形成原理、分类及危害等方面进行探讨。
闪电作为一种天气现象，其形成原理是大气中的电荷分离和电势差的释放。
在一片云中，云水滴和冰粒的互相碰撞产生电荷分离，形成正负极。
当云体上方的正荷和云体下方的负荷之间形成足够大的电势差时，就会发生闪电放电现象。
值得注意的是，不同类型的闪电对应着不同的形成机制和环境条件。
首先，最常见的闪电是云地闪电。
这种闪电是在云层和地面之间形成的，通常 bega 于云朵内部的电荷分离过程。
当云体经过充分发展，内部的电荷累积到一定程度时，就会通过大气形成强大的电场。
最终，云朵的底部与地表之间形成一个电荷通道，电荷在这个通道中瞬间释放，形成强烈的闪电。
其次，雷暴云中的闪电也是常见的一种类型。
在雷暴云中，云层内部的气流强烈扰动，导致冰粒和水滴之间的碰撞增加，从而产生更强的电荷分离效应。
由于冰粒重于水滴，它们会往云层顶部移动，而水滴则向云层底部移动，这种分层移动加剧了电荷分离。
最终，云体的顶部和底部形成更为明显的正负极，产生强烈的闪电放电。
另一种形态是云间闪电。
云间闪电主要发生在不同云体之间。
当两个云体中积聚的电荷无法通过云内部的电荷通道释放时，它们之间会形成一座巨大的电场。
一旦云体间的电场足够大，电荷便会沿着空气中的路径瞬间放电，形成强烈的闪电现象。
这种闪电通常bega 于高空，产生强烈的光芒，给人以壮观的视觉效果。
尽管闪电给人留下了深刻的印象，然而，它也常常带来危害。
闪电放电的能量极大，它可以导致火灾、损坏电子设备，甚至对人体健康造成威胁。
因此，在雷暴天气中，人们应该尽量避免户外活动，确保自身的安全。
对于需要在室外工作的人员，应该采取防护措施，例如佩戴防雷装备、寻找避雷器等等。
电弧
热电子发射：触头刚分离时，触头间的接触压力和接触面积
不断减小，接触电阻迅速增大，使接触处剧烈发热，局部高温使此处 电子获得动能，就可能发射出来成为自由电子。
强电场发射：触头刚分离时，由于触头间的间隙很小，在电
压作用下间隙形成很高的电场强度，当电场强度超过3×106V／m时， 阴极触头表面的电子就可能在强电场力的作用下，被拉出金属表面 成为自由电子。
气体的压力越大，越不容易 产生电场游离。
三、电弧的产生 3.热游离维持电弧
热游离：发生雪崩式碰撞游离形成电弧后，产生高 温，气体中粒子运动速度增大，使原子外层轨道电子脱 离原子核内正电荷束缚力成为自由电子。 气体温度愈高，粒子运动速度愈大，原子热游离的 可能性也愈大，维持电弧稳定燃烧。
综上所述，由于热电子发射或强电场发射在触头间 隙中产生少量的自由电子，这些自由电子与中性分子发 生碰撞游离并产生大量的带电粒子，从而形成气体导电， 即产生电弧，一旦电弧产生后，将由热游离作用来维持 电弧燃烧。电弧的形成过程就是介质向等离子体态的转 化过程。
二、触头的接触电阻 主要因素：触头的表面加工状况、表面氧化程度、触 头间的压力及接触情况等。 1.触头间压力的影响
在开关电器中，一般在触头上附加钢性弹簧，以增大并保持触 头间的接触压力，使触头接触可靠，减小接触电阻并保持稳定。
2.触头材料及预防氧化的措施
材料：铜、黄铜和青铜等。 为了防止氧化，通常在触头表面镀上一层锡或铅锡合金。 镀锡铜触头：环境温度可在60℃以上，可用在户外装臵，也可用 3.不同材料的触头连接 在潮湿场所。 铝与铝： 直接连接 铜与铜 （干燥室内 ）： 镀银触头：用于户外装臵或潮湿场所使用的大电流触头。 直接连接 铜与铜 （室外、高温潮湿、腐蚀性气体室内 ）：搪锡 接触表面应镀锡，并涂上两层漆加以密封。 钢制触头： 钢与钢： 搪锡或镀锌 铜与铝（干燥室内 ）： 铜搪锡 表面涂中性凡士林油加以覆盖，以防氧化。 铝制触头： 铜与铝（室外、空气湿度接近l00%室内 ）： 过渡板，铜搪锡 钢与铝/钢与铜 ： 钢搪锡 不同压力作用时两触头表面的接触情况（F2＞F1）
