高低壓開關(guān)電器用于高低壓電路的通斷（高低壓配電柜）。如果通斷負荷電路，特別是通斷存在著短路故障的電路，就會在開關(guān)電器的觸頭間產(chǎn)生電弧，因此對于開關(guān)電器，其觸頭間電弧的產(chǎn)生和熄滅問題很值得關(guān)注，這直接影響到開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)性能。
    （一）電弧的產(chǎn)生
    開關(guān)觸頭在分斷電流時之所以會產(chǎn)生電弧，內(nèi)因在于觸頭本身和周圍介質(zhì)中存在著大量可被游離的電子。如果分斷的觸頭間又存在足夠大的電壓（外因），則觸頭間有可能產(chǎn)生強烈的游離而形成電弧。電弧就是一種具有強光和高溫的電游離現(xiàn)象。
    產(chǎn)生電弧的游離方式有：
    (1)熱電發(fā)射當開關(guān)觸頭分斷電流時，陰極表面由于大電流逐漸集中而出現(xiàn)熾熱的光斑，溫度很高，從而使觸頭表面分子中外層電子吸收足夠的熱能而發(fā)射到觸頭間的介質(zhì)中去，形成自由電子。
    (2)高電場發(fā)射  開關(guān)觸頭分斷之初，電場強度很大。在這種高電場作用下，觸頭表面的電子可能被強拉出去，也進入觸頭間的介質(zhì)中形成自由電子。
    (3)碰撞游離  當觸頭間隙存在足夠大的電場強度時，其中的自由電子以相當大的動能向陽極運動，在運動中碰撞中性質(zhì)點（介質(zhì)分子），有可能使中性質(zhì)點分裂為帶電的正離子和自由電子。這些被碰撞游離出來的帶電質(zhì)點，在電場力作月下繼續(xù)參與碰撞游離，使觸頭間隙中的離子數(shù)越來越多，形成“雪崩”現(xiàn)象。當其離子濃度足夠大時，觸頭間隙中的介質(zhì)被擊穿而形成電弧。
    (4)熱游離  亦稱高溫游離。電弧的溫度很高，其表面溫度達3000～4000℃，弧心溫度可達10000℃。在如此高溫下，電弧區(qū)域內(nèi)的中性質(zhì)點（介質(zhì)分子）可游離為正離子和自由電子，從而進一步加強了電弧中的游離。觸頭越分開，熱游離也越顯著。電弧的長時間維持，主要依賴熱游離。
    （二）電弧的熄滅
    要使電弧熄滅，必須使觸頭間電弧中的去游離率（速率）大于游離率（速率）。
    熄滅電弧的去游離方式有：
    (1)正負帶電質(zhì)點的“復合”  復合就是正負帶電質(zhì)點重新結(jié)合為中性質(zhì)點。這與電弧中的電場強度、溫度及電弧截面等因素有關(guān)。電弧中的電場強度越弱，電弧的溫度越低，電弧的截面越小，則電弧中帶電質(zhì)點的復合就越強。此外，復合的強弱還與電弧接觸的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。如電弧接觸的表面為固體介質(zhì)，則由于較活潑的電子先使介質(zhì)表面帶一負電位，這一帶負電位的介質(zhì)表面就吸引電弧中的正離子而造成強烈的復合。
    (2)正負帶電質(zhì)點的“擴散”  擴散就是電弧中的帶電質(zhì)點向周圍介質(zhì)中擴散開去，從而使電弧區(qū)域內(nèi)的離子濃度降低，帶電質(zhì)點減少。擴散的原因，一是由于電弧與周圍介質(zhì)間的溫度差，另一是由于電弧與周圍介質(zhì)間昀離子濃度差。擴散也與電弧截面有關(guān)。電弧截面越小，離子擴散也越強。
    上述帶電質(zhì)點的復合和擴散，都使電弧中間的離子數(shù)減少，即去游離增強，從而有助于電弧的熄滅。
    （三）開關(guān)電器中常用的滅弧方法
    (1)速拉滅弧法迅速拉長電弧，使弧隙的電場強度驟降，使離子的復合迅速增強，從而加速滅弧。這是開關(guān)電器最基本的一種滅弧法。開關(guān)電器中裝設(shè)的斷路彈簧，目的就在于加速觸頭的分斷速度，迅速拉長電弧。
    (2)冷卻滅弧法  降低電弧溫度，可使電弧中的熱游離減弱，正負離子的復合增強，從而有助于電弧熄滅。

