低压电弧如何产生(低压电弧发生器)
导语:低压电器专业知识——电弧的产生和熄灭
在低压电器设计的时候,灭弧室的设计是最重要的结构之一,它的功能就是息弧,所以我们必须要了解电弧的产生以及它的特点,才能设计出合理的灭弧室,从而提高产品分断能力。
1、电弧的产生
电弧是一种气体放电的特殊形式。产生电弧的条件是电路内的电流必须大于某一最小起弧电流和最小起弧电压。
电弧的产生是由于气体的游离。游离的原因有热发射、冷发射、碰撞游离和热游离。
热发射:动静触头分开过程中,触头表面温度剧增,由于热运动,金属内的自由电子克服了金属内正离子的吸力而从阴极表面发射,这就是热发射。
冷发射:即高电场发射。触头刚分开,在气隙间形成高电场,将电子从阴极拔出。
碰撞游离:从阴极发射出来的电子,在电场作用下获得能量再加速,碰撞中性气体分子而使其游离;
热游离:电弧燃烧时,电弧温度很高(如弧柱可达6000℃及以上),气体分子在高温作用下,由于强烈的热运动互相碰撞而游离。
2、电弧的熄灭
电弧的熄灭是由于气体的消游离,而消游离主要是复合和扩散的作用。
(1)复合就是异性离子互相结合而中和。复合速度受温度影响极大,温度高、复合几率小;反之,则复合几率大。因此利用液体(如变压器油)或气体(如SF6)人工冷却电弧或将电弧挤入绝缘冷壁做成的窄缝,用铁板制作的灭弧删片内,迅速导出电弧内部的热量,减少离子的运动速度,加速复合速度,尽快将电弧熄灭。
(2)扩散就是电弧表面的离子扩散到周围冷介质中去。密度大、温度高的气体分子总是向密度小、温度低的介质方面扩散,扩散出来的离子因冷却相互结合而成中性分子(中性分子是不导电的)。
总之,电弧的熄灭是在消游离的速度超过游离的速度来实现的。因此从电的方面来说,要求介质恢复速度(即空气中恢复成中性分子的速度)大于触头两端的电压恢复速度,使电弧不致因冷发射和碰撞游离而重燃;在热的方面要求散热速度大于发热速度,使电弧不致因发热形成的热发射和热游离而复燃。
3、针对电弧的特性,我们在设计灭弧室时应该考虑以下几个方面:隔弧板材质,灭弧删片材料,删片的距离,灭弧室到触头的距离以及引弧结构的设计。
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