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。
光伏板电弧-概述说明以及解释
光伏板电弧-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:光伏板电弧是光伏发电系统中一个重要的安全隐患。
当光伏板出现故障或非正常情况时，可能导致电弧的产生。
本文将从电弧的形成、光伏板电弧的特点、危害和预防措施等方面探讨光伏板电弧的问题。
了解光伏板电弧的相关知识，有助于提高光伏发电系统的安全性和稳定性，保障人们的生命财产安全。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构包括以下几个部分：1. 引言：介绍光伏板电弧的背景和重要性，概述文章内容。
2. 正文：分为三个部分，分别是电弧的形成、光伏板电弧的特点以及光伏板电弧的危害。
3. 结论：总结文章内容，提出预防光伏板电弧的措施，讨论光伏板电弧的应用前景，最后做出总结。
文章结构的清晰安排有助于读者更好地理解文章内容，每个部分之间有明确的逻辑关系，使得整篇文章内容连贯而具有条理。
1.3 目的本文旨在深入探讨光伏板电弧，探讨电弧的形成机制和光伏板电弧的特点，分析光伏板电弧可能造成的危害，探讨预防光伏板电弧的措施，并展望光伏板电弧在未来的应用前景。
通过本文的研究和分析，旨在增强读者对光伏板电弧的认识，提高对光伏板电弧安全防范意识，推动光伏板电弧技术的发展和应用。
2.正文2.1 电弧的形成电弧是一种在电流通过不稳定的介质时产生的放电现象。
当两个电极之间的电压高到足以克服介质的电阻时，就会形成电弧。
电弧的形成主要经历三个阶段：1. 引发阶段：在两个电极之间的介质中出现局部放电，产生一定数量的自由电子和离子。
2. 扩散阶段：自由电子和离子加速移动，形成电流，同时介质被加热并产生等离子体。
3. 稳定阶段：电弧已经建立，稳定地维持在电极之间。
此时电弧会发出强烈的光和热，产生高温和高能量。
电弧的形成过程是一个连续的放电现象，其能量非常巨大，具有破坏性和危险性。
在特定的环境下，电弧可能引发火灾、爆炸等严重事故，因此必须引起足够的重视并采取有效的防范措施。
2.2 光伏板电弧的特点光伏板电弧的特点是指在光伏板系统中产生的电弧现象具有一些独特的特性。
电弧及其主要危害
2.1 电弧及其主要危害
2.1 arc and its main harm
2.1 电弧及其主要危害
电弧
一种高温、强光的电游离现象， 开关电器和线路中一种必然的物 理现象，是电流的延续。
1. 电弧的主要特征
能量集中，发出高温、
强光。
01
游离的气体，质轻易变。 03
自持放电，维持
02 电弧稳定燃烧
所需电压很低。
2. 电弧的危害
延长了电路的开断时间，从而使故障对供配电系统造成 01
更大的损坏。 02 高温使开关触头变形、熔化，从而导致接触不良甚至损坏。
高温可能造成人员灼伤甚至直接或间接的死亡，强光可 03 能损害人的视力。
04 引起弧光短路，严重时造成爆炸事故。
实训项目
2.2 电弧的产生
2.2 the generation of electric arc
高电场发射和热电发射的游离方式在触头分开之
注பைடு நூலகம்
初占主导作用碰撞游离和高温游离使电弧持续和发
展它们是互相影响，互相作用的。
2. 产生电弧的游离方式
（3）碰撞游离
高速移动的自由电子碰撞中性质点，使中性质点游离成 带正电的正离子和自由电子。不断的碰撞使触头间隙中 正离子和自由电子数越来越多，形成“雪崩”现象， 当离子浓度足够大时，介质被击穿而产生电弧。
2. 产生电弧的游离方式
（4）高温游离
游离 电弧形成后的高温，加强了正离子和自由电子的游离。 触头越分开，电弧越大，高温游离也越显著。
1. 产生电弧的根本原因
