第三章 灭弧原理及主要开关电器 3 5
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材料，可以减少热电子发
射和电弧中的金属蒸气，抑制弧隙介质的游离作用。同时，触头材料还要求有较高的 抗电弧、抗熔焊能力。常用的触头材料有铜、钨合金和银、钨合金等。
3.采用灭弧介质或电流磁场吹动拉长与冷却电弧
在高压断路器中利用各种结构形式的灭弧室，使气体或油产生巨大的压力并有力 地吹向弧隙，将使带电离子扩散和强烈地冷却而复合。空气断路器利用充入压力约为 2.3MPa的干燥压缩空气作为吹动电弧的灭弧介质。SF6断路器利用压力为0.3～ 0.7MPa的纯净SF6气体作为灭弧介质在灭弧室吹动电弧，油断路器利用油和油在电弧
熄弧时的过电压，通常在大容量发电机出口断路器及110kV以上的高压断路器，特别
是特高压断路器上的断口处加装并联电阻，如图3-11所示。
图3-11 分、合闸并联电阻滞后分断和提前关合的动作原理
分闸时，主触头先打开，由于有并联电阻接入，不仅使主触头间产生的电弧容易 熄灭，而且使恢复电压的数值及上升速度都降低，并联电阻对电路的振荡过程起阻尼 作用，可能使振荡过程变成非周期振荡过程，从而抑制了过电压，当主触头间电弧熄 灭后，辅助触点打开，完全开断电路。合闸时，顺序相反，辅助触点先合，让其预合 在电阻性负荷上，然后合上主触头，避免合闸过电压。
图3-25 混合压气式灭弧室原理示意图 （a）开断初期；（b）开断过程中
4.配置大功率高性能的操动机构
由于特高压断路器灭弧室运动质量大，且要求分闸速度高，操作过程中传动及支 撑部分都受到较大冲击力，并且要满足5000次机械寿命要求。因而，操动机构必须大 功率、平稳可靠。为满足特高压电网对开断的系统稳定性及操作过电压水平的要求， 操动机构还必须能快速响应，同时分、合闸速度具有可调性能。
特高压断路器首先要求应能满足特高压电网大容量短路电流的开断能力，保证能
安全可靠运行的电气绝缘性能，同时必须具有比一般高压断路器更高的技术要求。
1.降低开断和关合时的操作过电压 特高压断路器采用了加装分闸和合闸电阻措施，以降低断路器操作过程中的系统 恢复电压。为降低操作过电压，通常要求合闸电阻较低，分闸电阻较高，且对分闸电 阻的热容量要求也很高。
SF6气体中加入少量的N2气体，SF6/N2的配比如不低于50%/50%，其混合气体的
绝缘强度与纯SF6气体相差很小，但可以降低GIS在较高的气体压力下的液化浓度，适 用于高寒地区。此外，SF6/N2混合气体还能降低纯SF6气体放电电压对电场均衡的影 响，降低金属微粒及电极表面的粗糙度，同时可降低SF6排放量，符合全球对环保的关 注，具有良好的应用前景。
二、智能断路器
智能断路器的定义为“具有较高性能的断路器和控制设备，配有电子设备、传感
器和执行器，不仅具有断路器的基本功能，还具有附加功能，尤其是在监测和诊断方
面。” 智能控制单元通常由数据采集、智能识别和调节装置三个基本模块组成。 智能断路器的基本工作模式是根据监测到的不同故障电流，自动选择操动机构和 灭弧室预先选定的工作条件。 断路器的智能化操作要求其操动机构的动作时间具有可控性，但目前断路器常用 的气动操动机构、液压操动机构、电磁操动机构和弹簧操动机构由于中间介质等因素， 控制时间离散值大，其运动特性很难达到理想的可控状态。因此，智能断路器及满足 要求的操动机构，特别是在高电压领域尚处于研究开发阶段。
如图3-23所示，为国产1100kV四断口断路器，灭弧室与电阻共用一台操动机构，
采用连杆传动分别动作。
断路器在合闸过程中，电阻断口先接通，同时活塞推动活塞筒中的储能弹簧压缩。
当断路器位于合闸位置时，弹簧处于被压缩状态；分闸时，电阻开关动触头在液压机
构的带动下，快速分离，静触头在压缩弹簧及活塞筒中气体阻尼的共同作用下慢速恢 复，从而实现了电阻系统的先合先分。取消分闸电阻后，分闸时可能出现的操作过电 压，由电力系统安装的避雷器限制。
