低壓電器電弧理論總結(jié)1

1. 斷路器觸頭分閘時,剛開始觸頭材料熔化,隨著觸頭移動,熔化的金屬橋被拉斷,電弧主要成分為金屬相,稱為金屬相電弧;之后,空氣混入其中,稱為氣相電弧;

2. 電弧分為3各區(qū)域,分別為陽極區(qū)、弧柱區(qū)和陰極區(qū),據(jù)參考書,近極壓降為20-  25V;

3. 陰極場強為10^8-10^9 V/m;陽極場強為10^7-10^8 V/m;

4. 電弧電流在5A附近,其溫度為6000K-7000K;當(dāng)電流在1000A附近,其溫度可 達到20000K;

5. 陰極和陽極的電弧截面小于弧柱,因而接近電極的部分弧柱呈收縮現(xiàn)象;

6. 電流過零后,存在介質(zhì)恢復(fù)過程和電壓恢復(fù)過程,當(dāng)介質(zhì)恢復(fù)過程曲線與電壓恢 復(fù)曲線相交時,則電弧重新打燃;

7. 電流過零之后,新的陰極形成了空間電荷鞘層,因為正電荷在此處較與電子,質(zhì) 量較大,不能快速移動到新的陽極,外施電壓加載在這一鞘層;當(dāng)此處電極溫度 較高可以發(fā)射電子時,鞘層電壓降低,或者消失,可能會重燃電弧;

8. 電弧過零后,溫度超過2000K-3000K,電弧還具有一定的導(dǎo)電性,隨后,當(dāng)電弧 輸入能量大于耗散能量,電弧溫度逐漸上升,逐漸點燃;

9. 20世紀(jì)50年代,人們發(fā)現(xiàn)開關(guān)電器開端呈現(xiàn)出電弧時,電弧有個短暫的停滯效應(yīng);其原 因在于,金屬相電弧轉(zhuǎn)向氣相電弧有一定時間(原因之一);

10. H.G,Stablein等人提出磁場吹弧的新機理,即橫向磁場能夠在弧柱內(nèi)產(chǎn)生流場,使冷氣流 從電弧前端進入從后端流出,帶走熱量;

11. 在觸頭開斷過程,對應(yīng)于電弧停滯時間存在一個電弧開始運動的極限長度,若觸頭打開 長度小于這一間隙,則電弧停滯不動;這一氣隙值幾乎與觸頭開斷速度無關(guān);

12. 影響觸頭停滯的因素有:1、觸頭區(qū)域的磁場;2、觸頭的開斷速度;3、觸頭材料;4、 滅弧室的結(jié)構(gòu)與器壁材料;5、觸頭形狀和表面情況;

13. 通過實驗,電弧停滯時間隨觸頭分?jǐn)嗨俣群痛磐芏鹊脑黾佣鴾p小;有外加磁場時,電 弧從金屬相電弧變成氣相電弧時間較短;

14. 對于觸頭材料,熔點高的材料,電弧停滯時間較熔點低的材料短;純金屬的電弧停止時 間較非均勻材料的短;

15. 電弧停滯時間也與觸頭表面狀態(tài)有關(guān):電弧在擦干凈的,粗糙度和多次經(jīng)電弧燒蝕的表 面運動,停滯時間較短;而在光滑的,氧化的和污染的表面運動,停滯時間較長;

16.電弧停滯時間還受滅弧室尺寸的影響:滅弧室尺寸越小,滅弧壓力增加,使電弧運動速度變慢,電弧 停滯時間增長;

17. 產(chǎn)氣材料會冷卻電弧,使電弧變細,電弧停滯時間變短;

18. 電弧運動速度與磁場強度,電弧長度和直徑的關(guān)系為:增加吹弧磁場B可加速電弧運動,電弧運動速度 還隨電弧長度l的增加和直徑的減小而增大;

19. 引入氣吹后,滅弧柵片之間的距離減小,可增加滅弧柵片的數(shù)量;

20. 氣吹電弧分為加熱空氣實現(xiàn)氣吹和加熱產(chǎn)氣材料,兩者都是產(chǎn)生高壓推動并冷卻電弧;

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