触头间很大电场强度和很高的 温度导致触头本身的电子及触 头周围介质中的电子被游离而
形成电弧电流。
2. 产生电弧的游离方式
任务一：理想电弧的现象及特点
任务一：理想电弧的现象及特点1、能阐述电弧的危害及应用电弧危害主要表现在对人身与设备上的危害，电弧可对人体产生严重甚至是致命的灼伤，开关电器中的电弧会造成电路短路，瞬间巨大的能力可能烧毁设备。
电弧可作为强光源如弧光灯，紫外线源如太阳灯或强热源如电电弧炉。
2、能说出电弧的构成由阴极区；阳极区和弧柱组成。
3、能熟练说出电弧的分类电弧按其外形分为长弧与短弧。
长短之别一般取决于弧长与弧径之比。
弧长大大超过弧径的称为长弧。
长弧的特点是，电弧的过程主要决定于弧柱，电弧压降的大小主要由弧柱压降所决定。
即长弧的电压是近极压降(阴极压降与阳极压降)与弧柱压降之和。
U＝U阴＋U阳＋U柱若弧长小于弧径，两极距离极短(如几毫米)的电弧称为短弧。
此时两极的热作用强烈，近极区的过程起主要作用。
电弧的压降以近极压降为主，几乎不随电流变化。
电弧还可按其电流的性质分为直流电弧和交流电弧。
4、能够说出各类电弧的特点电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点。
电弧的重要特点是电流增大时,极间电压下降,弧柱电位梯度也低，每厘米长电弧电压降通常不过几百伏，有时在1伏以下。
弧柱的电流密度很高,每平方厘米可达几千安，极斑上的电流密度更高。
电弧是一束高温电离气体，在外力作用下，如气流，外界磁场甚至电弧本身产生的磁场作用下会迅速移动（每秒可达几百米），拉长、卷曲形成十分复杂的形状。
电弧在电极上的孳生点也会快速移动或跳动。
直流电弧要比交流电弧难以熄灭。
5、理解电弧产生的条件由于电弧温度很高，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。
电弧
3
电弧的特点
导电性强 能量集中 温度高 亮度大 质量轻 易变性
X . J
Page 9
. F
4
电弧的用途
用途
强热源
紫 外 线 源 电 弧 炉 氩 弧 焊
强光源
弧 光 灯
X . J
Page 10
. F
5
电弧的危害
电弧电压所产生的危害严重的，其温度高达数千摄氏度， 电弧电压所产生的危害严重的，其温度高达数千摄氏度，轻则 损坏设备，重则可以产生爆炸，酿成火灾，威胁生命和财产的安全。 损坏设备，重则可以产生爆炸，酿成火灾，威胁生命和财产的安全。 特别是在石油、电力行业中，更需要额外的注意， 特别是在石油、电力行业中，更需要额外的注意，由于行业的特殊 更容易造成事故，甚至是人员的伤亡。 性，更容易造成事故，甚至是人员的伤亡。 在电力行业中，开关电器会产生电弧， 在电力行业中，开关电器会产生电弧，因为其温度高达数千摄 氏度，能烧坏触头，甚至导致触头熔焊。如果电弧不立即熄灭， 氏度，能烧坏触头，甚至导致触头熔焊。如果电弧不立即熄灭，就 可能烧伤操作人员，烧毁设备，甚至酿成火灾。因此， 可能烧伤操作人员，烧毁设备，甚至酿成火灾。因此，有触头的电 器应考虑其灭弧问题。尤其是高压配电方面更要注意。 器应考虑其灭弧问题。尤其是高压配电方面更要注意。一但由于带 负荷拉闸操作失误，或者是在开关箱内有异物（导电体）， ），拉出开 负荷拉闸操作失误，或者是在开关箱内有异物（导电体），拉出开 关箱的时候，异物瞬间接通了两极又分开，导致电弧产生， 关箱的时候，异物瞬间接通了两极又分开，导致电弧产生，导致产 生爆炸现象，炸伤、烧伤操作人员。 生爆炸现象，炸伤、烧伤操作人员。 在石化行业中，各种设备都可能导致电弧的产生， 在石化行业中，各种设备都可能导致电弧的产生，再加之一些 不可预测的天然因素的存在， 不可预测的天然因素的存在，所以在石化行业中更要特别的小心仔 严防电弧产生爆炸，导致火灾。 细，严防电弧产生爆炸，导致火灾。
电弧的产生危害及消除措施
