動態(tài)電弧

〈1〉按電流種類可分為：交流電弧、直流電弧和脈沖電弧。

〈2〉按電弧的狀態(tài)可分為：自由電弧和壓縮電?。ㄈ绲入x子?。?

〈3〉按電極材料可分為：熔化極電弧和不熔化極電弧。

電弧是高溫高導(dǎo)電率的游離氣體，它不僅對觸頭有很大的破壞作用，而且使斷開電路的時(shí)間延長。

由焊接電源供給的，在兩極間產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象—叫電弧。

電弧當(dāng)用開關(guān)電器斷開電流時(shí)，如果電路電壓不低于10—20伏，電流不小于80~100mA，電器的觸頭間便會產(chǎn)生電弧。

因此，在了解開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)和工作情況之前，首先來看看其是如何產(chǎn)生和熄滅的。

電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子(分子和原子)被游離的過程。開關(guān)觸頭分離時(shí)，觸頭間距離很小，電場強(qiáng)度E很高(E=U/d)。當(dāng)電場強(qiáng)度超過3×10---6---V/m時(shí)，陰極表面的電子就會被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為：強(qiáng)電場發(fā)射。

從陰極表面發(fā)射出來的自由電子和觸頭間原有的少數(shù)電子，在電場力的作用下向陽極作加速運(yùn)動，途中不斷地和中性質(zhì)點(diǎn)相碰撞。只要電子的運(yùn)動速度v足夠高，電子的動能A=mv2足夠大，就可能從中性質(zhì)子中打出電子，形成自由電子和正離子。這種現(xiàn)象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽極作加速運(yùn)動，同樣地會與中性質(zhì)點(diǎn)碰撞而發(fā)生游離。碰撞游離連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和正離子，具有很大的電導(dǎo)；在外加電壓下，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧，電路再次被導(dǎo)通。

觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成后，弧隙間的高溫使陰極表面的電子獲得足夠的能量而向外發(fā)射，形成熱電場發(fā)射。同時(shí)在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達(dá)10000℃以上)，氣體中性質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則熱運(yùn)動速度增加。當(dāng)具有足夠動能的中性質(zhì)點(diǎn)相互碰撞時(shí)，將被游離而形成電子和正離子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。

隨著觸頭分開的距離增大，觸頭間的電場強(qiáng)度E逐漸減小，這時(shí)電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。

在開關(guān)電器的觸頭間，發(fā)生游離過程的同時(shí)，還發(fā)生著使帶電質(zhì)點(diǎn)減少的去游離過程。

電弧可作為強(qiáng)光源如弧光燈，紫外線源如太陽燈或強(qiáng)熱源如電弧爐。2100433B

傳統(tǒng)低壓斷路器限流分?jǐn)嗟脑硎钱?dāng)故障發(fā)生時(shí),觸頭快速打開產(chǎn)生電弧,相當(dāng)于在線路中串入一個(gè)迅速增長的電弧電阻，從而限制短路電流。這個(gè)迅速增長的電弧電阻，通常稱為“動態(tài)電弧電阻”。與一般的斷路器的滅弧室不同，低壓限流斷路器的滅弧室采用多個(gè)滅弧柵片。在開斷過程中，首先動觸頭和靜觸頭分開產(chǎn)生電弧，在電磁場和熱場,流場的作用下運(yùn)動至滅弧柵片。當(dāng)電弧進(jìn)入柵片后，因?yàn)楸环殖傻亩鄠€(gè)短弧的近極壓降，使電弧電壓迅速上升，從而達(dá)到限流的目的。為了有較高的電弧電壓，限流斷路器滅弧室的柵片數(shù)比一般的斷路器要多,并且排列得更緊密。電弧電壓上升得越快，限流效果就越好，終極，電弧電壓超過電源電壓的值,使得電源電壓無法維持電弧，從而完成熄弧限流分?jǐn)唷?