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第3章 电弧及电气触头的基本理论 教学目的：了解电弧产生与熄灭的因素及直流电弧 与交流电弧的熄灭特点，灭弧的方法及装置 复习旧课：1.中性点补偿原理及方式； 2.直接接地系统的特点； 3.电力系统中性点各种运行方式的比较 与适用范围。。 重 点：电弧的形成 难 点：电弧的特性 引入新课： 3.1电弧的形成和熄灭 3.2 直流电弧的特性及熄灭 3.1电弧的形成和熄灭 3.1.1电弧的形成 1．概念：在触头开断有一定电压和电流的电路时，触头间产生强烈而又刺眼的亮光的现象。(10～20V，80～100mA) 绝缘气体或绝缘油受热分解出气体游离产生的自由电子导电——自持放电 2．特点：①气体导电（轻、易变形）；②温度极高（亮度大） 3．游离过程的四种形式： ①热电子发射 ②强电场发射 ③碰撞游离：由高速运动的电子作用产生； ④热游离：由中性质点热运动碰撞产生。 4．电弧的形成 阴极发射（起因）→碰撞游离（重要因素）→击穿（量变到质变）→热游离（主要因素）→维持发展 3.1.2电弧的熄灭 1．去游离 正、负质点相互吸引中和为中性质点。 2．方式 ①复合 异性质点靠近而相互中和的现象。 冷却 ②扩散 带电质点逸出弧柱外的现象。 吹弧 3．熄弧条件 游离与去游离谁主导？ 4．熄灭电弧的基本方法：削弱游离过程，加强去游离过程。主要措施为： （1） 提高触头间的开断速度 （2） 冷却电弧 （3） 增大绝缘介质气体压力 （4） 吹弧 （5） 将触头置于真空密室中 3.2 直流电弧的特性及熄灭 3.2.1 直流电弧的特性 ⒈ 电弧电压沿弧长的分布 ⑴ 阴极压降区 10-4cm，正空间梯度10～20V与电弧电流无关而与阴极及介质有关。 ⑵ 弧柱区 与电流、弧长和介质及其状态有关。 ⑶ 阳极压降区 为阴极区的几倍，负空间梯度与电弧电流有关，电流越大压降越小。 ⑷ 沿弧长电压降 Ｕh＝Ｕ1＋Ｕ2＋Ｕ3 短弧和长弧的概念及电弧稳定的条件。 ⒉ 电弧的伏安特性 ｕh＝f(ｉh) 图3－4 3.2.2 直流电弧熄灭的条件 （或稳定燃烧方程与静态伏安特性脱离） 3.2.3 直流电弧的熄灭方法 灭弧的途径：（1）增高弧隙的静态伏安特性 （2）增大回路电阻或减小电源电压 熄灭方法: 1.拉长电弧 2.开断电路时在电路中逐级串人电阻 3.在断口上装灭弧栅 4.冷却电弧 新课小结：1.电弧的形成和熄灭 2.直流电弧的特性和熄灭及灭弧方法 作业： 第3章 电弧及电气触头的基本理论 教学目的：了解交流电弧的特性和灭弧的方法；电 气触头的结构、要求和接触电阻。 复习旧课：1.电弧的形成和熄灭 2.直流电弧的特性和熄灭及灭弧方法 重 点：接触电阻 难 点：交流电弧的特性 引入新课： 3．3 交流电弧的特性及熄灭 3．4 电气触头 3．3 交流电弧的特性及熄灭 3.3.1 交流电弧的伏安特性 图3－10 3.3.2 交流电弧的熄灭条件 1.弧隙介质强度的恢复过程 2.弧隙电压恢复过程 3.交流电弧熄灭的条件： Ud(t) Ur(t) （或两曲线无交点） 3.3.3 交流电弧的灭弧方法 1. 空气中交流电弧的熄灭 (1) 拉长电弧 (2) 磁吹熄弧 (3) 气吹熄弧： 2. 油中交流电弧的熄灭方法 （1）静止油中电弧的熄灭 （2）吹弧型油中电弧的熄灭 3. 六氟化硫气体灭弧 4. 真空灭弧 3．4 电气触头 3.4.1 概述 1、概念：通过接触传导电流的两个或以上的金属导体的端接部分。 2、触头的接触形式：点、线、面接触 3、接触电阻：接触电阻是指收缩电阻和表面膜电阻之和 4、触头电阻：接触电阻和触头体电阻之和 5、影响接触电阻的因素及降低其值的措施： （1）触头材料：铜铝