电弧的产生、危害及消除措施电弧的产生、危害及消除措施一?电弧的产生当断路器开断电路时?只要电路中电压大于10)2OV。
电流大于80)100mA。
动、静触头间就会出现电弧。
此时触头虽已分开?但是电流通过触头间的电弧继续流通?一直到触头分开到足够的距离?电弧熄灭后?电路才开断?因此?电弧是高压断路器开断过程中产生的现象。
开关触头分离时?触头间距离很小?电场强度E很高(E = U/d)。
当电场强度超过一定数值时?阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。
从阴极表面发射出来的自由电子和触头间原有的少数电子?在电场力的作用下向阳极作加速运动?途中不断地和中性质点相碰撞。
只要电子的运动速度v 足够高?电子的动能A = 2mv足够大?就可能从中性质子中打出电子?形成自由电子和正离子。
这种现象称为碰撞游离。
新形成的自由电子也向阳极作加速运动?同样地会与中性质点碰撞而发生游离。
碰撞游离连续进行的结果是触头间充满了电子和正离子?具有很大的电导(在外加电压下?介质被击穿而产生电弧?电路再次被导通。
当高压断路器开断高压有载电路时之所以产生电弧?原因在于触头本身及其周围的介质中含有大量可被游离的电子。
当分断的触头间存在足够大的外施电压条件下?电路电流也达到最小生弧电流时?会因强烈的游离而产生电弧。
电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。
这种有强烈的声、光和热效尖的弧光放电?就是电弧的形成过程。
所以?电弧实质上就是一种能导电的电子、离子流?其中还包括燃烧着的铜分子流。
二?电弧的特性电孤是一种气体放电现象?电弧放电现象的主要特性如下。
1.电孤是种能量集中、温度高、亮度大的气体放电现象。
如前所述?10kV少油断路器开断20KA时?电弧功率高达一万千瓦已上。
这样大的能量在很短的时间内几乎全部变成热能?造成电弧及其附近区域强烈物理、化学变化。
2.电弧由三部分组成?阴极区、阳级区和弧柱区。
在电弧的阴极和阳极区?温度常超过金属气化点?弧柱是在阳极、阴极之间明亮的光柱?弧柱中心温度可高达七干度?弧柱的直径很小?一般只有几毫米到几个厘米。
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
CH-04-1电弧理论
电气运行
1.吹弧
电气运行
2.采用多断口灭弧
电气运行
3.短电弧灭弧
这种灭弧方法是近阴极 效应的利用。当触点间发 生电弧后，由于磁场的作 用，把电弧吸引到栅片内， 将长弧分割成一串短电弧。 电弧过零时，每个短电弧 的阴极附近立即出现 150 一 250V 的介质电强度。 如果触点间的电压小于各 个间隙介质电强度的总和， 电弧将会熄灭。这种灭弧 方法在低压开关电器中效 果显著。
电气运行
弧隙介质强度的恢复过程是指在电弧电流过零时电弧 熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定时间恢复到绝缘 的正常状态的过程。 影响弧隙介质恢复的因素，除了介质的种类、状态、 电极材料、形状等外，还有近阴极效应。
电气运行
近阴极效应：
但电流过零极性改变是，弧隙中剩余带电粒子的运 动方向也随之改变，由于电子的质量比正离子小得多， 弧隙极性改变时，电子能迅速地向相反方向运动，而 正离子却几乎不动，这样，在新阴极附近形成了只有 正离子的离子空间。其电导很低，显示出一定的介质 电强度，约在0.1~1微秒的短暂时间内有150~250V的 起始介质电强度。这种现象有利于电弧的熄灭。随后， 弧隙介质电强度恢复的快慢，主要取决于冷却条件。
电气运行
开关电器
开关电器是用来接通或切断电路的电气设备。发 电厂、变电站中的设备的投入或退出、系统运行方式 的改变都必须用开关电器进行。
