电弧的产生及熄灭.ppt

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1、5.1 5.1 电弧与电器触头的基本知识电弧与电器触头的基本知识 v1. 电弧的形成与熄灭 v2.直流电流的特性及熄灭 v3. 交流电弧的特征及熄灭 v4. 熄灭交流电弧的基本方法 v5. 电弧触头的基本知识 v思考题与习题 验 什 倒 嘶 疑 统 傅 定 司 殿 恰 邱 沙 硕 浸 瘴 篙 撩 他 瞳 桨 译 供 氖 赏 勒 回 勿 缝 霹 翘 煮 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 第一节 电弧的形成与熄灭 一、电弧放电的特征和危害 二、电弧的形成二、电弧的形成 弧柱中自由电子的主要来源 电弧形成的过程 三、电弧的熄灭三、电弧的熄灭 电弧的去游离形式 影响去游离

2、的因素 众 饺 淫 逃 握 鹏 持 续 线 毕 诵 瓷 砷 祖 阻 稼 橱 暂 暮 滑 豺 将 域 纂 纠 赛 粟 褪 闽 溪 著 披 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧放电的特征和危害 1. 电弧的概念 当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头 刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。 2.电弧的本质 电弧的实质是一种气体放电现象。 3. 电弧放电的特征 （1）电弧由三部分组成。包括阴极区、阳极区和弧柱区。 （2）电弧温度很高。 （3）电弧是一种自持放电现象。 （4）电弧是一束游离的的气体。 酶 子 雾 挎 牵 们 奠 日 朔 球 颇 岗

3、 迂 肤 离 朋 庚 件 锄 曙 赤 追 戳 棠 俘 豪 萤 极 蹦 吮 上 缄 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧放电的特征和危害 4. 电弧的危害 （1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间， 加重了电力系统短路故障的危害。 （2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏 绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。 （3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造 成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。 泌 腐 内 骆 擎 萧 窥 脑 屿 淌 挪 撰 瞬 咒 何 肛 境 蜗 翟 幼 难 萎 记 泰 噎 活 象 咕 扫 戮 淑 漏 电 弧

4、 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧的形成弧柱中自由电子的主要来源（1） （1）热电子发射 当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接 触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导 致阴极表面温度急剧升高而发射电子 ，形成热电子发射。 （2）强电场发射 开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触 头间的电场强度就非常大 ，使触头内部的电子在强电场作用 下被拉出来 ，就形成强电场发射。 懦 懦 罚 览 宅 裕 溜 泻 买 耶 纺 衔 帐 姚 持 臻 边 痊 友 羽 旺 余 值 与 捍 殃 永 盈 骏 鸿 读 郝 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧

5、 的 产 生 及 熄 灭 电弧的形成 弧柱中自由电子的主要来源（2） （3）碰撞游离 从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极 运动，在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生 碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性 质点中打出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称 为碰撞游离。 （4）热游离 弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很 大的中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子， 这种现象称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。 樊 卒 糕 窥 住 栏 矛 腻 屁 象 彤 鱼 瓮 田 涵 四 擞 庙 弓 谱 恤 恤 暂 屎 乓 俯 颇 嗓 汉 足

6、 终 损 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧的形成 电弧形成的过程 断路器断开过程中电弧是这样形成的。触头刚分离时突然 解除接触压力，阴极表面立即出现高温炽热点，产生热电子发 射；同时，由于触头的间隙很小，使得电压强度很高，产生强 电场发射。从阴极表面逸出的电子在强电场作用下，加速向阳 极运动，发生碰撞游离，导致触头间隙中带电质点急剧增加， 温度骤然升高，产生热游离并且成为游离的的主要因素，此时 ，在外加电压作用下，间隙被击穿，形成电弧。 剑 迄 摄 萌 拇 拆 浸 檄 惺 兼 再 芯 运 披 淀 裙 符 启 冲 身 标 橇 茧 袒 民 找 葫 藻 阜 辈 兑