置的导电部分与断路器底座和大地间分布电容的存在，每一个断口在开断位置的电压
分配和开断过程中的恢复电压分配将出现不均匀现象，影响到整个断路器的灭弧能力。 通常在断路器的多断口上加装并联电容，只要电容量足够大断口上的电压分布就接近 相等，从而保证了断路器的灭弧能力。
如图3-10所示，断路器开断接地故障之后，U为电源电压，U1和U2 分别为两个
广泛采用的灭弧方法： 1.利用灭弧介质
电弧中的去游离程度，在很大程度上取决于电弧周围介质的特性，如介质的传热
能力、介电强度、热游温度和热容量。这些参数的数值越大，则去游离作用越强，电 弧就越容易熄灭。 空气的灭弧性能是各类气体中最差的，氢的灭弧能力是空气的7.5倍。用变压器 油作灭弧介质，使绝缘油在电弧的高温作用下分解出氢气和其他气体来灭弧。六氟化
3.提高单个断口电压 断路器的灭弧室由若干个断口组成，每个断口承受一定的电压，以积木式组成整 个灭弧室。在特高压断路器内减少断口数目，可极大地改善每个断口在开断位置的电 压分配和开断过程中的恢复电压分配不均现象，减少断口之间的并联均压电容数量， 简化断路器结构，降低造价。目前，1000kV 的断路器有两个断口和四个断口两种。 为提高特高压断路器的单个断口开断能力，两断口断路器通常采用混合灭弧方式。 也就是在压气基础上，利用电弧能量加热SF6气体，增加压力室的压力，形成强烈的双
的电路时，断路器中电弧的熄灭条件。长弧和短弧的熄灭有较显著的差异。
（1）短弧的熄灭 在电流经过零值后，阴极附近空间的介质强度立刻恢复的现象，即近阴极效应呈 现的起始介质强度150～250V， 就是220V以下低压开关电器中交流电弧容易熄灭的 原因。 由于这种低电压开关电器的功率不大，在断路时，开关电器触头往往不大发热，
如图3-9所示，当恢复电压按Ur1变化 时，在t1时间之后，由于恢复电压大于介 质强度，电弧即重燃；如按Ur2 变化，则 电弧就不会重燃。
图3-9 介质强度与恢复电压曲线 这两种过程是相互有关系的，即恢复电压速度与弧隙的介质强度有关，而弧隙的 介质强度又受电压恢复速度的影响。因此，应将它们看成一个复杂现象的两方面，虽 然如此，有条件地将恢复电压看成独立的现象，有助于更深刻地理解在开断不同形式
向吹弧，缩短开断时间；同时采用混合压气式原理，优化压气缸尺寸，利用电弧能量
提高压气室内气体压力，从而降低了机构操作功，具有较强的短路开断能力。
图3-25所示为混合压气式灭弧室原理示意图。 在开断初期［图3-25（a）］电弧加热气体的一部分，返回到压力室，提高了压力 室的压力。在开断过程中［图3-25（b）］压气缸继续加大压力，形成强烈的双向吹弧。 在这种混合压气式灭弧室中，压气和热膨胀同时发生在一个灭弧室内，压气的灭弧效 力得到热膨胀的增强，从而提高了灭弧效能与开断能力。
图3-23 带独立合闸电阻的四断口1100kV断路器
2.提高GIS中的SF6气体绝缘性能 特高压GIS中，高额定电压及各种过电压值要求SF6 绝缘间隙和内部设备尺寸都较 大。图3-24中的曲线为不同压力下的气体击穿电压特性。工程应用中一般采用增加气 体压力的方法，提高GIS间隙的击穿场强，缩小GIS内部电气设备的体积。然而，高的 SF6气压加大了GIS密封技术的难度，而且使SF6在西北等高寒地区易液化，导致其绝 缘能力减弱。
图3-24 不同 压力下的气 体击穿电压 特性
SF6气体是一种具有潜在（目前全球SF6排放量还很少）温室效应的气体，它的全 球变暖系数为二氧化碳的23900倍，大气中的寿命为3200年。同时，存在高寒条件下易 液化的缺点。长期以来，各国都在不断寻找替代介质，现已发现的三氟碘甲烷（CF3I） 气体绝缘性能很好，在均匀电场中的绝缘水平是SF6的1.2倍，其特性见表3-2。然而， CF3I气体虽然有良好的绝缘与环保特性，但有较高的液化温度，加之价格为SF6的100 倍，因而要取代SF6介质在断路器中的地位是不现实的。当前SF6仍然是唯一可选的介 质。 表3-2 CF3I气体特性