开关电器主要是指断路器、隔离开关、熔断器、 负荷开关、闸刀开关、接触器、起动器等电气设备。
电气运行
开关电器分类
根据开关电器在电路中担负的任务，可分为： （1）仅用来正常工作情况下，断开或闭合工作电流。 如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动 器。 （2）仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电 流。若高、低压熔断器。 （3）既用来断开或闭合工作电流，也用来断开或闭 合过负荷电流或短路电流。如高压断路器、低压自动 空气断路器等。 （4）不要求断开或闭合工作电流，但具备一定的切、 合电容电流和环流的能力，在检修时则用来隔离电压。 如隔离开关等。
电弧的危害
电弧的危害
电弧电压所产生的危害严峻的，其温度高达数千摄氏度，轻则损坏设备，重则可以产生爆炸，酿成火灾，威逼生命和财产的平安。
特殊是在石油、电力行业中，更需要额外的留意，由于行业的特别性，更简单造成事故，甚至是人员的伤亡。
在电力行业中，开关电器会产生电弧，由于其温度高达数千摄氏度，能烧坏触头，甚至导致触头熔焊。
假如电弧不马上熄灭，就可能烧伤操作人员，烧毁设备，甚至酿成火灾。
因此，有触头的电器应考虑其灭弧问题。
尤其是高压配电方面更要留意。
一但由于带负荷拉闸操作失误，或者是在开关箱内有异物（导电体），拉出开关箱的时候，异物瞬间接通了两极又分开，导致电弧产生，导致产生爆炸现象，炸伤、烧伤操作人员。
在石化行业中，各种设备都可能导致电弧的产生，再加之一些不行猜测的自然因素的存在，所以在石化行业中更要特殊的当心认真，严防电弧产生爆炸，导致火灾。
由于行业的特别性，企业四周的空气中含有肯定程度的易燃易爆气体，只要遇到个中放电现象就可能将其爆，从而酿成大的灾难。
在电力行业企业中呢，更简单发生电弧现象，比如短路时，电流虽小，但由于接地故障的原因，接地点就可能产生电弧；开关制造不良、安装不善或维护不准时；线路敷设不善；电气设备及线材的选择未按所处环境实行适当的措施；动物咬、抓等造成绝缘损坏等。
上述状况都有
可能造成电弧事故，因此绝不行以轻视。
变压器油中电弧放电气泡行为特征与射流冲击毁伤机制
变压器作为电力系统中重要的设备之一，其正常运行对于维持电网的稳定和安全具有重要的意义。
在变压器油中，电弧放电和气泡是影响其性能和安全的重要因素。
本文将对变压器油中电弧放电和气泡的行为特征以及射流冲击毁伤机制进行深入探讨。
一、电弧放电和气泡在变压器油中的行为特征1. 电弧放电的特征电弧放电是指在电力设备中，由于介质击穿和放电过程形成的一种电光火花现象。
在变压器油中，电弧放电通常发生在油中的气泡或悬浮颗粒周围。
其特征包括放电时的高温、高压和强烈的光、声、热效应。
在电弧放电的过程中，油中的气体和杂质会被激发产生一系列化学反应，造成油质的变化和设备的损坏。
2. 气泡的特征气泡是指变压器油中由气体或其他挥发性物质形成的气泡状空间。
气泡的存在会导致油的绝缘性能下降，同时也会对油的流动性和冷却效果造成影响。
气泡的形成通常与油中的气体溶解度、温度、压力等因素有关。
在变压器正常运行过程中，气泡的产生对设备的安全运行和寿命造成严重危害。
二、电弧放电和气泡对变压器油的影响1. 对油质的影响电弧放电和气泡在变压器油中的存在会导致油质的变化。
在电弧放电的过程中，油中的分子会产生裂解和聚合反应，形成一些不稳定的化合物。
而气泡的存在也会加速油中的氧化过程，造成油质的老化和变质。
这些变化会导致油的绝缘性能下降，增加设备的故障率。
2. 对设备的影响电弧放电和气泡的存在也会对变压器设备的安全和稳定运行造成直接影响。
在电弧放电的过程中，油中的温度和压力会急剧升高，造成设备的局部热量和应力升高。