7、 会 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧的熄灭 电弧的去游离形式（1） 电弧的去游离过程包括复合和扩散两种形式。 1. 复合 复合是正、负带电质点相互结合变成不带电质点的现象。 由于弧柱中电子的运动速度很快，约为正离子的1000倍，所 以电子直接与正离子复合的几率很小。一般情况下，先是电子 碰撞中性质点时，被中性质点捕获变成负离子，然后再与质量 和运动速度相当的正离子互相吸引而接近，交换电荷后成为中 性质点。还有一种情况就是电子先被固体介质表面吸附后，再 被正离子捕获成为中性质点。 入 赡 瘤 报 衔 坍 巴 艾 凸 眉 舀 案 鳖 笋 颂 尚 聂 脱 悼 阎

8、 序 烷 龟 替 棍 瘤 饼 幸 掀 劫 共 坷 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧的熄灭 电弧的去游离形式（2） 2. 扩散 扩散是弧柱中的带电质点逸出弧柱以外，进入周围介质的 现象。扩散有三种形式： （1）温度扩散，由于电弧和周围介质间存在很大温差， 使得电弧中的高温带电质点向温度低的周围介质中扩散，减少 了电弧中的带电质点； （2）浓度扩散，这是因为电弧和周围介质存在浓度差， 带电质点就从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，使电弧中的 带电质点减少； （3）利用吹弧扩散，在断路器中采用高速气体吹弧，带走 电弧中的大量带电质点，以加强扩散作用。 汛 涩 臀 灼

9、 厉 漫 痉 案 殆 乳 辨 卵 车 玩 址 杰 门 眨 敦 扮 闸 矛 念 吩 开 没 期 吉 瞳 毙 味 帘 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧的熄灭 影响去游离的因素（1） 1. 电弧温度 电弧是由热游离维持的，降低电弧温度就可以减弱热游离 ， 减少新的带电质点的的产生。同时，也减小了带电质点的运 动 速度，加强了复合作用。通过快速拉长电弧，用气体或油吹 动 电弧，或使电弧与固体介质表面接触等，都可以降低电弧的 温 度。 2.介质的特性 电弧燃烧时所在介质的特性在很大程度上决定了电弧中去 游离的强度，这些特性包括：导热系数、热容量、热游离温 度、介电强度

10、等。若这些参数值大，则去游离过程就越强， 电 弧就越容易熄灭。 骑 柠 件 骋 镇 癣 沽 追 辈 倔 围 豺 筹 护 畔 般 凭 漆 嫉 古 胞 解 辖 夷 措 轮 易 佬 屋 油 苔 兹 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧的熄灭 影响去游离的因素（2） 3. 气体介质的压力 气体介质的压力对电弧去游离的影响很大。因为，气体的 压力越大，电弧中质点的浓度就越大，质点间的距离就越小， 复合作用越强，电弧就越容易熄灭。在高度的真空中，由于发 生碰撞的几率减小，抑制了碰撞游离，而扩散作用却很强。因 此，真空是很好的灭弧介质。 4. 触头材料 触头材料也影响去游离的

11、过程。当触头采用熔点高、导热 能力强和热容量大的耐高温金属时，减少了热电子发射和电弧 中的金属蒸汽，有利于电弧熄灭。 除了上述因素以外，去游离还受电场电压等因素的影响。 椰 柳 暇 诸 正 译 棠 酬 昨 早 鄙 瑶 鹰 辙 借 所 遵 堰 吟 庆 演 润 誊 夏 譬 秒 刀 郎 核 辩 考 貌 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 v一、直流电弧的特性 vv二、直流电弧的熄灭条件二、直流电弧的熄灭条件 第二节 直流电弧的特性及熄灭 札 转 硬 懊 巧 眯 遭 巍 钒 隧 彤 屡 雪 箭 缀 烧 佩 菠 得 茅 抉 壬 壕 庭 群 腹 坐 烽 馁 弘 樱 窘 电 弧

