图3-10可以解释直流电弧熄灭原理和。图3-10直流电弧的熄灭条件及原理如果在直流电流上通过叠加合适的交流电流，则电路电流将出现过零点，由此便可以利用交流电弧熄灭原理来熄灭直流电弧。由于此直流电弧灭弧原理中电流过零是通过附加线路实现的，为了区别于交流电流过零，这里将这种电流过零称为强迫过零。根据被分断电路的电源电压等级的高低，工程上实际所采用直流电弧熄灭原理不尽相同。......
2023-06-30
直流电弧燃烧与熄灭机理分析
【摘要】：但是在i＞i2范围内即使减小电流也并不能使电弧熄灭，它还能在i2处稳定燃烧。当电弧伏安特性曲线高于直线时，它们没有交点，电弧就不可能稳定燃烧，必然会熄灭。因此，式即为直流电弧的熄灭条件。当电弧实际长度超过熄灭所要求的临界长度时，电弧必然熄灭。
有一直流电路如图6-10a所示，只有电阻R、电感L和触头QF，外施电压为U，将QF从闭合位置分开至某一长度，电弧燃烧。它的电压平衡方程式为
或
式（6-21）中因uh与i是非线性的关系，因此一般要用图解法来求解。
图6-10 具有电弧的直流电路及其特性
a）直流电路 b）电路特性
根据式（6-21）作出图6-10b，图中曲线A表示电流减小时的电弧伏安特性曲线（并假定电弧长度在整个燃烧过程中保持不变），直线B表示（U0-iR），它再减去uh就是
的值。从图中可见，曲线A与直线B有两个交点1和2，这两个交点将A与B之间所代表的
分成三个区域。在点1和点2之间，
为正值；在点1和点2上，
为零，此时对应的电流值为i1和i2；在i1的左边和i2的右边区域，
均为负值。
对于稳定燃烧情况，电流i保持不变，即
，式（6-20）成为U0=iR+uh，因此，稳定燃烧方程为
uh=U0-iR （6-22）
显然只有在点1和点2处，上式才能满足。
当电弧在点2燃烧时有
uh2=U0-i2R （6-23）
此时如电流稍有增加，则有i＞i2，电路的工作点将进入到
的区域，此时电流会自动减小到i2；如电流稍有减小时，则i＜i2，工作点进入到
的区域，也会使电流自动回到i2。这表明当电流稍有干扰时电弧仍能稳定燃烧，因此点2处是一个真实的稳定燃烧点。
当电弧在点1燃烧时，虽然也能满足式（6-22），理论上也可以是一个稳定点，但是当电流稍有增加时，i＞i1，工作点将进入
的区域，因此i一直要增加到i2才能稳定下来；当电流稍有减小时，i＜i1，此时
，电流将一直减小到零值电弧熄灭为止，也就是说，当电路稍有干扰时电弧并不能在点1稳定下来，因此点1实际上不是一个稳定燃烧点。如要使直流电弧熄灭，则必须减小电流，使
，式（6-20）变成
uh＞（U0-iR） （6-24）
对于电弧伏安特性曲线与直线B（即U0-iR）相交于两点的情况，这个不等式只有在电流大于i2和小于i1的区域内才成立。但是在i＞i2范围内即使减小电流也并不能使电弧熄灭，它还能在i2处稳定燃烧。因此只有当i＜i1时，电弧才能熄灭。
当电弧伏安特性曲线与（U0-iR）直线交于一点时，这个交点不是稳定的工作点，稍有干扰，电流就会一直减小直至电弧熄灭，此为临界情况。
当电弧伏安特性曲线（如曲线C）高于（U0-iR）直线时，它们没有交点，电弧就不可能稳定燃烧，必然会熄灭。
因此，式（6-24）即为直流电弧的熄灭条件。它说明当电路中电源电压不足以维持稳态电弧电压和线路上的压降时，直流电弧将被熄灭。
在开关中熄灭电弧时，线路内的参数一般是不变的，因此常采用下述两种方法来提高电弧的伏安特性曲线，以达到电弧的熄灭条件：
1.拉长电弧
触头的分断过程，就可把电弧拉长；另外还可用吹弧的办法使燃弧路径增长，从而拉长电弧。当电弧实际长度超过熄灭所要求的临界长度时，电弧必然熄灭。
2.增强冷却
增强冷却可使Eh增大，从而把伏安特性提高。
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2023-06-30
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