《电气设备运行与维护》学习情景1学习电力系统的基本知识项目4认识电弧

学习电力系统的基本知识广东水利电力职业技术学院学习情境1主讲人：吴靓教授目录2认识电力系统1了解短路电流3认识电弧4了解中性点运行方式233项目四：认识电弧学习目标熟悉电弧的本质与特点；熟悉电弧产生原理及过程；熟悉电弧熄灭原理及方法。4基本概念电弧是一种气体游离放电现象现象：开关电器开断电路时，触头间产生的耀眼的白光电流可继续通过电弧流动只有当电弧熄灭，触头间隙成为绝缘介质时，电路才算断开。5基本概念电弧的特征：（1）电弧的能量集中，温度极高，亮度很强。10kvQF断开20kA的电流，电弧功率达到1万kw以上（2）电弧由阴级区，阳极区和弧柱区组成。

弧柱处温度最高，可达6~7千到1万度以上

弧柱周围温度较低，亮度明显减弱的部分叫弧焰电流几手都从弧柱内部流过6（3）电弧的气体放电是自持放电，维持电弧燃烧的电压很低。

在大气中，1cm长的直流电弧的弧柱电压仅15-30v

在变压器油中，同样的弧柱电压仅100-220v（4）电弧是一束游离的气体，质量极轻，极易变形。

电弧在气体或液体的流动作用下或电动力作用下，能迅速移动、伸长或弯曲。7目录8电弧的产生1)电弧的熄灭2)认识电弧4灭弧的基本方法3)电弧的产生带电质点的来源：

电极发射大量自由电子：强电场发射+热电子发射弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离电弧的形成：9热电子强电场加速碰撞游离温度↑热游离电弧自由电子由强电场产生，热电发射维持电弧由碰撞游离产生，热游离维持碰撞游离目录11电弧的产生1)电弧的熄灭2)认识电弧4灭弧的基本方法3)电弧的熄灭去游离：弧隙中带电质点自身消失或者失去电荷变为中性质点的现象游离>去游离电弧加强游离=去游离电弧稳定燃烧游离<去游离电弧减少以致熄灭12熄灭电弧：削弱游离作用，加强去游离作用去游离的方式（1）复合

带有异性电荷的质点相遇而结合成中性质点的现象

带电质点浓度↑

、电弧温度↓、隙电场强度↓复合↑（2）扩散

电弧中的带电质点向周围介质移动的现象与电弧和周围介质间的温度差、电弧和周围介质间的浓度差、电弧的表面积等因素有关13交流电弧的熄灭电弧电压和电流随时间不断变化，每一周期，电流过零2次电弧在自然过零时将自动熄灭，但下半周期随着电压的升高，电弧会重燃。若电流过零时，电弧不再重燃，电弧就此熄灭14交流电弧的熄灭开关电器灭弧装置就是利用这个有利条件在电流过零时强迫冷却或拉长电弧，使去游离大于游离作用．将电弧迅速熄灭，切断电路。低压开关的交流电弧可以在1～2个周期内使其熄灭。对于具有较完善灭弧结构的高压断路器，交流电弧的熄灭一般也只需要几个周期。真空断路器的灭弧只需要半个周期，即电流第一次过零时就能使电弧熄灭。15目录16电弧的产生1)电弧的熄灭2)认识电弧4灭弧的基本方法3)灭弧的基本方法（1）速拉电弧灭弧法

迅速拉长电弧→冷却↑，电场强度↓（2）吹弧灭弧法

利用气流或油流

吹动电弧→冷却↑

分为纵吹和横吹

纵吹使电弧变细横吹使电弧拉长

纵横混合吹效果更好17灭弧的基本方法（3）长弧切短灭弧法

将长弧分割成许多短弧→维持电弧燃烧所需的最低电压降的总和大于外加电压18灭弧的基本方法4）狭缝灭弧法

电弧在狭缝中运动、被拉长→冷却↑，电弧电阻↑（5）真空灭弧法

真空具有较高的绝缘强度碰撞游离↓，热游离↓，扩散↑19灭弧的基本方法

6）利用多断口灭弧2