开关电器中电弧发生的原因及灭弧办法

  电孤是一种气体放电现象，它有两个特色：一是电弧中有许多的电子、离子，因此是导电的，电孤不平息电路持续导通，要电弧平息后电路才正式断开;二是电弧的温度很高，弧心温度达4000～5000摄氏度以上，高温电弧会烧坏设备导致十分严重事故，所以一定要采纳办法，敏捷平息电弧。

  电弧发生和平息的物理进程简述如下：在开关断开进程中，因为动触头的运动，使动、静触头间的触摸面不断减小，电流密度就不断增大，触摸电阻随触摸面的减小就渐渐的变大，因此触头温度上升，发生热电子发射。当触头刚别离时，因为动、静触头间的空隙极小，呈现的电场强度很高，在电场效果下金属表面电子不断从金属表面飞逸出来，成为自由电子在触头间运动，此现状称为场致发射。热电子发射、场致发射发生的自由电子在电场力效果下加快飞向阳极，途中不断磕碰中性质点，将中性质点中的电子又磕碰出来，此现状称作磕碰游离。因为磕碰游离的连锁反应，自由电子成倍地添加(正离子亦随之添加)，许多的电子奔向阳极，许多的正离子向负极运动，开关触头空隙便成了电流的通道，触头空隙间介质被击穿就构成电弧。

  因为电弧温度很高，在高温的效果下，处在高温下的中性质点因为高温而发生激烈不规则的热运动，在中性质点相互磕碰时，又将被游离而构成电子和离子，这种因热运动而引起的游离称为热游离。热游离发生许多电子和离子保持触头空隙间电弧。发生电弧主要由磕碰游离，保持电弧主要是依托热游离。

  (1)使用气体或油平息电弧。在开关电器中使用各式各样的办法的灭弧室使气体或油发生巨大的压力并有力地吹向弧隙，电弧在气流或油流中被激烈地冷却和去游离，而且其间的游离物质被未游离物质所替代，电弧便敏捷平息。气体或油吹动的办法有纵吹和横吹两种，纵吹使电弧冷却变细，然后平息;横吹是把电弧拉长堵截而平息。不少断路器选用纵横混合吹弧办法，以获得更好灭弧效果。

  (2)选用多断口。高压断路器常制成每相有两个或多个串联的断口，使加于每个断口的电压下降，电弧易于平息。

  (3)断路器断口加装并联电阻。在高压大容量断路器中，广泛使用弧隙并联电阻来改进它们的工作条件。断路器每相假如有两对触头，一对为主触头，另一对为辅佐触头，电阻并联在主触头上。当断路器在合闸方位时，主、辅触头都闭合。当断开电路时，主触头先断开，这时并联在主触头断口上的电阻在主触头断开进程中起分流效果，有利于主触头断口灭弧。主触头的电弧平息后，并联电阻串联在电路中，有效地下降触头上的康复电压数值及电压康复速度。别的，并联电阻对堵截小电感电流或电容电流时，可限制过电压发生。

  (4)选用新介质。使用灭弧性能优越的新介质，例如SF6(六氟化硫)断路器和线)使用金属灭弧栅平息电弧。用铁磁物质制成金属灭弧栅，当电弧发生后，马上把电弧吸引到栅片内，将长弧分割成一串短弧，当电弧过零时，每个短弧的邻近会呈现150～250伏的介质强度，假如效果于触头间的电压小于各个介质强度的总和时，电弧就当即平息。这种灭弧办法在低压开关顶用得许多。