武城电工培训学校,开关电器中电弧的形成与熄灭

电弧是开关电器接通或分断电路时广泛存在的一种气体放电现象，它对开关电器及电力系统安全选成严重威胁，因此.在讲述开关电器之前，首先分析开关电器中电弧的特性。

　　开关电器切断通有电沌的电路时.只要电板电压大于10-20V.电流大于8O--100m4，触点NJ就会产生电孤。iL04.触点虽已分离.仁电路中的电流还在纷绞流通。只有电弧熄灭，电路才被真正地断if.电弧之所以能形成导电通道.是因为电弧弧往中出现人盆自由电子的缘故.

　　在触点分离的过程中，动静触点的尿力和接触面吞环断减小，使接触电限迅速增人.接触处的沮度急剧升高，阴极金属材料内的少里电子不断逸出金属表面。这种产生自山电子的力式称为热电子发射。当触点喇分开时。触点间距很小，在电压的作用卜，触点间产生很强的电场强度(3X 10`Wm以上).阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触点间隙的自山电子。这种产生自由电子的方式称为强电场发射。热电子发射和强电场发射合称为阴极电r发射，是电弧形成的起因阴砚表面发射的电子和触点间隙中原有的少量电子在电扬力的作用卜.加速向阳极方向运动。气这些自由电子动能足够大时，与触点间w中的中性质点发牛碰撞.将中性质点中的电子击出.游离出正离子和新的自由电子.这种在电场力作用下的自由电子碰位中性质点，使它分裂为正离子和自由电子的现象称为硅扭游离.原有的自由电子和新产生的自由电厂向阳极加速运动的过程中，可能再次与中性粒r发生碰摄.如果自曲电子动能足够人时义会发生磁撞游离。碰撞游离的承积效应导致间隙中充满自由电子和IF离子，在动静触点间形成a定的电子通道，介质间隙被击穿。电流急剧增大出现光效应和热效应从而形成电弧。碰悦游离是形成电弧的主v因素。

　　电弧形成后。弧住的11度很高，弧柱中中性质点不规则热运动加剧，具有足够动能而k相碰捷，游离出电子和正离子.这种因热运动而引起的游离现象称为热游离。电弧形成后海度很高，电导很大，电场强度很低，电弧的维持和发展是靠热游离来维持的。

　　在电弧产全过程中.实际上同时存在着游离和去游离。带电离子产牛的过程称为游离.
　　带电离子消失的过程称为去游离。去淤离有扩散和复合两种形式，扩散是指带电位r从电弧内部逸出而进人周圈介质的现象。复合是指正离子和负离子相互吸引.结合在一起.电荷互相中和的过程。

　　游离和去游离是电弧姗烧过程中的两个相反过程，这两个过程的动态平衡，将使电弧椒定然烧。若游离过程大于去游离过程，电弧会更加强烈地嫩烧，若去游离过怪大于游离过程，电弧姗烧减弱，直至较终熄灭。开关电器中燃烧的电弧楚否熄灭，主要取决于弧柱区域内介质游离和去游离的快慢.

　　加快去游离常用的方认有降ali和增加气体介质的爪强。降低温度可以冷却电弧，使分子热运动减弱，加强复合过和。增加气体压强，使气体密皮峭加，也可加强}F,负离子的复合过程。吸弧也可加强复合、扩散作用。

(整理：电工培训学校)