    (3)吹弧或吸弧滅弧法  利用外力（如氣流、油流或電磁力）來吹動或吸動電弧，使電弧加速冷卻，同時拉長電弧，降低電弧中的電場強度，使電弧中離子的復合和擴散加強，從而加速滅弧。按吹弧的方向分，有橫吹（見圖2-17a）和縱吹(見圖2-17b)。按外力的性質(zhì)分，有氣吹、油吹、電動力吹及磁力吹弧或吸弧等。低壓刀開關(guān)在拉開刀閘時，開關(guān)的電流回路產(chǎn)生的電動力會使電弧拉長，如圖2-18所示。有的開關(guān)采用專門的磁吹線圈來吹動電弧，如圖2-19所示。也有的開關(guān)利用鐵磁物質(zhì)如鋼片來吸引電弧，如圖2-20所示，這相當于反向吹弧。

    (4)長弧切短滅弧法  由于電弧的電壓降主要降落在陰極和陽極上，其以陰極電壓降最大，而弧柱（電弧中間部分）的電壓降極小。因此如果利用金屬片將長弧切割成若干短弧，則電弧中的電壓降將近似地增大若干倍2當外施電壓小于電弧中總的電壓降時，則電弧就不能維持而迅速熄滅。圖2-21勾鋼滅弧柵將長弧切割成若干短弧的情形。電弧進入鋼滅弧柵內(nèi)，一是利用司2-18所示的電動力吹弧，另一是利用圖2-20所示的鐵磁吸弧。鋼片對電弧還有冷卻降溫作用。

    (5)粗弧分細滅弧法  將粗大的電弧分散成若干平行的細小電弧，使電弧與圍圍介質(zhì)的接觸面增大，改善電弧的散熱條件，降低電弧的溫度，從而使電弧中離子的復合和擴散都得到增強，加速電弧的熄滅。
    (6)狹溝滅弧法   使電弧在固體介質(zhì)所形成的狹溝中燃燒，由于電弧的冷卻時，開關(guān)的電流回路產(chǎn)生的電動力會使電弧拉長，如圖2-18所示。有的開關(guān)采用專門的磁吹線圈來吹動電弧，如圖2-19所示。也有的開關(guān)利用鐵磁物質(zhì)如鋼片來吸引電弧，如圖2-20所示，這相當于反向吹弧。條件改善，從而使去游離增強，同時固體介質(zhì)表面的復合也比較強烈，從而有利于加速滅弧。有…種用耐弧的絕緣材料如陶瓷制成的滅弧柵，就是利用這種狹溝滅弧原理，如圖2-22所示。有的熔斷器在裝有熔絲的熔管內(nèi)充填石英砂，也是利用狹溝滅弧原理來加速熔絲的熔斷。
    (7)真空滅弧法  真空具有相當高的絕緣強度。裝在真空容器內(nèi)的觸頭分斷時，在交流電流過零時即能熄滅電弧而不致復燃。真空斷路器就是利用真空滅弧原理制成的。

    (8)六氟化硫(SF₆)滅弧法  SF₆氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，其絕緣強度約為空氣的3倍，其絕緣恢復的速度約為空氣的100倍，因此它能快速滅弧。六氟化硫斷路器就是利用SF6作絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的。
    在現(xiàn)代的電氣開關(guān)電器中，常常根據(jù)具體情況綜合利用上述某幾種滅弧方法來實現(xiàn)快速滅弧的目的。
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