硫（SF6）气体的灭弧能力比空气约强100倍。真空的介质强度比空气约大15倍。
采用不同灭弧介质可以制成不同类型的断路器，如空气断路器、油断路器、SF6 断路器、真空断路器等。由于空气灭弧性能差，而变压器油灭弧性能是依赖电弧电流 产生的高温分解出氢气灭弧，有易燃易爆危险。因此，当前高压断路器主要采用真空 介质及SF6气体介质，尤其是SF6气体具有无毒、不可燃、绝缘性能高和灭弧能力远 超过一般介质的特点，因而SF6断路器几乎独占了110kV及以上电压等级的断路器份 额。 2.采用特殊金属材料作灭弧触头
确保断路器的灭弧性能。
图3-10 断路器加装并联电容 (a)断路器中电容分布 (b)断口电压分布计算图
5.提高断路器触头的分离速度 迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于 电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。为此，在高压断路器中都装有 强有力的分闸操动机构，以加快触头的分断速度。 6.断路器加装并联电阻 上述几种方法，着重于提高断路器介质强度的恢复上升速度。而系统恢复电压上 升的速度及幅值，对交流电弧的熄灭具有决定性影响。为了降低恢复电压上升速度及
因此电弧在电流第一次经过零值时即熄灭。只有当切断很大电流，触头炽热时，才发
生延时电弧。这种近阴极效应呈现的起始介质强度，也可用在380V以上的低电压开 关电器的电弧熄灭。 （2）长弧的熄灭 在几千伏或几万伏的高压断路器中灭弧，近阴极效应是无足轻重的。 有决定意 义的是电弧间隙即弧柱中的去游离过程，同时降低恢复电压上升的速度、幅度，抑制 恢复电压可能产生的高频振荡。
断口电压，CQ为断口触头之间形成的电容，C0为断路器整个带电灭弧室部分通过绝 缘支架之间形成的电容，通常C0远大于CQ。可见，靠近接地端的断口电压U2由于 CQ与C0并联作用，必远远小于电源端的断口电压U1。为此，在两个断口并入比C0与 CQ大得多的电容，这个电容称为均压电容，可使两断口上的电压分布近于相等，以
第五节特高压断路器和智能断路器
一、特高压断路器
特高压断路器是指用于额定电压超过750kV电压等级的更高一级电压电网，通常 为1000kV电压等级电网的断路器。
由于SF6气体具有优异的灭弧与绝缘性能，使得SF6断路器具有许多优点，如断口
电压高、开断能力强，可频繁操作和连续开断故障电流，以及开断容性电流不重燃等。 因而，当前SF6断路器在特高压领域完全取代了空气断路器，同时广泛采用GIS（封闭 组合电器）结构，与开敞式布置结构相比大幅度缩小占地面积，减少高电压的电磁污 染，大大延长了设备检修周期。
第三节交流电弧熄灭的基本方法
交流电弧电流在每一个半周内都通过零值，此时电弧的自然暂时熄灭，与电弧间 隙的去游离程度无关。此后，由于电流反向，电弧又重新点燃。电弧能否熄灭，决定 于电弧电流过零时，弧隙的介质强度恢复速度和恢复电压上升速度的竞争。 加强弧隙的去游离或减小弧隙电压的恢复速度，都可以促使电弧熄灭。 弧隙介质强度恢复过程Ud(t)主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质性质决定， 而恢复电压Ur(t)的上升过程主要取决于系统电路的参数。
作用下分解出的气体吹动电弧，真空断路器利用电弧电流产生的横向或纵向磁场吹动
电弧使之冷却。 吹动方向与弧柱轴线平行的称为纵吹，它使电弧冷却变细；吹动方向与弧柱轴线 垂直的称为横吹，它使电弧拉长，表面积增大并加强冷却。在断路器更多地采用纵、 横混合吹弧或环吹方式，其熄弧效果更好。
4.采用多断口熄弧 每相采用两个或更多的断口串联，在断路器分闸时，由操动机构将断路器各个串 联断口同时拉开，断口把电弧分割成多个小电弧段，把长弧变成短弧。在相等的触头 行程下，多断口比单断口的电弧拉得长，而且电弧被拉长的速度也增加，加速了弧隙 电阻的增大。同时，由于加在每个断口的电压降低，使弧隙恢复电压降低，亦有利于 熄灭电弧。 多个灭弧装置串联的积木式结构的断路器在开断位置及开断过程中，由于灭弧装
