熄灭交流电弧的基本方法

熄灭交流电弧的基本方法北京华鑫北京交通运输职业学院熄灭交流电弧的基本方法开断交流电弧时，在电流达到零值以后，加强对弧隙的冷却，抑制热游离，加强去游离。为此，在开关设备中均装设了灭弧装置，或称为灭弧室，灭弧室不断改进，大大提高了开关的灭弧能力。另外，为了进一步提高灭弧能力，还可以采用性能更为优越的新型灭弧介质，如六氟化硫(SF6)断路器的使用等吹弧利用灭弧介质(气体、油等）在灭弧室中吹动电弧，这种方法广泛应用在开关电器中，特别是高压断路器中01按吹弧气流产生的方法分用油气吹弧。用油气作吹弧介质的断路器称为油断路器。在油断路器中，有用专用材料制成的灭弧室，其中充满了绝缘油。当断路器触头分离产生电弧后，电弧产生的高温使一部分绝缘油迅速分解为氢气、乙炔、甲烷、乙烷、二氧化碳等气体，其中氢的灭弧能力是空气的7.5倍。这些油气体在灭弧室中积蓄能量，一旦打开吹口，即形成高压气流吹弧用压缩空气或六氟化硫气体吹弧。将20个左右大气压的压缩空气或5个大气压左右的六氟化硫气体(SF6)先储存在专门的储气罐中，断路器分闸时产生电弧，随后打开喷口，用具有一定压力的气体吹弧产气管吹弧。产气管由纤维、塑料等有机固体材料制成，电弧燃烧时与管的内壁紧密接触，在高温作用下，一部分管壁材料迅速分解为氢气、二氧化碳等，这些气体在管内受热膨胀，增高压力，向管的端部形成吹弧123按吹弧气流产生的方法分02按吹弧的方向分（1）横吹。吹弧方向与电弧轴线相垂直时，称为横吹。横吹更易于把电弧吹弯拉长，增大电弧表面积，加强冷却和增强扩散（2）（3）纵吹。吹动方向与电弧轴线一致时，称为纵吹，纵吹使弧柱内带电质点向外扩散，新鲜介质更好地与炽热的电弧相接触，冷却作用加强，易于熄灭纵横吹。横吹灭弧室在开断小电流时，因灭弧室内压力太小，开断性能差。为了改善开断小电流时的灭弧性能，可将纵吹和横吹结合起来。在开断大电流时主要靠横吹，开断小电流时主要靠纵吹03采用多断口灭弧在许多高压断路器中，常采用每相两个或多个断口相串联的方式。熄弧时，利用多断口把电弧分解为多个相串联的短电弧，使电弧的总长度加长，弧隙电导下降在触头行程、分闸速度相同的情况下，电弧被拉长的速度成倍增加，促使弧隙电导迅速下降，提高了介电强度的恢复速度多断口比单断口具有更好的灭弧性能，便于采用积木式结构（用于110kV及以上电压的断路器中）加在每一断口上的电压减小数倍，输入电弧的功率和能量减小，降低了弧隙电压的恢复速度，缩短了灭弧时间04提高分闸速度熄灭交流电弧的关键在于电弧电流过零后，弧隙的介质强度的恢复过程能否始终大于弧隙电压的恢复过程为了加强冷却，抑制热游离，增强去游离，在开关电器中装设专用的灭弧装置或使用特殊的灭弧介质，以提高开关的灭弧能力现代高压开关中都采取了迅速拉长电弧的措施灭弧迅速拉长电弧，有利于迅速减小弧柱中的电位梯度，增加电弧与周围介质的接触面积，加强冷却和扩散的作用05短弧原理灭弧常用于低压开关电器中利用一个金属灭弧栅将电弧分为多个短弧，利用近阴极效应的方法灭弧如果所有串联短弧的起始介电强度总和始终大于触头间的外加电压，电弧就不会重燃而熄灭。在低压电路中，电源电压远小于起始介质强度之和，因而电弧不能重燃灭弧栅用金属材料制成，触头间产生的电弧被磁吹线圈驱入灭弧栅，每两个栅片间就是一个短弧，每个短弧在电流过零时新阴极产生150〜250V的起始介电强度06用耐高温金属材料制作触头触头材料对电弧中的去游离也有一定影响，用熔点高、热导率和热容量大的耐高温金属制作触头，可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽，从而减弱了游离过程，有利于熄灭电弧灭弧介质的特性，如热导率、电强度、热游离温度、热容量等，对电弧的游离程度具有很大影响，这些参数值越大，去游离作用就越强。在高压开关中，广泛采用压缩空气、六氟化硫(SF6)气体、真空等作为灭弧介质07采用优质灭弧介质灭弧介质的特性，如热导率、介电强度、热游离温度、热容量等，对电弧的游离程度有很大影响这些参数值越大，去游离作用越强现代髙压开关中，广泛采用油、压缩空气、SF6气体、真空等作为灭弧介质08利用固体介质的狭缝灭弧装置灭弧低压开关中也广泛应用狭缝灭弧装置灭弧。狭缝由耐高温的绝缘材料（如陶土或石棉水泥）制作，通常称为灭弧罩又因窄缝中的气体被加热使压力很大，加强了电弧中的复合过程。磁吹力的产生靠外加磁场，使电弧在磁场中受力向灭弧室狭缝中