- 1、本文档共103页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第四章电弧及其与电路的相互作用 本章要点: 1. 电弧的性质 2. 弧光放电过程 3. 交直流电弧的伏安特性 4. 交直流电弧的熄灭方法 5. 交流电弧的过零现象 6. 电弧模型(不做要求) 第一节 概述 开关开断过程中会产生电弧。此时电路中的电流继续流通,一直到电弧熄灭触头间隙成为绝缘介质后,电路才被分断 ,称为开关电弧。 电弧是气体放电的一种形式 特点:电弧具有强光 很高的热力学温度(可达几千至几万度) 对于高电压大电流电路的分断来说,只有产生电弧,才能实现对电路的控制。 对开关电弧的要求 对于断路器中的电弧等离子体来说,希望具有下列特性: 电导率的变化范围尽可能大,即要在导体至完全绝缘体之间变化; 电导率的变化速度尽可能快。 第二节 电弧的产生和描述 一. 弧光放电及其特点 1.放电种类 非自持性放电 自持性放电 自持性放电有多种形式。从非自持性放电转变到自持性放电的过渡途径取决于气体压力、电极形状、电源功率及电极间的距离等多种因素 。 2.转变为弧光放电的途径和条件 弧光放电就是自持性放电的一种形式。从c点开始,转变为弧光放电的途径和条件有: 如电场比较均匀,则到达c点后间隙将被击穿,此时c点的电压就称为间隙的击穿电压,当电源功率足够大时,击穿将直接发展成为弧光放电。 在电场比较均匀,而气体压力较低时,气体间隙击穿后,将首先出现辉光放电,然后随着电流的增大逐步过渡到弧光放电。 在极不均匀电场中,当气体压力较高且回路电阻较大时,先在电极表面电场较集中的区域出现电晕放电,只有电极间电压增大到一定值后,才可能通过火花放电过渡到弧光放电。 3.电弧的形成 电弧的形成:大量带电质点在电场力的作用定向运动 带电质点的来源: ①电极发射大量自由电子 强电场发射——强电场 热电子发射——高温 ②电极间弧柱气体游离产生大量的电子和离子 碰撞游离——电场加速电子,由高速运动的电子与中性粒子碰撞产生新的带电粒子 热游离——高温(起弧),由中性质点热运动碰撞产生 3.弧光放电的特点 在辉光、电晕、弧光等自持性放电形式中,弧光放电的特点是电流密度大(伴随有高温和强光)、阴极位降低。形成的电弧是一种能量集中、温度很高、亮度很强的具有良好导电性的游离气体。 除正负两个电极外,整个电弧可以分为三个部分:阴极位降区域、弧柱和阳极位降区域。图4-2给出了沿电弧轴向分布的电弧三个区域的电位降和电位梯度。电弧形成后,在阴极附近会有正空间电荷(正离子鞘层)的存在,使阴极附近的电位有一个很大的跃变,形成阴极电位降Uc;而在阳极附近则有未被补偿的负空间电荷(电子)存在,也有一个电位跃变,形成阳极电位降Ua。阴极和阳极位降区域都处于靠近电极的很小范围内,其长度约为10-4cm,因而其电位梯度可达到较大的数值。电弧的中间部分是弧柱,它的电位沿轴向基本上为均匀分布。 电弧的电位降及电位梯度的分布 图4-2 电弧的电位降及电位梯度的分布 电弧的特点(归纳) A 电弧放电现象是一种气体自持放电。 B 电弧是一种离子通道(载流通道):只有触头间的电弧熄灭后,电流才真正切断。 C 电弧的温度很高、能量大:容易烧坏触头,或使触头周围的绝缘材料遭受破坏。 D 电弧燃烧时间过长,压力过高,有可能使电器发生爆炸事故。 E电弧质量轻,在外力的作用下易变形,如气吹、磁吹情形下电弧长度容易发生变化 二、高气压电弧与真空电弧比较 高气压电弧与真空电弧的定义 由于形成机理不同,二者在很多方面表现明显不同。 1、外观形态上的区别 电弧形态示意图 从外观形态上来看,高气压电弧有集中的阴极斑点和阳极斑点。由于受到自身电流产生的磁场箍缩效应,在高气压电弧阴极斑点和阳极斑点之间,有一根明亮而且集中的弧柱。而真空电弧却不同,在阴极表面上往往有许多明亮而分散的阴极斑点,阴极斑点作无规则运动。在阳极表面,只有当电流超过一定的数值时,才能出现阳极斑点。各个阴极斑点之间好象是独立的,弧柱呈锥状向阳极伸展。两极之间的弧柱亮度较弱。 2、电弧伏安特性曲线上的区别 电弧伏安特性曲线 二者具有不同的伏安特性曲线。高气压电弧具有下降的伏安特性。电弧电流增加,电弧压降减少,具有“负”特性。真空电弧却相反,具有正伏安特性。弧压增加,电流增加 3、电弧在横向磁场中的运动特性 电弧在横向磁场中的运动特性 从外加横向磁场中的电弧运动特性来看,高气压电弧的运动服从安培定律和左手定则,而真空电弧的运动与安培定律和左手定则规定的方向相反。 在不同的气压范围内横向磁场中电弧运动的一般规律 在不同的气压范围内横向磁场中电弧运动的一般规律 4、运行气体环境不同 高气压电弧运行在高气压状态下,一般指133Pa 以上的
您可能关注的文档
- 第3章财务分析的程序与方法3章财务分析的程序与方法第3章财务分析的程序与方法第3章财务分析的程序与方法.ppt
- 第3章-变压器.ppt
- 第3章·第08讲·几种重要金属化合物(二)第3章·第08讲·几种重要的金属化合物(二)第3章·第08讲·几种重要的金属化合物(二)第3章·第08讲·几种重要的金属化合物(二).ppt
- 第3章-3.4.1函数与方第1课时第3章-3.4.1函数与方程第1课时第3章-3.4.1函数与方程第1课时第3章-3.4.1函数与方程第1课时.ppt
- 第3章程序设计的基本技术第章程序设计的基本技术第3章程序设计的基本技术第3章程序设计的基本技术.ppt
- 第3章第4节_消费者行为分第3章第4节_消费者行为分析第3章第4节_消费者行为分析第3章第4节_消费者行为分析.ppt
- 第3章旅游供需规律第3章旅供需规律游供需规律.ppt
- 第3章学习理论.ppt
- 第3章细胞的基本结构第3章胞的基本结构第3章细胞的基本结构第3章细胞的基本结构.ppt
- 第3章动量牛顿运动定律第3动量牛顿运动定律第3章动量牛顿运动定律第3章动量牛顿运动定律.ppt
文档评论(0)