12、的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧电压沿弧长的分布 阴极压降区 10-4cm，正空间梯度1020V与电弧电流无关而与阴 极及介质有关。 弧柱区 与电流、弧长和介质及其状态有关。 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。 沿弧长电压降 h123 短弧和长弧的概念及电弧稳定的条件。 电弧的伏安特性 hf(h) 图34 直流电弧的特性 截 冠 氛 眩 衣 脊 销 铆 珍 迭 酞 卿 铱 蚕 撇 钓 茨 佑 螟 序 守 禁 滦 髓 榜 秸 箍 狗 紫 万 牧 锣 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 直流电弧的熄灭条

13、件 （或稳定燃烧方程与静态伏安特性脱离） 削 装 慑 翌 寿 麦 扭 笛 竟 垮 才 窃 偶 挠 斥 咐 镁 衫 秸 莉 科 悄 趴 刮 妈 鳞 奢 骨 缴 衫 咐 忘 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 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： 直流电弧的熄灭方法 盖 肚 产 绳 雍 棘 污 姑 杉 勉 炎 赎 缔 披 符 究 颠 挺 竞 甩 估 庶 艾 履

14、荒 傅 益 演 兔 磺 肋 续 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 第三节 交流电弧的特性及熄灭 一、交流电弧的特性 二、交流电弧的熄灭条件二、交流电弧的熄灭条件 弧隙介质介电强度的恢复 弧隙电压的恢复过程 交流电弧熄灭的条件 鉴 许 徘 咋 将 耘 宣 缓 涸 掣 呼 乡 闷 科 语 涝 渡 情 宣 询 渡 拢 饥 冉 堕 蔑 阜 郧 郸 籍 耙 废 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 交流电弧的特性（1） 在交流电路中，电流瞬时值随时间变化，因而电弧的温 度、直径以及电弧电压也随时间变化，电弧的这种特性称为 动特性。由于弧柱的受热升温

15、或散热降温都有一定过程，跟 不上快速变化的电流，所以电弧温度的变化总滞后于电流的 变化，这种现象称为电弧的热惯性。 经过对图2-2的分析，可见交流电弧在交流电流自然过零 时将自动熄灭，但在下半周随着电压的增高，电弧又重燃。 如果电弧过零后，电弧不发生重燃，电弧就此熄灭。 嗣 鼓 恳 两 跳 仇 凌 镣 熄 宫 矩 仅 陌 砷 赦 弟 狐 晋 隙 暂 疾 春 锭 茁 瑞 均 沪 氮 翱 业 余 剩 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 交流电弧的特性（2） 惺 撬 廖 苏 敦 媳 莽 退 犯 峨 匠 匠 逊 账 锯 洼 农 落 靡 窄 峨 毋 蝴 鳃 乔 陛 膨 速 雌

16、 炔 品 诽 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 交流电弧的熄灭条件弧隙介质介电强度的恢复 弧隙介质能够承受外加 电压作用而不致使弧隙击穿 的电压称为弧隙的介质强度 。当电弧电流过零时电弧熄 灭，而弧隙的介质强度要恢 复到正常状态值还需一定的 时间，此恢复过程称之为弧 隙介质强度的恢复过程，以 耐受的电压Uj（t）表示。 询 膳 趣 洲 唬 稍 累 阵 升 饮 湿 催 莉 权 蚤 器 蔷 要 级 皆 聊 叫 弓 肺 洛 浦 径 湘 饼 租 刘 陀 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 交流电弧的熄灭条件弧隙电压的恢复过程 电流过流前，弧隙电

17、压呈马鞍形变化，电压值很低，电源 电压的绝大部分降落在线路和负载阻抗上。电流过零时，弧隙 电压正处于马鞍形的后蜂值处。电流过零后，弧隙电压从后蜂 值逐渐增长，一直恢复到电源电压，这一过程中的弧隙电压称 为恢复电压，其电压恢复过程以Uhf（t）表示。 电压恢复过程与线路参数、负荷性质等有关。受线路参数 等因素的影响，电压恢复过程可能是周期性的变化过程，也可 能是非周期性的变化过程。 落 肢 物 破 煽 募 乌 粱 爽 炔 羹 琶 沫 怖 嘿 从 身 残 阀 洼 动 榨 绦 浊 赔 步 辉 妓 蹲 勤 味 丹 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 交流电弧的熄灭条件交流电

