电弧的基本理论-1
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取决电当于场带电游电场离粒强主子度要积、取累电决到子于的一电平子定均运的自动数由速量行度时程，，以即 介及气质体的的导性电质性。质发生改变，由绝缘 体变触为头间导电体压，越在高外，加电电场压强的度作也越用高下，，则 电气体流容通易过被触击头穿间。隙，发出声响和强 烈的气白体的光压，力就越形大成，了越电不弧容。易产生电场游
1.去游离过程 使弧隙中正离子和自由电子减少。 正负电荷中和成为中性质点的现象。
扩散：电弧中的自由电子和正离子散溢到电弧外面， 并与周围未被游离的冷却介质相混合的现象。
要使电弧熄灭，必须使去游离作用强于游离作用。
5.1 电弧的产生及危害
四、电弧的熄灭
2.影响去游离的物理因素 （1）介质的特性 （2）电弧的温度 （3）气体介质压力
3.电弧是一种自持放电，很低的电压就能维持电弧的稳燃 烧而不会熄灭。
4.游离的气体，质量轻，迅速移动、伸长、弯曲和变形。 运动速度可达每秒几百米。
5.1 电弧的产生及危害
三、电弧的 电弧的基本理论
1.电弧的高温，可能烧坏电器触头和触头周围 的其他部件；对充油设备还可能引起着火甚至 爆炸等危险。
（4）游离质点的密度 （5）触头材料
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
5.1 电弧的产生及危害
思考练习
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
思考练习
1.电弧具有什么特征？它对电力系统和电气设 备有哪些危害？
2.电弧是如何形成的？
3.电弧的游离和去游离方式各有哪些？影响去 游离的因素是什么？
阴极的热电子发射或强电场发射：触头开断瞬间产生 少量的自由电子的原因。
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。
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
2.碰撞游离形成电弧
游离：中性质点转化为带电质点的过程。
碰撞游离：自由电子，在电场力作用下加速运动，不断与中性气体 质点（原子或分子）撞击，如果电场足够强，自由电子动能足够大，碰 撞时就能将中性原子外层轨道上的电子撞击出来，脱离原子核内正电荷 吸引力的束缚，成为新的自由电子。失去自由电子的原子则带正电，称 为正离子。新的自由电子又去碰撞另外的中性原子…此过程愈演愈烈， 发展成为“电子崩” 。
5.1 电弧的产生及危害
二、电弧的特点
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
电弧：是一种能量集中、温度很高、亮度很大的气体
导电现象。
1.电弧的组成：电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组 成
2.电弧温度很高，发出强烈的白光，故称弧光放电为电弧。
弧柱区中心可达到10000℃以上，表面温度也有3000～ 4000℃。
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
4.影响游离作用的物理因素
（1）温度越高，热游离越强烈。
（2）压力越大，行程越小，碰撞游离越小。
（3）电压越高越容易将间隙击穿。
（4）开断距离增大则减小间隙中的电场强度。
（5）不同介质游离电场不同，热游离温度不同。
（6）不同金属的蒸汽有不同的游离电压。
性也愈大，维持电弧稳定燃烧。
→维持发展
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。
5.1 电弧的产生及危害
离。
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
3.热游离维持电弧
电弧热形游成离的：发物生理雪过崩程式：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
核内正阴电极荷发束射缚（力成起为因自）由→电碰子撞。游离（重要因素）
→击气穿体（温度量愈变高到，质粒变子）运动→速热度游愈离大（，主原子要热因游素离）的可能
5.1 电弧的产生及危害
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
《发电厂变电站电气设备》
第五章 电弧的基本理论
5.1 电弧的基本知识
5.1 电弧的产生及危害
教学内容
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
本节教学内容
一、电弧的产生 二、电弧的特点 三、电弧的主要危害 四、电弧的熄灭
首页
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
电弧的产生实际上是气体介质在某些因素 作用下，发生强烈游离，产生很多带电质点， 由绝缘变为导通的过程。电弧能成为导电通道， 是由于电弧的弧柱内存在大量的带电粒子，这 些带电粒子的定向运动形成电弧。
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
1.自由电子的产生
2.在开关电器中，触头间只要有电弧的存在， 电路就没有断开，电流仍然存在，电弧的存在 延长了开关电器断开故障电路的时间，加重了 电力系统短路故障的危害。
3.容易造成飞弧短路、伤人或引起事故扩大。
5.1 电弧的产生及危害
