如何正确地开断直流电弧：3个参数让你轻松掌握

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：因此，开断直流电路时电弧能否可靠熄灭，还与电路是电阻性或电感性有很大关系。

1.燃弧时间t_h

从起弧瞬间起到电弧最终熄灭瞬间止的时间间隔称为燃弧时间t_h（s）。由式（6-21）可得

设t=0时燃弧，此时电流为I，t=t_h，电弧熄灭，电流为零，将等式两边分别积分，则有

所以有

由于u_h的存在，此式只能用图解法，或作近似计算。从式（6-26）可看出，燃弧时间t_h随L、I的增大而增大；u_h值愈大，则t_h愈短。

2.电弧能量A_h

燃弧过程中电弧能量A_h为

从式（6-27）可见，开断直流电路时，电弧的能量由两部分组成，一部分是在燃弧时间t_h内由电源供给电弧的能量，它等于电源在t_h内提供的总能量减去电阻上的损耗；另一部分是电路中电感L贮存的能量，它在燃弧过程中全部从电弧中释放出来。

因此，开断直流电路时电弧能否可靠熄灭，还与电路是电阻性或电感性有很大关系。电路内电感愈大，则磁场能量愈大，电弧的能量也愈大，因此熄灭就困难，能可靠开断的电流值也就减小。

开断直流电路时，通常希望燃弧时间越短越好。但若燃弧时间过短，即电弧电流从某一值下降到零的速度过快时，电感中将产生很大的自感电势，它与电源电压一起加在弧隙两端以及与之相连的线路和电气设备上，其数值可以比电源电压大，通常称之为过电压。

从式（6-21）可得自感电势ΔU为

在熄弧过程中，由于，因此ΔU总为正值。

当电流趋于零时，从伏安特性可知，电弧电压要趋于电弧熄灭时的电压——也称为熄弧电压U_x，代入上式可得

因此可得最大的过电压值即为

U_x=ΔU+U₀ （6-30）

显然，电路中电感值愈大和电流下降速度愈快，则过电压就愈高。