而气泡的存在也会降低油对设备的冷却效果，导致设备的温升过高。
这些因素都会加速设备的老化和损坏。
三、变压器油中电弧放电和气泡的射流冲击毁伤机制1. 射流冲击的机制在变压器油中，电弧放电和气泡形成的射流会对设备表面产生射流冲击。
这种射流冲击会对设备的绝缘表面产生冲击和破坏，使得油中的气泡和化合物进入设备内部，加速设备的老化和损坏。
射流冲击还会对设备内部零部件产生冲击，增加零部件的磨损和疲劳，减少设备的使用寿命。
电弧放电原理
电弧放电原理电弧放电是一种高温、高能量的放电现象，其原理主要是通过电流在气体或真空中产生的等离子体放电现象。
电弧放电具有很强的热、光和声效应，广泛应用于电力系统、电焊、电弧炉等领域。
下面我们将详细介绍电弧放电的原理及相关知识。
1. 电弧放电的形成。
电弧放电是在电场作用下，电流穿过气体或真空时，由于电流密度过大，使局部气体电离而形成的等离子体现象。
当电场强度达到一定数值时，气体中的自由电子和离子将受到电场的作用而加速运动，当它们的能量达到足够高时，就能够使气体分子发生碰撞电离，从而形成等离子体。
这种等离子体受到电场的作用，形成了电弧放电。
2. 电弧放电的特点。
电弧放电具有高温、高能量、高亮度、高频率等特点。
其温度可达到数千度甚至数万度，能量密度很大，光亮度高，同时还会产生较大的声音和电磁辐射。
这些特点使得电弧放电在工业生产中具有广泛的应用价值。
3. 电弧放电的应用。
电弧放电在电力系统中被广泛应用，如断路器、隔离开关等设备中常常会出现电弧放电现象。
此外，在电焊、电弧炉等领域也都需要利用电弧放电来完成工艺过程。
电弧放电还可以用于光源、激光器、等离子体喷涂等领域。
4. 电弧放电的危害。
尽管电弧放电在工业生产中有着广泛的应用，但其高温、高能量的特点也带来了一定的危害。
电弧放电会产生辐射、火花、热量等，对设备和人员都会造成一定的伤害。
因此，在实际应用中需要采取相应的防护措施，以减少电弧放电带来的危害。
5. 电弧放电的防护。
为了减少电弧放电带来的危害，人们采取了一系列的防护措施，如使用防护服、面罩、眼镜等个人防护装备，使用电弧隔离开关、电弧探测器等设备，以及对设备进行定期维护和检查等措施，来降低电弧放电带来的危害。
总结，电弧放电是一种高温、高能量的放电现象，其形成原理是在电场作用下，电流穿过气体或真空时，由于电流密度过大，使局部气体电离而形成的等离子体现象。
电弧放电具有高温、高能量、高亮度、高频率等特点，广泛应用于电力系统、电焊、电弧炉等领域。
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电弧放电特点及危害
当开关电器开断电路时，如果电路电压超过10~20V，电流超过
80~100mA，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。
电弧是开关电器在开断过程中不可避免的现象。
电弧的实质是一种气体放电现象，但它又不同于其他形式的放电现象，如电晕放电、火花放电等。
本文首先介绍了电弧放电的特点及危害，其次介绍了产生电弧和电火花的主要原因，最后阐述了电火花放电和电弧放电的区别，具体的跟随小编一起来了解一下吧。
电弧放电简介
两个电极在一定电压下由气态带电粒子，如电子或离子，维持导电的现象。
激发试样产生光谱。
电弧放电主要发射原子谱线，是发射光谱分析常用的激发光源。
通常分为直流电弧放电和交流电弧放电两种。
电弧放电（arc discharge）是气体放电中最强烈的一种自持放电。
当电源提供较大功率的电能时，极间电压不需要太高（约几十伏），两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流（几安至几十安），并发出强烈的光辉，产生高温（几千至上万度），这就是电弧放电。
电弧是一种常见的热等离子体（见等离子体应用）。