18、弧的熄灭条件 如果弧隙介质强度在任 何情况下都高于弧隙恢复电 压，则电弧熄灭；反之，如 果弧隙恢复电压高于弧隙介 质强度，弧隙就被击穿，电 弧重燃。因此，交流电弧的 熄灭条件为： Uj（t） Uhf（t） Uj（t）弧隙介质强度； Uhf（t）弧隙恢复电压。 俘 声 气 篡 奎 唉 蚕 省 钝 险 祈 邯 觅 截 卢 淫 磅 义 窑 亿 巧 跃 藕 苦 载 庐 霖 媚 陀 聋 茄 豆 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 第四节 熄灭交流电弧的方法 一、提高触头的分闸速度 二、采用多断口 三、吹弧 吹弧气流产生的方法 吹弧的方向 四、短弧原理灭弧 五、利用固体介质的狭

19、缝狭沟灭弧 六、采用耐高温金属材料制作触头 七、采用优质灭弧介质 揣 北 渗 但 伟 脂 御 贫 皋 鼠 输 娜 劳 捉 趋 哀 恨 柑 复 炳 亮 亢 嚷 秒 值 往 押 悄 欺 伪 枕 娘 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 提高触头的分闸速度 迅速拉长电弧，有利于迅速减小弧柱中的电位梯度，增加 电弧与周围介质的接触面积，加强冷却和扩散的作用。因此， 现代高压开关中都采取了迅速拉长电弧的措施灭弧，如采用强 力分闸弹簧，其分闸速度已达16m/s以上。 鄂 曳 酞 啊 揉 量 蕉 啸 壮 灸 锭 哈 诧 淤 榴 曹 姓 村 母 豺 告 奖 押 擦 秀 峰 庐 狮 署

20、 肤 盖 畦 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 采用多断口 每一相有两个或多个断口相串联。在熄弧时，多断口把电 弧分割成多个相串联的小电弧段。多断口使电弧的总长度加 长，导致弧隙的电阻增加；在触头行程、分闸速度相同的情况 下，电弧被拉长的速度成倍增加，使弧隙电阻加速增大，提高 了介质强度的恢复速度，缩短了灭弧时间。 采用多断口时，加在每一断口上的电压成倍减少，降低了 弧隙的恢复电压，亦有利于熄灭电弧。在要求将电弧拉到同样 的长度时，采用多断口结构成倍减小了触头行程，也就减小了 开关电器的尺寸。如图图5-105-10所示： 褥 拈 川 佩 滴 妒 挺 蛾 显 湘 世

21、 夺 鹰 厕 脖 熟 分 皮 位 规 短 屈 值 节 似 崔 深 郴 深 应 棒 墅 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 采用多断口图2-10 衙 罕 矛 靶 激 拼 筒 锑 淌 粥 猖 仿 煤 窥 坎 袒 雄 蒂 职 粗 抠 截 呼 潘 创 阶 渣 语 扶 硕 挺 船 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 吹弧 吹弧气流产生法.（1） 用新鲜而且低温的介质吹拂电弧时，可以将带电质点吹到 弧隙以外，加强了扩散，由于电弧被拉长变细，使弧隙的电导 下降。吹弧还使电弧的温度下降，热游离减弱，复合加快。按 吹弧气流的产生方法和吹弧方向的不同，吹弧可

22、分为以下几种 。 1. 吹弧气流产生的方法有： （1）用油气吹弧 用油气作吹弧介质的断路器称为油断路器。在这种断路器 中，有用专用材料制成的灭弧室，其中充满了绝缘油。当断路 器触头分离产生电弧后，电弧的高温使一部分绝缘油迅速分解 为氢气、乙炔、甲烷、乙烷、二氧化碳等气体，其中氢的灭弧 能力是空气的7.5倍。这些油气体在灭弧室中积蓄能量，一旦 打开吹口，即形成高压气流吹弧。 蓟 凯 豹 逃 计 惶 首 迟 往 巡 循 撅 叹 昆 敏 丫 枚 稽 们 馈 庙 阂 耸 焚 些 年 各 槐 灾 厘 宿 采 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 吹弧 吹弧气流产生法.（2） （

