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低壓開(kāi)關(guān)電器中電弧的產(chǎn)生和滅弧方法?

返回列表 來(lái)源:廣珠 瀏覽:- 發(fā)布日期:2017-05-04 16:49:12【

電孤是一種氣體放電現象,它有兩個(gè)特點(diǎn):一是電弧中有大量的電子、離子,因而是導電的,電孤不熄滅電路繼續導通,要電弧熄滅后電路才正式斷開(kāi);二是電弧的溫度很高,弧心溫度達4000~5000攝氏度以上,高溫電弧會(huì )燒壞設備造成嚴重事故,所以必須采取措施,迅速熄滅電弧。

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電弧產(chǎn)生和熄滅的物理過(guò)程簡(jiǎn)述如下:在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)過(guò)程中,由于動(dòng)觸頭的運動(dòng),使動(dòng)、靜觸頭間的接觸面不斷減小,電流密度就不斷增大,接觸電阻隨接觸面的減小就越來(lái)越大,因而觸頭溫度升高,產(chǎn)生熱電子發(fā)射。當觸頭剛分離時(shí),由于動(dòng)、靜觸頭間的間隙極小,出現的電場(chǎng)強度很高,在電場(chǎng)作用下金屬表面電子不斷從金屬表面飛逸出來(lái),成為自由電子在觸頭間運動(dòng),這種現象稱(chēng)為場(chǎng)致發(fā)射。熱電子發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)射產(chǎn)生的自由電子在電場(chǎng)力作用下加速飛向陽(yáng)極,途中不斷碰撞中性質(zhì)點(diǎn),將中性質(zhì)點(diǎn)中的電子又碰撞出來(lái),這種現象稱(chēng)作碰撞游離。由于碰撞游離的連鎖反應,自由電子成倍地增加(正離子亦隨之增加),大量的電子奔向陽(yáng)極,大量的正離子向負極運動(dòng),開(kāi)關(guān)觸頭間隙便成了電流的通道,觸頭間隙間介質(zhì)被擊穿就形成電弧。

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由于電弧溫度很高,在高溫的作用下,處在高溫下的中性質(zhì)點(diǎn)由于高溫而產(chǎn)生強烈不規則的熱運動(dòng),在中性質(zhì)點(diǎn)互相碰撞時(shí),又將被游離而形成電子和離子,這種因熱運動(dòng)而引起的游離稱(chēng)為熱游離。熱游離產(chǎn)生大量電子和離子維持觸頭間隙間電弧。產(chǎn)生電弧主要由碰撞游離,維持電弧主要依靠熱游離。

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低壓開(kāi)關(guān)電器的滅弧方法如下:

(1)利用氣體或油熄滅電弧。在開(kāi)關(guān)電器中利用各種形式的滅弧室使氣體或油產(chǎn)生巨大的壓力并有力地吹向弧隙,電弧在氣流或油流中被強烈地冷卻和去游離,并且其中的游離物質(zhì)被未游離物質(zhì)所代替,電弧便迅速熄滅。氣體或油吹動(dòng)的方式有縱吹和橫吹兩種,縱吹使電弧冷卻變細,然后熄滅;橫吹是把電弧拉長(cháng)切斷而熄滅。不少斷路器采用縱橫混合吹弧方式,以取得更好滅弧效果。 

(2)采用多斷口。高壓斷路器常制成每相有兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的斷口,使加于每個(gè)斷口的電壓降低,電弧易于熄滅。 

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(3)斷路器斷口加裝并聯(lián)電阻。在高壓大容量斷路器中,廣泛利用弧隙并聯(lián)電阻來(lái)改善它們的工作條件。斷路器每相假如有兩對觸頭,一對為主觸頭,另一對為輔助觸頭,電阻并聯(lián)在主觸頭上。當斷路器在合閘位置時(shí),主、輔觸頭都閉合。當斷開(kāi)電路時(shí),主觸頭先斷開(kāi),這時(shí)并聯(lián)在主觸頭斷口上的電阻在主觸頭斷開(kāi)過(guò)程中起分流作用,有利于主觸頭斷口滅弧。主觸頭的電弧熄滅后,并聯(lián)電阻串聯(lián)在電路中,有效地降低觸頭上的恢復電壓數值及電壓恢復速度。另外,并聯(lián)電阻對切斷小電感電流或電容電流時(shí),可限制過(guò)電壓產(chǎn)生。   

(4)利用金屬滅弧柵熄滅電弧。用鐵磁物質(zhì)制成金屬滅弧柵,當電弧發(fā)生后,立刻把電弧吸引到柵片內,將長(cháng)弧分割成一串短弧,當電弧過(guò)零時(shí),每個(gè)短弧的附近會(huì )出現150~250伏的介質(zhì)強度,如果作用于觸頭間的電壓小于各個(gè)介質(zhì)強度的總和時(shí),電弧就立即熄滅。這種滅弧方法在低壓開(kāi)關(guān)中用得很多。

 

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