射和电弧中的金属蒸气，抑制弧隙介质的游离作用。同时，触头材料还要求有较高的 抗电弧、抗熔焊能力。常用的触头材料有铜、钨合金和银、钨合金等。
3.采用灭弧介质或电流磁场吹动拉长与冷却电弧
在高压断路器中利用各种结构形式的灭弧室，使气体或油产生巨大的压力并有力 地吹向弧隙，将使带电离子扩散和强烈地冷却而复合。空气断路器利用充入压力约为 2.3MPa的干燥压缩空气作为吹动电弧的灭弧介质。SF6断路器利用压力为0.3～ 0.7MPa的纯净SF6气体作为灭弧介质在灭弧室吹动电弧，油断路器利用油和油在电弧
熄弧时的过电压，通常在大容量发电机出口断路器及110kV以上的高压断路器，特别
是特高压断路器上的断口处加装并联电阻，如图3-11所示。
图3-11 分、合闸并联电阻滞后分断和提前关合的动作原理
分闸时，主触头先打开，由于有并联电阻接入，不仅使主触头间产生的电弧容易 熄灭，而且使恢复电压的数值及上升速度都降低，并联电阻对电路的振荡过程起阻尼 作用，可能使振荡过程变成非周期振荡过程，从而抑制了过电压，当主触头间电弧熄 灭后，辅助触点打开，完全开断电路。合闸时，顺序相反，辅助触点先合，让其预合 在电阻性负荷上，然后合上主触头，避免合闸过电压。
图3-25 混合压气式灭弧室原理示意图 （a）开断初期；（b）开断过程中
4.配置大功率高性能的操动机构
由于特高压断路器灭弧室运动质量大，且要求分闸速度高，操作过程中传动及支 撑部分都受到较大冲击力，并且要满足5000次机械寿命要求。因而，操动机构必须大 功率、平稳可靠。为满足特高压电网对开断的系统稳定性及操作过电压水平的要求， 操动机构还必须能快速响应，同时分、合闸速度具有可调性能。
特高压断路器首先要求应能满足特高压电网大容量短路电流的开断能力，保证能
安全可靠运行的电气绝缘性能，同时必须具有比一般高压断路器更高的技术要求。
1.降低开断和关合时的操作过电压 特高压断路器采用了加装分闸和合闸电阻措施，以降低断路器操作过程中的系统 恢复电压。为降低操作过电压，通常要求合闸电阻较低，分闸电阻较高，且对分闸电 阻的热容量要求也很高。
SF6气体中加入少量的N2气体，SF6/N2的配比如不低于50%/50%，其混合气体的
绝缘强度与纯SF6气体相差很小，但可以降低GIS在较高的气体压力下的液化浓度，适 用于高寒地区。此外，SF6/N2混合气体还能降低纯SF6气体放电电压对电场均衡的影 响，降低金属微粒及电极表面的粗糙度，同时可降低SF6排放量，符合全球对环保的关 注，具有良好的应用前景。
二、智能断路器
智能断路器的定义为“具有较高性能的断路器和控制设备，配有电子设备、传感
器和执行器，不仅具有断路器的基本功能，还具有附加功能，尤其是在监测和诊断方
面。” 智能控制单元通常由数据采集、智能识别和调节装置三个基本模块组成。 智能断路器的基本工作模式是根据监测到的不同故障电流，自动选择操动机构和 灭弧室预先选定的工作条件。 断路器的智能化操作要求其操动机构的动作时间具有可控性，但目前断路器常用 的气动操动机构、液压操动机构、电磁操动机构和弹簧操动机构由于中间介质等因素， 控制时间离散值大，其运动特性很难达到理想的可控状态。因此，智能断路器及满足 要求的操动机构，特别是在高电压领域尚处于研究开发阶段。
如图3-23所示，为国产1100kV四断口断路器，灭弧室与电阻共用一台操动机构，
采用连杆传动分别动作。
断路器在合闸过程中，电阻断口先接通，同时活塞推动活塞筒中的储能弹簧压缩。
当断路器位于合闸位置时，弹簧处于被压缩状态；分闸时，电阻开关动触头在液压机
构的带动下，快速分离，静触头在压缩弹簧及活塞筒中气体阻尼的共同作用下慢速恢 复，从而实现了电阻系统的先合先分。取消分闸电阻后，分闸时可能出现的操作过电 压，由电力系统安装的避雷器限制。
置的导电部分与断路器底座和大地间分布电容的存在，每一个断口在开断位置的电压
