发电厂变电站电气设备 开关电器电弧的形成和熄灭 电弧.ppt

相关名词解释 （1）强电场发射—E＞3×106 V/m时，自由电子逸出阴极金属表面的现象 （2）碰撞游离—主要由于电子和中性质点相碰撞而使中性质点分裂为带电离子和自由电子的现象 （当运动电子积累的动能大于或等于游离能时碰撞游离发生） （3）热运动—温度增加，质点运动加速，动能增加，质点相互碰撞发生游离 （4）电子崩 电子数——1→2→22→23→…→2n→… 交流电弧的熄灭条件 设法使电流过零后，弧隙介质强度恢复速度大于弧隙恢复电压恢复速度,则在过零后的下半周，电弧就不会重燃而最终熄灭。 1、利用气体或油吹动电弧 2、采用多断口熄弧 2.1 开关电器的用途和分类 闸 刀 熔 断 器 隔离开关 断 路 器 什么是电弧？ 电弧是一种气体游离放电现象。 开关电器在接通或开断负荷电路时，在触头间隙间会产生一团温度极高、发出强光，并能导电的近似圆柱体的气体—电弧。 电弧的特征 （1）. 电弧是开关电器接通或开断负荷电路时不可避免的现象； （2）. 电弧是一种气体自持放电现象，触头间只要有电弧存在，电路就没有断开； （3）. 电弧温度极高，可能烧坏触头及触头附近的其它部件； （4）. 维持电弧稳定燃烧的电压很低，在大气中一厘米长直流电弧的弧柱电压只有15～30V。 （5）.电弧是一束游离的电子（和带电质点）流，质量极轻，容易变形。 电弧的形成（游离） 电弧的去游离 在电弧中，介质产生游离的同时还产生去游离的相反过程，主要有复合和扩散两种过程。 复合：能量较小的电子附着于中性质点，形成负离子。正、负离子相撞成为中性质点的过程。 扩散：弧柱中的自由电子及离子由于热运动从电荷浓度大的弧柱区逃逸到电荷浓度小的冷媒介质中的现象。 去游离对电弧的影响 去游离游离 电弧电流减小，逐渐熄灭 去游离游离 电弧愈旺 去游离=游离 电弧稳定燃烧 ur ux ih ur ih ux t t 小电流时 大电流时 交流电弧的特性 交流电路中产生的电弧为交流电弧。交流电弧电流每经半个周期有一次过零，因电弧是阻性耗能元件，电弧电压将随电弧电流从一个半周到下一个半周变更符号。 燃弧电压（燃弧尖峰）ur：电弧出现瞬间的电压； 熄弧电压（熄弧尖峰）ux：电弧熄灭瞬间的电压； 图5.4 Uds（t）≥Urec（t）  介质强度Uds（t） ：弧隙介质能承受而不被击穿重燃的临界电压Urec(t) : 弧隙恢复电压 熄灭交流电弧的方法 开关电器中的灭弧装置就是基于这一理论而产生的。在电流过零后，人为的采取有效措施加强弧隙的冷却，使弧隙介质强度恢复到不会被弧隙外施电压击穿的程度，则在过零后的下半周，电弧就不会重燃而最终熄灭 纵吹主要是使电弧冷却变细，加大介质压强，加强去游离，使电弧熄灭；横吹还能拉长电弧，增大电弧表面积并加强冷却，灭弧效果较好。 交流电弧的熄灭方法 并低值电阻（几欧～几十欧）用于分流熄弧；并中值电阻（几百欧～几千欧）用于限制过电压。 D1：主触头 D2：辅助触头操作顺序 3、采用并联电阻 当断开电路时,D1先断,R起分流作用,越小越好; D2后断,R对电路的振荡过程起阻尼作用,限制过电压的产生; 合闸时顺序相反. 4、采用金属栅片灭弧