电气设备中的电弧理论.pptx

电气设备中的电弧理论2 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什么是电弧？3v电弧延长了电路开断的时间v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v强烈的弧光可能损伤人的视 力，使人眼致瞎电弧的危害电弧的危害4 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产生电弧的根本原因产生电弧的根本原因5阴极阴极阳极阳极自由电子炙热的电流斑产生热电子发射炙热的电流斑产生热电子发射6阳极阳极U阴极阴极自由电子强电场发射强电场发射强电场强电场7强电场强电场阴极阴极阳极阳极U自由电子中性质点正离子碰撞游离碰撞游离8阴极阴极阳极阳极电弧开始燃烧电弧开始燃烧9阴极阴极阳极阳极自由电子中性质点正离子电弧高温所产生的热电弧高温所产生的热游离维持电弧的燃烧游离维持电弧的燃烧10复合去游离的强弱取决于复合去游离的强弱取决于离子间的相对速度与离子间的相对速度与 距离距离阴极阴极阳极阳极自由电子中性质点正离子电弧燃烧中的复合去游离电弧燃烧中的复合去游离11阴极阴极阳极阳极自由电子电弧燃烧中的扩散去游离电弧燃烧中的扩散去游离扩散去游离的强弱取决于扩散去游离的强弱取决于离子间的浓度差和温度差离子间的浓度差和温度差12温温度度降降低低热发射、热游离作用减弱带电质点速度减慢复合加强去游离作用加强电弧温度对去游离的影响电弧温度对去游离的影响13压力增大带电质点间的距离减小复合加强去游离作用加强电弧燃烧空间的压力对去游离强弱的影响14传热能力越强介电强度越大介质热容量越大去游离作用越强熄弧介质与触头材料对去游离强弱的影响耐高温金属对表面电子束缚力强15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 有针对性的灭弧措施16粗弧分细灭弧法长弧切短灭弧法真空灭弧法增大电弧上的压降利用真空较高的绝缘强度速拉灭弧法冷却灭弧法吹弧灭弧法降低电弧温度常用的熄弧方法常用的熄弧方法17阴极阴极阳极阳极横横 吹吹气流，油流气流，油流18 阴极阴极阳极阳极纵纵 吹吹19阴极阴极阳极阳极 长弧切短长弧切短-栅片灭弧栅片灭弧20灭弧室灭弧室21开关电器中的灭弧方法和装置开关电器中的灭弧方法和装置 触触头头在在通通断断过过程程中中产产生生的的电电弧弧会会烧烧损损触头，造成其它故障。触头，造成其它故障。对对于于通通断断大大电电流流电电路路的的电电器器，如如接接触触器器、断断路路器器等等，这这个个问问题题更更为为突突出出，因此开关电器要有较完善的灭弧装置。因此开关电器要有较完善的灭弧装置。22（1）桥式结构双断口灭弧）桥式结构双断口灭弧 桥桥式式结结构构双双断断口口触触头头，流流过过触触头头两两端端的的电电流流方方向向相相反反，将将产产生生互互相相推推斥斥的的电电动动力力。当当触触头头打打开开时时，在在断断口口中中产产生生电电弧弧。使使电电弧弧向向外外运运动动并并拉拉长长，从从而而使使它它迅迅速速穿穿越冷却介质，加快电弧冷却并熄灭。越冷却介质，加快电弧冷却并熄灭。这这种种触触头头结结构构同同时时也也具具有有将将一一个个电电弧弧分分成成两两段段以以分分散散电弧能量的作用。交流接触器常采用这种灭弧方法。电弧能量的作用。交流接触器常采用这种灭弧方法。23（2）栅片灭弧）栅片灭弧 灭弧栅一般是由多片镀铜薄钢片（栅片）和石棉绝缘板组成。它们安放在电器触头上方的灭弧室内，彼此之间互相绝缘，片间距离约25mm。当触头分断电路时，在触头之间产生电弧，电弧电流产生磁场，由于钢片磁阻比空气磁阻小得多，因此，电弧上方的磁通非常稀疏，而下方的磁通却非常密集，这种上疏下密的磁场将电弧拉入灭弧罩中。当电弧进入灭弧栅后，被分割成数段串联的短弧。这样每两片灭弧栅片可以看作一对电极，而每对电极间都有150250V的绝缘强度，从而使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强。与此同时每个栅片间的电压不足以达到电弧燃烧电压，钢栅片又强烈吸收电弧热量，因此电弧迅速冷却并很快熄灭。24（3）磁吹灭弧）磁吹灭弧利利用用电电弧弧在在磁磁场场中中受受力力，将将电电弧弧拉拉长长，并并使使电电弧弧在在冷冷却却的的灭灭弧弧罩罩窄窄缝缝隙隙中中运运动动，产产生生强强烈烈的的去去游游离离作作用用，从从而而将将电电弧弧熄灭。熄灭。电电弧弧两两侧侧的的合合成成磁磁通通不不相相等等，下下侧侧大大于于上上侧侧，因因此此，产产生生强强烈烈的的电电磁磁力力将将电电弧弧向向上上侧侧推推动动，并并使使电电弧弧急急速速进进入入灭灭弧弧罩罩，电电弧弧被被拉拉长长并并受受到到冷却而很快被熄灭。冷却而很快被熄灭。a)示意图 b)顶视图25电流到零电弧暂时熄灭电流过零电弧可能重燃It交流电弧熄灭的特点交流电弧熄灭的特点26满足正常负荷的发热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机械强度具有足够的动稳定度和热稳定度具有足够的动稳定度和热稳定度具有足够的断流能力具有足够的断流能力对电气触头的基本要求271.电弧的形成过程2.电弧的熄灭方法小 结