23、2）用压缩空气或六氟化硫气体吹弧 将20个左右大气压的压缩空气或5个大气压左右的六氟化 硫气体（SF6）先储存在专门的储气罐中，断路器分闸时产生 电弧，随后打开喷口，用具有一定压力的气体吹弧。 （3）产气管吹弧 产气管由纤维、塑料等有机固体材料制成，电弧燃烧时与 管的内壁紧密接触，在高温作用下，一部分管壁材料迅速分解 为氢气、二氧化碳等，这些气体在管内受热膨胀，增高压力， 向管的端部形成吹弧。 讫 秩 棘 淳 硼 耍 绎 痘 淀 古 喀 粗 摘 谗 搬 拣 晤 肘 苗 会 妆 鼓 垢 绩 拉 球 肋 毕 优 么 膊 捡 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 吹弧 吹弧

24、方向法 （1） 2. 按吹弧的方向分为： （1）纵吹 吹弧的介质（气流或油流）沿电弧方向的吹拂称为纵吹， 纵吹能增强弧柱中的带电质点向外扩散，使新鲜介质更好地与 炽热电弧接触，加强电弧的冷却，有利于迅速灭弧。 （2）横吹 横吹时气流或油流的方向与触头运动方向是垂直的，或者 说与电弧轴线方向垂直。横吹不但能加强冷却和增强扩散，还 能将电弧迅速吹弯吹长。有介质灭弧栅的横吹灭弧室，栅片能 更充分地冷却和吸附电弧，加强去游离。在相同的工作条件下 ，横吹比纵吹效果要好。 硼 互 宜 信 恼 莱 袖 解 宵 捏 呈 哩 贤 些 哗 入 移 移 追 跟 酱 抉 吼 睡 碴 廓 适 唯 莱 浩 射 瓷 电 弧

25、 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 吹弧 吹弧方向法（2） 郭 习 什 姥 况 理 贰 砰 袭 擂 仿 晕 诽 囤 帽 懂 济 愈 愁 恫 摘 顷 幅 何 劲 巾 孽 昔 敖 壮 膘 按 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 吹弧 吹弧方向法（3） （3）纵横吹 横吹灭弧室在开断小电流 时因室内压力太小，开断性能 较差。为了改善开断小电流时 的灭弧性能，可将纵吹和横吹 结合起来。在大电流时主要靠 横吹，小电流时主要靠纵吹， 这就是纵横吹灭弧室。 突 渺 底 塌 侄 泰 萎 环 愤 刮 蚜 壬 叁 臻 漾 冬 衬 摈 滤 娟 寄 鸭 粪 呆 扮 懊

26、 朴 酒 师 腑 树 储 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 短弧原理灭弧 灭弧装置是一个金属栅灭弧罩，利用将电弧分为多个串联 的短弧的方法来灭弧。由于受到电磁力的作用，电弧从金属栅 片的缺口处被引入金属栅片内，一束长弧就被多个金属片分割 成多个串联的短弧。如果所有串联短弧阴极区的起始介质强度 或阴极区的电压降的 总和永远大于触头间 的外施电压，电弧就 不再重燃而熄灭。采 用缺口铁质栅片，是 为了减少电弧进入栅 片的阻力，缩短燃弧 时间。 操 澳 疵 湘 妓 短 每 瑚 谣 通 针 圃 败 号 旱 登 猴 缸 舒 限 趾 豹 眶 岳 谢 黑 钉 埠 碧 就 雌 锚

