从熄弧前的几十伏电弧电压到能承受近100kV的电压需要一个过渡过程,这一过渡过程即为真空燃弧间隙介质强度恢复过程,简称恢复过程。在恢复过程中,真空间隙能承受外加电压的能力随时间的变化规律即为该真空间隙介质强度的恢复特性。燃弧时间对介质恢复过程也有影响。纵向磁场的灭弧室具有较快的恢复速度。图6-28 真空电弧熄灭后介质强度的恢复特性试验电流为250A,电极材料为 a)银 b)铜 c)铍 d)铁......
2023-07-02
1.交流真空电弧的熄灭
扩散型交流真空电弧在电流过零后,电极不会再产生新的阴极斑点,间隙的介质强度恢复也十分迅速,因此,若此时触头间距已有足够大,就不会发生重燃现象,一般在电流过零后就可最终熄灭。
集聚型交流真空电弧虽在电流过零时造成熄灭的有利时机,电弧熄灭,弧柱区游离质点向四周真空区域迅速扩散。但是由于阴极和阳极表面都有面积较大、且有一定深度的熔区,这些熔区的冷却需要毫秒级的时间。在这段时间内,电极的熔区仍向弧隙提供大量金属蒸气,在恢复电压的上升过程中,充满金属蒸气的弧隙不可避免要发生击穿而使电弧重燃。集聚型交流真空电弧难于熄灭,不能用它来开断电流。所以用真空电弧开断较大的交流短路电流时,须采用必要的措施:
1)使集聚电流值提高,在被开断的电流范围内,始终保持扩散型电弧以使电弧容易熄灭,这通常利用纵向磁场触头来达到。
2)加强横向磁吹、使集聚型交流真空电弧在工频半周的末尾重新转变为扩散型电弧,使在电流过零后不会再引起重燃而熄灭。因为横向磁吹作用使集聚型真空电弧迅速运动,阴极斑点不断地被移向冷的电极表面,不能停留在原来的熔区上。当在后半周电流减小时,集聚型电弧就不能维持,在新的触头表面上转变成扩散型电弧。
2.开断小电流时的截流现象
在开断较小的交流电流时(尤其在几十安以下),由于真空电弧在电弧电流自然过零点以前突然熄灭,可使电流从熄弧时的某一电流值(称截流电流)被截断而强迫突降至零。截流现象会引起过电压,成为真空开关所必须考虑的问题。截流现象的产生,正是由于小电流时真空电弧的不稳定性造成的。
平均截流电流值受很多因素的影响,其中主要有:①触头材料:材料的饱合蒸气压力越高,平均截流值就越低;②开断电流:随着开断电流的增大,截流电流将增大。但当开断电流增加到某一数值后,截流电流的增加就很缓慢。当开断电流足够大时,截流将不再发生。
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2023-07-02
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
交流电弧的熄灭条件是在零休期间不发生热击穿,同时在此之后弧隙介质恢复过程总是胜过电压恢复过程,即不发生电击穿。因此,除非有特殊要求,否则交流开关电器多采用灭弧强度不过强的灭弧装置,使电弧是在零休期间,而且是在电流首次自然过零时熄灭。实际上交流电弧未必均能于电流首次自然过零时熄灭,有时需经2~3个半周才熄灭。......
2023-06-30
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2023-07-02
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2023-07-02
扩散理论符合于能量平衡理论,能正确地说明流体对熄弧过程的作用,尤其对自吹弧油断路器、熔断器以及自能式SF6断路器中的熄弧过程,同时也符合于前述交流电弧熄灭的两个阶段的原理。其中,在SF6和真空中熄弧有重要的发展意义。......
2023-07-02
按上述假定,则式可改写为在电流正半周内将上式直接积分,得由此式可见,电弧电流ih可简化为由两个分量组成:一个是滞后于电压90°的正弦电流分量;另一个是随时间线性变化的分量。电弧电压所起的影响表现在第二个电流分量上,Uh愈大,则分量i″也愈大,电弧电流发生的畸变也愈大。......
2023-07-02
如前所述,高气压电弧的伏安特性是负特性,但是,真空电弧的特性却是正特性,即随着电流的增加,电弧电压是上升的。图6-25示出一铜电极真空电弧的伏安特性。如果电弧不受外界磁场的作用,则阳极压降形成后不久,电极就会严重熔化,真空电弧电压可能重新降低。然而真空电弧的情况却并非完全如此。......
2023-07-02
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