分配和开断过程中的恢复电压分配将出现不均匀现象，影响到整个断路器的灭弧能力。 通常在断路器的多断口上加装并联电容，只要电容量足够大断口上的电压分布就接近 相等，从而保证了断路器的灭弧能力。
如图3-10所示，断路器开断接地故障之后，U为电源电压，U1和U2 分别为两个
广泛采用的灭弧方法： 1.利用灭弧介质
电弧中的去游离程度，在很大程度上取决于电弧周围介质的特性，如介质的传热
能力、介电强度、热游温度和热容量。这些参数的数值越大，则去游离作用越强，电 弧就越容易熄灭。 空气的灭弧性能是各类气体中最差的，氢的灭弧能力是空气的7.5倍。用变压器 油作灭弧介质，使绝缘油在电弧的高温作用下分解出氢气和其他气体来灭弧。六氟化
3.提高单个断口电压 断路器的灭弧室由若干个断口组成，每个断口承受一定的电压，以积木式组成整 个灭弧室。在特高压断路器内减少断口数目，可极大地改善每个断口在开断位置的电 压分配和开断过程中的恢复电压分配不均现象，减少断口之间的并联均压电容数量， 简化断路器结构，降低造价。目前，1000kV 的断路器有两个断口和四个断口两种。 为提高特高压断路器的单个断口开断能力，两断口断路器通常采用混合灭弧方式。 也就是在压气基础上，利用电弧能量加热SF6气体，增加压力室的压力，形成强烈的双
的电路时，断路器中电弧的熄灭条件。长弧和短弧的熄灭有较显著的差异。
（1）短弧的熄灭 在电流经过零值后，阴极附近空间的介质强度立刻恢复的现象，即近阴极效应呈 现的起始介质强度150～250V， 就是220V以下低压开关电器中交流电弧容易熄灭的 原因。 由于这种低电压开关电器的功率不大，在断路时，开关电器触头往往不大发热，
如图3-9所示，当恢复电压按Ur1变化 时，在t1时间之后，由于恢复电压大于介 质强度，电弧即重燃；如按Ur2 变化，则 电弧就不会重燃。
图3-9 介质强度与恢复电压曲线 这两种过程是相互有关系的，即恢复电压速度与弧隙的介质强度有关，而弧隙的 介质强度又受电压恢复速度的影响。因此，应将它们看成一个复杂现象的两方面，虽 然如此，有条件地将恢复电压看成独立的现象，有助于更深刻地理解在开断不同形式
向吹弧，缩短开断时间；同时采用混合压气式原理，优化压气缸尺寸，利用电弧能量
提高压气室内气体压力，从而降低了机构操作功，具有较强的短路开断能力。
图3-25所示为混合压气式灭弧室原理示意图。 在开断初期［图3-25（a）］电弧加热气体的一部分，返回到压力室，提高了压力 室的压力。在开断过程中［图3-25（b）］压气缸继续加大压力，形成强烈的双向吹弧。 在这种混合压气式灭弧室中，压气和热膨胀同时发生在一个灭弧室内，压气的灭弧效 力得到热膨胀的增强，从而提高了灭弧效能与开断能力。
图3-23 带独立合闸电阻的四断口1100kV断路器
2.提高GIS中的SF6气体绝缘性能 特高压GIS中，高额定电压及各种过电压值要求SF6 绝缘间隙和内部设备尺寸都较 大。图3-24中的曲线为不同压力下的气体击穿电压特性。工程应用中一般采用增加气 体压力的方法，提高GIS间隙的击穿场强，缩小GIS内部电气设备的体积。然而，高的 SF6气压加大了GIS密封技术的难度，而且使SF6在西北等高寒地区易液化，导致其绝 缘能力减弱。
图3-24 不同 压力下的气 体击穿电压 特性
SF6气体是一种具有潜在（目前全球SF6排放量还很少）温室效应的气体，它的全 球变暖系数为二氧化碳的23900倍，大气中的寿命为3200年。同时，存在高寒条件下易 液化的缺点。长期以来，各国都在不断寻找替代介质，现已发现的三氟碘甲烷（CF3I） 气体绝缘性能很好，在均匀电场中的绝缘水平是SF6的1.2倍，其特性见表3-2。然而， CF3I气体虽然有良好的绝缘与环保特性，但有较高的液化温度，加之价格为SF6的100 倍，因而要取代SF6介质在断路器中的地位是不现实的。当前SF6仍然是唯一可选的介 质。 表3-2 CF3I气体特性
硫（SF6）气体的灭弧能力比空气约强100倍。真空的介质强度比空气约大15倍。