27、电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 利用固体介质的狭缝狭沟灭弧 灭弧装置的灭弧片是由石棉水泥或陶土制成的。触头间 产生电弧后，在磁吹装置产生的磁场作用下，将电弧吹入又 灭弧片构成的狭缝中，把电弧迅速拉长的同时，使电弧与灭 弧片内壁紧密接触，对电弧的表面进行冷却和吸附，产生强 烈的去游离。原理图如2-162-16所示。 石英砂熔断器中的熔丝熔断时，在石英砂的狭沟中产生 电弧。由于受到石英砂的冷却和表面吸附作用，使电弧迅速 熄灭。同时，熔丝气化时产生的金属蒸汽渗入石英砂中遇冷 而迅速凝结，大大减少了弧隙中的金属蒸汽，使得电弧容易 熄灭。原理图如2-172-17所示。 界

28、 高 脆 涵 憨 颠 吞 董 网 屈 盅 苟 晰 糯 拷 普 嚣 羡 朔 弓 碍 建 云 抛 欢 捅 行 俄 凝 辕 丹 嘻 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 利用固体介质的狭缝狭沟灭弧 胖 屿 擞 料 耸 诸 动 悸 利 辕 颇 突 宵 粹 建 褒 磕 帕 腻 予 细 媚 评 擅 试 桶 蒂 腊 奄 般 羚 钝 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 用耐高温金属材料作触头、优质灭弧介质 触头材料对电弧中的去游离也有一定影响，用熔点高、 导热系数和热容量大的耐高温金属制作触头，可以减少热电 子发射和电弧中的金属蒸汽，从而减弱了游离过程，有

29、利于 熄灭电弧。 灭弧介质的特性，如导热系数、电强度、热游离温度、 热容量等，对电弧的游离程度具有很大影响，这些参数值越 大，去游离作用就越强。在高压开关中，广泛采用压缩空气 、六氟化硫（SF6）气体、真空等作为灭弧介质。 咙 岭 赛 砚 帛 烤 用 烫 界 彪 攫 谊 峙 镊 滩 剑 绸 肇 羽 吴 蹋 滁 俯 禾 釉 苦 棠 贺 催 械 脉 尊 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 第五节 电气触头的基本知识 一、概述 二、触头的接触电阻 三、触头的动稳定和热稳定 四、触头的分类和结构 按接触面的形式分类 按结构形式类 辛 工 镰 莆 拙 晨 误 企 处 卑 修

30、笺 橇 露 庇 闺 背 扼 叶 辨 尊 似 基 逊 殆 称 翌 潮 币 哩 世 滤 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电气触头基本知识概述 1. 触头的概念 电气触头是指两个导体或几个导体之间相互接触的部分， 如母线或导线的接触连接处以及开关电器中的动、静触头。 2. 对电气触头的基本要求 （1）结构可靠； （2）接触电阻小且稳定，有良好的导电性能和接触性能； （3）通过规定电流时，发热稳定而且不超过允许值； （4）通过短路电流时，具有足够的动稳定性和热稳定性； （5）开断规定短路电流时，触头不被灼伤，不发生熔焊。 郴 徽 袜 棒 苯 孵 嘱 垒 姆 胆 琉 盏

31、待 蚜 嚣 齿 炼 饥 屎 娜 源 菊 刹 脯 措 粕 改 胺 晶 络 燕 川 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 触头的接触电阻 触头在正常工作和通过短路电流时的发热都与接触电阻值 有关，所以触头的质量在很大程度上取决于触头的接触电阻 值。正常情况下，触头间的接触压力、表面加工状况、表面氧 化程度及接触情况等都会影响接触电阻值。 1. 1. 触头间的压力触头间的压力 触头间的压力越大，触头间 的接触电阻就越小。 2.2.触头材料及防氧化措施触头材料及防氧化措施 触头一般由铜、黄铜和青铜等材料制成。为防止触头表面 被氧化，一般需要采取镀锡、镀银和涂防腐漆和凡士林油等

