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熄灭电弧的基本方法
发布时间 : 2018-12-06
熄灭电弧的基本方法
在开关电器中,除在触头间隙采用不同灭弧介质外(如空气准扒六氯化硫、真空等介质),
在现代开关电器中广泛采用的基本灭弧方法,可归纳为下列几种。
1. 吹弧
1) 吹弧的作用
利用气流或油流吹动电弧,使电弧拉长和冷却。拉长电弧,使弧长增大,从而弧电阻凡增大;
吹人冷却的气流或油流,使电弧冷却,从而加强去游离,增大弧隙的介质强度。
2) 吹弧的方式
纵吹:纵吹就是气流或油流吹动的方向与触头运动方向平行,或者说与电弧轴线方向平行,如图5-4(a) 所示。

这样可使电弧冷却变细最后熄灭。
横吹:横吹是气流或油流吹动方向与触头运动方向垂直,如图5-4(b) 。这样可使电弧拉
长,表面积增大加强冷却,熄弧效果好。
纵、横混合吹:吹动的方式兼有纵吹和横吹,熄弧效果比单方向吹弧更好。
在断路器中,根据所用灭弧介质特性的不同,可制成各种不同形式的灭弧室,形成有效的
吹弧方式。
3) 吹弧的能源
自能式灭弧:利用电弧本身的能量产生气体吹弧的称自能式灭弧。例如油断路器,利用电
弧本身的能董,将油加热产生大量气体,在封闭的灭弧室中造成高温高压气流,并从喷弧口强
烈地吹弧。吹弧方向按预先设计好的灭弧室结构形成纵吹和横吹。其灭弧能力与电弧电流有
关。电弧电流愈大,灭弧能力愈强,故称自能式。
外能式灭弧:利用外来其他形式的能量强迫吹弧称做外能式灭弧。例如空气断路骈、SF6
断路器都是利用机械能将气体压缩,并利用高压力的压缩气体吹弧。吹弧的能力与电弧电流
无关,故该类断路器开断电路的性能稳定。

2. 采用多断口
1) 高压断路器
在高压断路器中,常制成每相有两个或更多个串联断口。
如图5-5 所示,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的速度快,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。
2) 低压开关电器
在低压开关电器中,广泛采用金属栅片将长弧分割成许多短弧,利用近阴衱效应灭弧。例
如图5-6 所示。当动`静触头3 间发生的电弧2 进人与电弧垂直放置的金属栅片1 内时,长的
电弧即被分割成许多串联短弧。在电弧电流过零,电弧熄灭时,每两栅片间均立即出现150~
250 V 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、静触头间外加电压时,电弧就不再重燃。电弧是怎么进人栅片的呢?通常
利用磁吹效应。灭弧栅片用导磁的金属制成(一般是一个有缺口的锁铜铁片)见图5-6(b), 电
弧周围存在磁力线,磁力线力图走磁阻最小的路经。因面电弧在本身磁力线(如图中虚线)作
用下,由位置A 移向位置B, 并穿过金属栅片,从而长弧分割为短弧。
3. 利用有机固体介质的狭缝灭弧
在低压开关中也广泛采用狭缝灭弧装置。如图5-7 所示,灭弧栅片由陶土或有机固体材
料等制成。当触头间产生电弧后,在磁吹线圈产生的磁场作用下,对电弧产生电动力,将电弧
拉长进人灭弧栅片的狭缝中,电弧与栅片紧密接触,有机固体介质在高温作用下分解而产生气
体,使电弧强烈冷却,最终熄弧。
应当指出,该型电器靠外加磁场产生的磁吹力使电弧在磁场中受力向灭弧栅移动。产生
磁场的方法可分磁场线圈与电路串联或并联,或用永久磁铁等多种方式。此处就不详细讨论了。
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