电气设备中的电弧理论
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? 这种触头结构同时也具有将一个电弧分成两段以分散 电弧能量的作用。交流接触器常采用这种灭弧方法。
22
（2）栅片灭弧
?? 当灭电弧弧栅进一入般灭是弧由栅多后片，镀被铜分薄割 钢成片数（段栅串片联）的和短石弧棉。绝缘板组
? 成这。样它每们两安片放灭在弧电栅器片触可头以上看方作 的一灭对弧电室极内，，而彼每此对之电间极互间相都绝有 缘15，0片～间25距0V离的约绝2缘～强5m度m，。从当而触 头使分整断个电灭路弧时栅，的在绝触缘头强之度间大产大 生加电强弧。，电弧电流产生磁场，
? 由 多 常 密 电与 足 片 电于，稀集弧此以又弧钢因疏，拉同达强迅片此，这入时到烈速磁，而种灭每电吸冷阻电下上弧个弧收却比弧方疏罩栅燃电并空上的下中片烧弧很气方磁密。间电热快磁的通的的压量熄阻磁却磁电，，灭小通非场压钢因。得非常将不栅此
23
（3）磁吹灭弧
a)示意图 b)顶视图
? 利用电弧在磁场中受力， 将电弧拉长，并使电弧 在冷却的灭弧罩窄缝隙 中运动，产生强烈的去 游离作用，从而将电弧 熄灭。
复合加强 去游离作用加强
13
对熄 去弧 游介 离质 强与
弱触 的头 影材 响料
传热能力越强
介电强度越大 介质热容量越大
耐高温金属对表 面电子束缚力强
去游离 作用越强
14
有针对性的灭弧措施
?通过降低电弧温度采取的灭弧措施 ?通过增大气体介质压力采取的灭弧措施 ?按照介质特性采取的灭弧措施 ?通过选取触头材料采取的灭弧措施
15
速拉灭弧法 冷却灭弧法 吹弧灭弧法 粗弧分细灭弧法
常用的熄弧方法
降低电弧温度
长弧切短灭弧法
增大电弧上的压降
真空灭弧法 利用真空较高的绝缘强度
16
横吹
阴极
阳极
气流，油流
17
纵吹
阴极
阳极
18
长弧切短-栅片灭弧
阴极
阳极
19
灭弧室
20
开关电器中的灭弧方法和装置
? 触头在通断过程中产生的电弧会烧损 触头，造成其它故障。
26
小结
1.电弧的形成过程 2.电弧的熄灭方法
27
4
阴极
自由电子
阳极
炙热的电流斑产生热电子发射
5
强电场
U
阴极
自由电子
阳极
强电场发射
6
强电场
U
阴极
阳极
自由电子
中性质点
正离子
碰撞游离
7
阴极
阳极
电弧开始燃烧
8
阴极
阳极
自由电子
中性质点
正离子
电弧高温所产生的热 游离维持电弧的燃烧
9
电弧燃烧中的复合去游离
阴极
阳极
自由电子
中性质点
正离子
复合去游离的强弱取决于
电气设备中的电弧理论
什么是电弧？
由绝缘气体或绝缘油 受热分解出的气体游离产 生的自由电子导电现象
2Fra Baidu bibliotek
电弧的危害
?电弧延长了电路开断的时间
?电弧的高温可能烧损开关的 触头，烧毁电气设备、导线 及电缆
?强烈的弧光可能损伤人的视 力，使人眼致瞎
3
产生电弧的根本原因
触头本身及触头 周围介质中含有大量 可被游离的自由电子
? 电弧两侧的合成磁通不 相等，下侧大于上侧， 因此，产生强烈的电磁 力将电弧向上侧推动， 并使电弧急速进入灭弧 罩，电弧被拉长并受到 冷却而很快被熄灭。
24
交流电弧熄灭的特点
I t
电流到零 电流过零
电弧暂时熄灭
电弧可能重燃
25
对电气触头的基本要求
?满足正常负荷的发热要求 ?具有足够的机械强度 ?具有足够的动稳定度和热稳定度 ?具有足够的断流能力
? 对于通断大电流电路的电器，如接触 器、断路器等，这个问题更为突出， 因此开关电器要有较完善的灭弧装置。
21
（1）桥式结构双断口灭弧
? 桥式结构双断口触头，流过触头两端的电流方向相反， 将产生互相推斥的电动力。当触头打开时，在断口中 产生电弧。使电弧向外运动并拉长，从而使它迅速穿 越冷却介质，加快电弧冷却并熄灭。
离子间的相对速度与 距离
10
电弧燃烧中的扩散去游离
阴极
阳极
自由电子
扩散去游离的强弱取决于
离子间的浓度差和温度差
11
电弧温度对去游离的影响
热发射、热游离作用减弱
去
温
游
度
离
降
作 用
低
加
带电质点速度减慢 复合加强 强
12
对电 去弧
游燃 离烧 强空 弱间 的的 影压 响力
压力增大 带电质点间的距离减小
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（2）栅片灭弧
?? 当灭电弧弧栅进一入般灭是弧由栅多后片，镀被铜分薄割 钢成片数（段栅串片联）的和短石弧棉。绝缘板组
? 成这。样它每们两安片放灭在弧电栅器片触可头以上看方作 的一灭对弧电室极内，，而彼每此对之电间极互间相都绝有 缘15，0片～间25距0V离的约绝2缘～强5m度m，。从当而触 头使分整断个电灭路弧时栅，的在绝触缘头强之度间大产大 生加电强弧。，电弧电流产生磁场，
