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簡述電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧的方法

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 14:10:36
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簡述電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧的方法【專家解說】:當用開關(guān)電器斷開電流時,如果電路電壓不低于10—20伏,電流不小于80~100mA,電器的觸頭間便會產(chǎn)生電弧。   因此,在了解開

【專家解說】:

當用開關(guān)電器斷開電流時,如果電路電壓不低于10—20伏,電流不小于80~100mA,電器的觸頭間便會產(chǎn)生電弧。
  因此,在了解開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)和工作情況之前,首先來看看其是如何產(chǎn)生和熄滅的。
  電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子(分子和原子)被游離的過程。開關(guān)觸頭分離時,觸頭間距離很小,電場強度E很高(E = U/d)。當電場強度超過3×10---6---V/m時,陰極表面的電子就會被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為:強電場發(fā)射。
  從陰極表面發(fā)射出來的自由電子和觸頭間原有的少數(shù)電子,在電場力的作用下向陽極作加速運動,途中不斷地和中性質(zhì)點相碰撞。只要電子的運動速度v足夠高,電子的動能A=mv^2足夠大,就可能從中性質(zhì)子中打出電子,形成自由電子和正離子。這種現(xiàn)象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽極作加速運動,同樣地會與中性質(zhì)點碰撞而發(fā)生游離。碰撞游離連續(xù)進行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和正離子,具有很大的電導(dǎo);在外加電壓下,介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧,電路再次被導(dǎo)通。
  觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成后,弧隙間的高溫使陰極表面的電子獲得足夠的能量而向外發(fā)射,形成熱電場發(fā)射。同時在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達10000℃以上),氣體中性質(zhì)點的不規(guī)則熱運動速度增加。當具有足夠動能的中性質(zhì)點相互碰撞時,將被游離而形成電子和正離子,這種現(xiàn)象稱為熱游離。
  隨著觸頭分開的距離增大,觸頭間的電場強度E逐漸減小,這時電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。
  在開關(guān)電器的觸頭間,發(fā)生游離過程的同時,還發(fā)生著使帶電質(zhì)點減少的去游離過程。
滅弧的主要措施:
(1)增大近極電壓降。主要方法是把電弧分隔為許多串聯(lián)短弧。若利用金屬片將長弧切成若干短弧,則電弧上的電壓降將近似增大若干倍,電弧就不能維持燃燒而迅速熄滅。
(2)增大弧柱電壓的順軸梯度。主要方法是加強對電弧的冷卻。具體方法有:迅速拉長電弧;讓電弧在固體介質(zhì)所形成的狹溝中燃燒;利用外力吹動電?。粚⒋执蟮碾娀》殖扇舾善叫械募毿‰娀?。上述具體方法除能達到增大電弧冷卻面積,加強熱交換,加速電弧的冷卻,實現(xiàn)增大弧柱電壓的順軸梯度的目的外,還因電弧冷卻了能使觸頭溫度下降,從而又可達到增大近極電壓降的目的。
(3)增大電弧長度。主要方法是增大觸頭的開距;利用外力吹動(拉長)電弧。
(4)改善滅弧介質(zhì),增大弧隙間的電絕緣強度。另外說一下,我上網(wǎng)找到的認為最佳答案,簡單易懂,我都看得明白