四、电弧的熄灭
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
电弧的熄灭过程实质：气体介质由导通又变 为截止的过程，是电弧区域内已电离的质点不断 发生去游离的结果。
1.去游离过程 使弧隙中正离子和自由电子减少。 正负电荷中和成为中性质点的现象。
扩散：电弧中的自由电子和正离子散溢到电弧外面， 并与周围未被游离的冷却介质相混合的现象。
要使电弧熄灭，必须使去游离作用强于游离作用。
5.1 电弧的产生及危害
四、电弧的熄灭
2.影响去游离的物理因素 （1）介质的特性 （2）电弧的温度 （3）气体介质压力
3.电弧是一种自持放电，很低的电压就能维持电弧的稳燃 烧而不会熄灭。
4.游离的气体，质量轻，迅速移动、伸长、弯曲和变形。 运动速度可达每秒几百米。
5.1 电弧的产生及危害
三、电弧的 电弧的基本理论
1.电弧的高温，可能烧坏电器触头和触头周围 的其他部件；对充油设备还可能引起着火甚至 爆炸等危险。
（4）游离质点的密度 （5）触头材料
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
5.1 电弧的产生及危害
思考练习
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
思考练习
1.电弧具有什么特征？它对电力系统和电气设 备有哪些危害？
2.电弧是如何形成的？
3.电弧的游离和去游离方式各有哪些？影响去 游离的因素是什么？
阴极的热电子发射或强电场发射：触头开断瞬间产生 少量的自由电子的原因。
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。
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
2.碰撞游离形成电弧
游离：中性质点转化为带电质点的过程。
碰撞游离：自由电子，在电场力作用下加速运动，不断与中性气体 质点（原子或分子）撞击，如果电场足够强，自由电子动能足够大，碰 撞时就能将中性原子外层轨道上的电子撞击出来，脱离原子核内正电荷 吸引力的束缚，成为新的自由电子。失去自由电子的原子则带正电，称 为正离子。新的自由电子又去碰撞另外的中性原子…此过程愈演愈烈， 发展成为“电子崩” 。
5.1 电弧的产生及危害
二、电弧的特点
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
电弧：是一种能量集中、温度很高、亮度很大的气体
导电现象。
1.电弧的组成：电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组 成
2.电弧温度很高，发出强烈的白光，故称弧光放电为电弧。
弧柱区中心可达到10000℃以上，表面温度也有3000～ 4000℃。
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
4.影响游离作用的物理因素
（1）温度越高，热游离越强烈。
（2）压力越大，行程越小，碰撞游离越小。
（3）电压越高越容易将间隙击穿。
（4）开断距离增大则减小间隙中的电场强度。
（5）不同介质游离电场不同，热游离温度不同。
（6）不同金属的蒸汽有不同的游离电压。
性也愈大，维持电弧稳定燃烧。
→维持发展
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。
5.1 电弧的产生及危害
离。
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
3.热游离维持电弧
电弧热形游成离的：发物生理雪过崩程式：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
核内正阴电极荷发束射缚（力成起为因自）由→电碰子撞。游离（重要因素）
→击气穿体（温度量愈变高到，质粒变子）运动→速热度游愈离大（，主原子要热因游素离）的可能
5.1 电弧的产生及危害
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
《发电厂变电站电气设备》
第五章 电弧的基本理论
5.1 电弧的基本知识
5.1 电弧的产生及危害
教学内容
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
本节教学内容
一、电弧的产生 二、电弧的特点 三、电弧的主要危害 四、电弧的熄灭
首页
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
电弧的产生实际上是气体介质在某些因素 作用下，发生强烈游离，产生很多带电质点， 由绝缘变为导通的过程。电弧能成为导电通道， 是由于电弧的弧柱内存在大量的带电粒子，这 些带电粒子的定向运动形成电弧。
5.1 电弧的产生及危害
一、电弧的产生
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
1.自由电子的产生
2.在开关电器中，触头间只要有电弧的存在， 电路就没有断开，电流仍然存在，电弧的存在 延长了开关电器断开故障电路的时间，加重了 电力系统短路故障的危害。
3.容易造成飞弧短路、伤人或引起事故扩大。
5.1 电弧的产生及危害
四、电弧的熄灭
《发电厂变电站电气设备》 第五章 电弧的基本理论
电弧的熄灭过程实质：气体介质由导通又变 为截止的过程，是电弧区域内已电离的质点不断 发生去游离的结果。