采用不同灭弧介质可以制成不同类型的断路器，如空气断路器、油断路器、SF6 断路器、真空断路器等。由于空气灭弧性能差，而变压器油灭弧性能是依赖电弧电流 产生的高温分解出氢气灭弧，有易燃易爆危险。因此，当前高压断路器主要采用真空 介质及SF6气体介质，尤其是SF6气体具有无毒、不可燃、绝缘性能高和灭弧能力远 超过一般介质的特点，因而SF6断路器几乎独占了110kV及以上电压等级的断路器份 额。 2.采用特殊金属材料作灭弧触头
确保断路器的灭弧性能。
图3-10 断路器加装并联电容 (a)断路器中电容分布 (b)断口电压分布计算图
5.提高断路器触头的分离速度 迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于 电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。为此，在高压断路器中都装有 强有力的分闸操动机构，以加快触头的分断速度。 6.断路器加装并联电阻 上述几种方法，着重于提高断路器介质强度的恢复上升速度。而系统恢复电压上 升的速度及幅值，对交流电弧的熄灭具有决定性影响。为了降低恢复电压上升速度及
因此电弧在电流第一次经过零值时即熄灭。只有当切断很大电流，触头炽热时，才发
生延时电弧。这种近阴极效应呈现的起始介质强度，也可用在380V以上的低电压开 关电器的电弧熄灭。 （2）长弧的熄灭 在几千伏或几万伏的高压断路器中灭弧，近阴极效应是无足轻重的。 有决定意 义的是电弧间隙即弧柱中的去游离过程，同时降低恢复电压上升的速度、幅度，抑制 恢复电压可能产生的高频振荡。
断口电压，CQ为断口触头之间形成的电容，C0为断路器整个带电灭弧室部分通过绝 缘支架之间形成的电容，通常C0远大于CQ。可见，靠近接地端的断口电压U2由于 CQ与C0并联作用，必远远小于电源端的断口电压U1。为此，在两个断口并入比C0与 CQ大得多的电容，这个电容称为均压电容，可使两断口上的电压分布近于相等，以
第五节特高压断路器和智能断路器
一、特高压断路器
特高压断路器是指用于额定电压超过750kV电压等级的更高一级电压电网，通常 为1000kV电压等级电网的断路器。
由于SF6气体具有优异的灭弧与绝缘性能，使得SF6断路器具有许多优点，如断口
电压高、开断能力强，可频繁操作和连续开断故障电流，以及开断容性电流不重燃等。 因而，当前SF6断路器在特高压领域完全取代了空气断路器，同时广泛采用GIS（封闭 组合电器）结构，与开敞式布置结构相比大幅度缩小占地面积，减少高电压的电磁污 染，大大延长了设备检修周期。
第三节交流电弧熄灭的基本方法
交流电弧电流在每一个半周内都通过零值，此时电弧的自然暂时熄灭，与电弧间 隙的去游离程度无关。此后，由于电流反向，电弧又重新点燃。电弧能否熄灭，决定 于电弧电流过零时，弧隙的介质强度恢复速度和恢复电压上升速度的竞争。 加强弧隙的去游离或减小弧隙电压的恢复速度，都可以促使电弧熄灭。 弧隙介质强度恢复过程Ud(t)主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质性质决定， 而恢复电压Ur(t)的上升过程主要取决于系统电路的参数。
作用下分解出的气体吹动电弧，真空断路器利用电弧电流产生的横向或纵向磁场吹动
电弧使之冷却。 吹动方向与弧柱轴线平行的称为纵吹，它使电弧冷却变细；吹动方向与弧柱轴线 垂直的称为横吹，它使电弧拉长，表面积增大并加强冷却。在断路器更多地采用纵、 横混合吹弧或环吹方式，其熄弧效果更好。
4.采用多断口熄弧 每相采用两个或更多的断口串联，在断路器分闸时，由操动机构将断路器各个串 联断口同时拉开，断口把电弧分割成多个小电弧段，把长弧变成短弧。在相等的触头 行程下，多断口比单断口的电弧拉得长，而且电弧被拉长的速度也增加，加速了弧隙 电阻的增大。同时，由于加在每个断口的电压降低，使弧隙恢复电压降低，亦有利于 熄灭电弧。 多个灭弧装置串联的积木式结构的断路器在开断位置及开断过程中，由于灭弧装