由于Ih和Uh是在电弧稳定燃烧时所测量的，因此这一关系曲线被称为直流电弧的伏安特性。直流电弧的这种负的伏安特性的显著特点是电弧电阻Rh将随着电弧电流Ih的增大而减小。如果将触头开距增大，则触头开断电路时电弧的弧长将增长至l2，重复上述实验过程，便可以获得该弧长下直流电弧的静态伏安特性，如图3-4中曲线l2所示。......
2023-06-30
直流电弧的动态伏安特性分析
【摘要】：直流电弧的静态伏安特性是在电弧达到其稳定燃烧状态下得到的。综上所述，在电弧的弧长及电弧散热条件等外界因素不变的情况下，直流电弧的静态伏安特性只有一条，而其动态伏安特性却随着电弧电流Ih变化速度的不同，可能有无数条。
直流电弧的静态伏安特性是在电弧达到其稳定燃烧状态下得到的。在实验过程中，当随时间以某一速度变化时，在电弧尚未达到其稳定燃烧状态时便测量电弧电压Uh，由此所得的伏安特性被称为直流电弧动态伏安特性，如图3-5中的曲线513所示，图中曲线614为直流电弧的静态伏安特性，显然，在同样电弧电流的条件下，直流电弧的动态伏安特性不同于静态伏安特性。
图3-5 直流电弧的动态伏安特性
设电弧已经处于稳定燃烧状态，此时电弧电流为I1，即位于其静态伏安特性曲线614的点1上。此时通过改变电路的参数（如改变与电弧串联的电阻），使电弧电流Ih以某一较快的速度由I1增大到I2，则此时电弧电压Uh将不是沿着曲线614下降，而是沿着较高的曲线13变化，最终趋于新的稳定燃烧点4。
如果电弧电流Ih从I1瞬时地增大到I2（即dIh/dt→±∞），则电弧电压Uh将沿着直线12变化，并最终稳定于点4。
如果电弧电流Ih以某一较快的速度从I1减小到I3，则此时Uh将沿着曲线15变化，并最终趋向新的稳定点6。
如果电弧电流Ih从I1瞬时地减小到0，则当忽略近极压降时，Uh将沿着直线1O趋向于0。
直流电弧的动态伏安特性之所以会不同于静态伏安特性，是因为弧柱温度和直径具有热惯性。当电弧电流Ih快速增大时，由于电弧热惯性的存在，导致电弧温度及直径的改变相对有些滞后，电弧电阻Rh的减小相对于静态伏安特性也有些缓慢，其综合结果是电弧电压Uh虽然也将减小，但其变化速度相对较低，以致电弧电压Uh大于同样电弧电流下静态伏安特性的电弧电压数值；同理，当电弧电流Ih减小时，由于电弧热惯性的存在，电弧温度及直径的降低及减小也相对滞后，电弧电阻Rh增加相对缓慢，导致电弧电压Uh以相对较低的升高速度，即沿着低于电弧静态伏安特性曲线16的动态伏安特性线15变化。
当电弧电流的变化速度无限快（即dIh/dt→±∞）时，在电弧电流Ih变化期间，弧柱的温度、直径将保持不变，电弧电阻Rh也将保持不变，所以此时的电弧电压Uh沿着直线O12变化。此时的电弧电阻将呈现出一般金属电阻所具有的正伏安特性。
综上所述，在电弧的弧长及电弧散热条件等外界因素不变的情况下，直流电弧的静态伏安特性只有一条，而其动态伏安特性却随着电弧电流Ih变化速度的不同，可能有无数条。特别是当电弧电流随时间变化的速度也在变化时（如在交流情况下），电弧的动态伏安特性将会表现为更复杂的特性曲线。
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