电弧熄灭的方法_加速电弧熄灭的基本方法

电弧熄灭的方法

电弧燃烧时，弧隙在高温作用下，随时都发生着游离和去游离过程。当游离速度大于去游离速度时，电弧稳定燃烧；若去游离速度大于游离速度，则电弧熄灭。所以只要设法削弱游离作用，加强去游离作用，就能使电弧熄灭。去游离的方式分为两类：复合和扩散。

1、复合

即两个带有异号电荷的质点相遇后重新结合为中性质点，而消失电荷的现象，叫做复合，复合的一般规律是电子先附着在中性原子或灭弧室固体介质表面，再与正离子结合成中性质点，但弧隙中电子运动速度较快，并不易与慢速正离子复合。复合的速度与下列因素有关：

（1）带电质点的浓度越大，复合机会越多，复合率就越高。在电流一定时，电弧截面愈小或者介质压力愈大，其带电质点的浓度也越大，复合就强。断路器灭弧室直径一般都做的较小，这样可提高带电质点的浓度，有利灭弧。

（2）电弧温度越低，带电质点的运动速度越慢，复合就越容易。故加强电弧的冷去口，可提高复合率。交流电弧电流过零时，复合作用特别强烈。

（3）弧隙电场强度小，带电质点运动速度慢，结合的可能性大，故提高开关电器的开断速度，有利于复合。

可见，增加弧隙介质压力，加强电弧冷却和开关的开断速度，能够促进带电质点的复合．有利于灭弧。

2、扩散

弧隙中介质被游离的带电质点，由于热运动从浓度较高的区域向浓度较低的周围气体中移动的现象，叫扩散。扩散结果使弧道中带电质点减少，相当于去游离。扩散速度与下列因素有关：

（1）弧区与周围介质的温差；

（2）弧区与周围介质带电质点的浓度差；

（3）弧柱表面积的大小。

断路器开断、闭合电路时都要形成电弧，只是前者大，后者小。为了迅速而可靠地切断短路电流产生的强大电弧，断路器按照上述原理，制成各式各样的灭弧装置。

加速电弧熄灭的基本方法

1、冷却灭弧法

降低电弧的温度，使离子运动速度减慢，这样不但使热游离作用减弱，同时离子的复合作用也增强，有利于电弧的熄灭。温度愈低，复合作用就愈强烈，电弧愈易熄灭。

2、拉灭弧法

在开关触头断开时，加速触头分离，将电弧迅速拉长，从而降低了开关触头之间的电场强度，或者说电弧不足以维持电弧的燃烧，而使电弧熄灭。

a、用气体吹动灭弧

利用任何一种较冷的绝缘介质的气流来纵吹电弧（气流方向与弧柱平行）或横吹电弧（气流方向与弧柱垂直），使电弧迅速扩散，加强冷却，从而达到灭弧的目的。

b、采用多断口灭弧

在高压断路器中，常制成每相有两个或更多个串联断口，可将电弧分割成多个小电弧段。其作用是：在相等的触头行程下，多断口比单断口的电弧拉长速度快，从而弧隙电阻迅速增加，增大了介质强度的恢复速度；同时，加在每个断口的电压减小，使弧隙的电压恢复速度降低，因而灭弧性能良好。

c、利用真空灭弧

真空具有较高的绝缘强度，将开关触头置于真空容器中，当电流过零时即能熄灭电弧。为防止产生过电压，应当不使触头分开时电流突变为零。宜在触头间产生少量金属蒸汽，形成电弧通道。当交流电流自然下降过零前后，这些金属蒸汽便在真空中迅速飞散而熄灭电弧。

d、将电弧分为多个串联的短弧

交流电弧，在电流过零的瞬间，新阴极附近在0.1~1us的时间内，立即出现大约150~250V的介质强度，称为新阴极效应。当触头两端外加交流电压小于150V时，则电弧将熄灭。将长弧切成几个短弧串联就是利用新阴极效应灭弧。一般是采用绝缘板夹着许多金属栅片组成灭弧栅，罩住开关触头的全行程。当开关触头分离时，长电弧在电动力和磁场力的作用下迅速移入灭弧栅，长电弧被灭弧片切割成一连串的短电弧，在电弧电流过零，电弧熄灭时，每两栅片间均立即出现150~250伏的介质强度，设有n个栅片，则灭弧栅片总的介质强度为n（150~250）V，若作用于触头间的电压小于该值时，不能维持电弧燃烧，电弧必然熄灭。也就是说，当所有栅片间的介质强度总和大于动、静头向外加电压，电弧就不再重燃。

e、利用有机固体介质的狭缝灭弧

狭缝灭弧装置，灭弧栅片电陶土或有机固体材料制成。当触头间产生电弧后，在磁吹线圈产生的磁场作用下，以电弧产生电动力，将电弧拉长进入灭弧栅片的狭缝中，电弧与栅片紧密接触，冷却电弧，加强去游离。同时有机固体介质在高温作用下分解而产生气体，压力增大，使电弧强烈冷却，较终熄灭。