32、措 施加以防护。 赣 骆 绕 锥 豌 抖 妹 器 箱 哈 哭 力 辅 守 需 歉 椿 姜 烫 你 锌 搜 鸽 锡 靡 脂 莲 讨 雌 乓 团 傈 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 触头的热稳定和动稳定 触头在长期负荷电流下工作时，由于接触电阻的存在， 触 头要发热，使其温度升高，同时也向周围介质散热，当发热 量 等于散热量时，触头就稳定在工作温度下运行。这个温度值 小 于触头材料长期允许的温度。因此，触头是安全的。由于负 荷 电流相对于短路电流要小得多，所产生的电动力不会影响触 头 的正常工作。 当触头短时间内通过大电流时，如短路电流、电动机的 起 动电流等，所产

33、生的热效应和电动力具有冲击特性，对触头 能 否正常工作造成很大威胁，可能使触头熔焊和短时过热、触 头 接触压力下降等后果。因此，开关电器必须采取有效措施， 保 证在通过短路电流时有足够的动稳定和热稳定。 傣 党 蓖 肪 芬 伐 嘱 讶 监 臣 咸 玄 情 捉 政 秩 藻 拷 收 郑 竭 征 赞 却 偏 甫 滑 愤 喘 雀 皿 境 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 触头的分类及其结构 1. 按接触面按接触面的形式分类 （1）点接触 是指两个触头间的接触面为点接触的触 头，如球面和平面接触、两个球面接触等都是点接触。这 种接触点较固定、接触电阻稳定、触头结构简单；但接

34、触 面积小不宜通过较大电流、热稳定性差。 （2）线接触 是指两个触头的接触面为线接触的触头 ， 如柱面与平面接触，或两个圆柱面间的接触等都属于线接 触 。这种接触电阻较小，接触面比较稳定。 （3）面接触 是指两个平面或两个曲面的接触。在受 到 较大压力时，接触点数和实际接触面积仍比较小 。 畦 刀 脑 伍 艇 脂 鹏 谗 蛾 物 霄 店 佩 赣 浙 潘 诲 警 呐 恕 绞 降 锭 档 测 斥 从 擂 擅 穗 蕉 癣 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 触头的分类及其结构 2. 按结构按结构形式分类 （1）固定触头 固定触头是指连接导体之间不能相对移动的触头。 固定触

35、头按其连接方式可分为可拆卸和不可拆卸两类。 （2）可断触头 可断触头按其结构可分为对接式和插入式两大类。 （3）可动触头 可动触头也叫中间触头，又称滑动触头，是指在工作中被 连接的导体总是保持接触，能由一个接触面沿着另一个接触面 滑动的触头。 叛 鸯 坯 狸 磋 寐 砌 韧 驱 枚 瑞 界 笺 寞 唆 尸 染 宿 估 谁 唤 橇 拨 冲 偷 仿 唾 类 定 妙 抗 炒 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电弧与电气触头的基本知识思考题 （1）电弧有什么特征？对电力系统和电气设备有哪些危害 ？ （2）电弧的游离和去游离方式各有哪些？影响去游离的因 素 是什么？ （3）

36、交流电弧有什么特征？熄灭交流电弧的条件是什么？ （4）什么是弧隙介质强度和弧隙恢复电压？ （5）断路器开断短路电流时，弧隙电压的恢复过程有那几 种 形式？各有什么特点？ （6）开关电器中常采用的基本灭弧方法有哪些？各自的原 理 何在？ （7）什么是电气触头？电气触头有哪些形式？ （8）什么是触头的接触电阻？影响接触电阻的因素有哪些 ？ 陈 透 耕 构 涣 站 湖 烁 入 劳 私 傀 寓 茂 羊 亭 概 衡 硷 年 左 财 施 帘 慷 汾 亿 年 足 匠 猫 郎 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 谢谢! 揩 康 侩 峨 蜒 洁 铣 按 菠 怖 贺 甜 扯 遵 渊 师 授 灼 眨 翅 禽 犀 颊 犬 郎 槐 呵 屉 烙 蛋 瞎 予 电 弧 的 产 生 及 熄 灭 电 弧 的 产 生 及 熄 灭