? 由 多 常 密 电与 足 片 电于，稀集弧此以又弧钢因疏，拉同达强迅片此，这入时到烈速磁，而种灭每电吸冷阻电下上弧个弧收却比弧方疏罩栅燃电并空上的下中片烧弧很气方磁密。间电热快磁的通的的压量熄阻磁却磁电，，灭小通非场压钢因。得非常将不栅此
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（3）磁吹灭弧
a)示意图 b)顶视图
? 利用电弧在磁场中受力， 将电弧拉长，并使电弧 在冷却的灭弧罩窄缝隙 中运动，产生强烈的去 游离作用，从而将电弧 熄灭。
复合加强 去游离作用加强
13
对熄 去弧 游介 离质 强与
弱触 的头 影材 响料
传热能力越强
介电强度越大 介质热容量越大
耐高温金属对表 面电子束缚力强
去游离 作用越强
14
有针对性的灭弧措施
?通过降低电弧温度采取的灭弧措施 ?通过增大气体介质压力采取的灭弧措施 ?按照介质特性采取的灭弧措施 ?通过选取触头材料采取的灭弧措施
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速拉灭弧法 冷却灭弧法 吹弧灭弧法 粗弧分细灭弧法
常用的熄弧方法
降低电弧温度
长弧切短灭弧法
增大电弧上的压降
真空灭弧法 利用真空较高的绝缘强度
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横吹
阴极
阳极
气流，油流
17
纵吹
阴极
阳极
18
长弧切短-栅片灭弧
阴极
阳极
19
灭弧室
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开关电器中的灭弧方法和装置
? 触头在通断过程中产生的电弧会烧损 触头，造成其它故障。
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小结
1.电弧的形成过程 2.电弧的熄灭方法
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4
阴极
自由电子
阳极
炙热的电流斑产生热电子发射
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强电场
U
阴极
自由电子
阳极
强电场发射
6
强电场
U
阴极
阳极
自由电子
中性质点
正离子
碰撞游离
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阴极
阳极
电弧开始燃烧
8
阴极
阳极
自由电子
中性质点
正离子
电弧高温所产生的热 游离维持电弧的燃烧
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电弧燃烧中的复合去游离
阴极
阳极
自由电子
中性质点
正离子
复合去游离的强弱取决于
电气设备中的电弧理论
什么是电弧？
由绝缘气体或绝缘油 受热分解出的气体游离产 生的自由电子导电现象
2Fra Baidu bibliotek
电弧的危害
?电弧延长了电路开断的时间
?电弧的高温可能烧损开关的 触头，烧毁电气设备、导线 及电缆
?强烈的弧光可能损伤人的视 力，使人眼致瞎
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产生电弧的根本原因
触头本身及触头 周围介质中含有大量 可被游离的自由电子
? 电弧两侧的合成磁通不 相等，下侧大于上侧， 因此，产生强烈的电磁 力将电弧向上侧推动， 并使电弧急速进入灭弧 罩，电弧被拉长并受到 冷却而很快被熄灭。
24
交流电弧熄灭的特点
I t
电流到零 电流过零
电弧暂时熄灭
电弧可能重燃
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对电气触头的基本要求
?满足正常负荷的发热要求 ?具有足够的机械强度 ?具有足够的动稳定度和热稳定度 ?具有足够的断流能力
? 对于通断大电流电路的电器，如接触 器、断路器等，这个问题更为突出， 因此开关电器要有较完善的灭弧装置。
21
（1）桥式结构双断口灭弧
? 桥式结构双断口触头，流过触头两端的电流方向相反， 将产生互相推斥的电动力。当触头打开时，在断口中 产生电弧。使电弧向外运动并拉长，从而使它迅速穿 越冷却介质，加快电弧冷却并熄灭。
离子间的相对速度与 距离
10
电弧燃烧中的扩散去游离
阴极
阳极
自由电子
扩散去游离的强弱取决于
离子间的浓度差和温度差
11
电弧温度对去游离的影响
热发射、热游离作用减弱
去
温
游
度
离
降
作 用
低
加
带电质点速度减慢 复合加强 强
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对电 去弧
游燃 离烧 强空 弱间 的的 影压 响力
压力增大 带电质点间的距离减小