第三章 开关电器中的电弧-3.1.pptVIP

发电厂电气部分 第六章导体和电气设备的原理与选择 第六章 电气设备及载流导体 教学要求： 掌握电弧的形成与熄灭,交流电弧的特性及熄灭交流电弧的方法 掌握高、低压开关电器的结构特点、工作原理、电气参数及其应用； 重点掌握断路器的工作原理； 掌握互感器的作用、结构、接线方式及准确度等级； 掌握母线、电缆、绝缘子、限流电器的工作原理、结构及应用。 开关电器中的电弧 一、电弧的形成与熄灭 二、交流电弧的特性及熄灭 三、熄灭交流电弧的方法 一、电弧的形成与熄灭 1、电弧放电的特征和危害 1、 电弧放电的特征和危害 2、电弧的形成—弧柱中自由电子的主要来源（1） 2、电弧的形成— 弧柱中自由电子的主要来源（2） 2、电弧的形成— 电弧形成的过程 电弧的熄灭：带电质点不断消失 关键是加强去游离作用 介质的游离作用→电弧产生 介质的去游离作用→电弧熄灭 1．去游离：正、负质点相互吸引中和为中性质点。 2．熄弧条件 游离与去游离谁主导？ 当游离去游离——电弧电流↑（剧烈燃烧） 当游离=去游离——电弧电流不变（稳定燃烧） 当游离去游离——电弧电流↓→（熄灭） 2、 电弧的熄灭— 电弧的去游离形式…（1） 2、电弧的熄灭— 电弧的去游离形式…（2） 2、电弧的熄灭— 影响去游离的因素…（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。 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。 2、电弧的熄灭— 影响去游离的因素…（2） 二、 交流电弧的特性及熄灭 1、交流电弧的特性 2、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 1、 交流电弧的特性…（1） 1、交流电弧的特性…（2） 2、交流电弧的熄灭条件—弧隙介质介电强度的恢复 2、交流电弧的熄灭条件—弧隙电压的恢复过程 2、 交流电弧的熄灭条件—交流电弧的熄灭条件 三、 熄灭交流电弧的方法 1.优质灭弧介质 熄灭交流电弧的关键在于电弧电流过零后，弧隙的介质强度的恢复过程能否始终大于弧隙电压的恢复过程。为了加强冷却，抑制热游离，增强去游离，在开关电器中装设专用的灭弧装置或使用特殊的灭弧介质，以提高开关的灭弧能力。 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。 2、用耐高温金属材料作触头 3、 吹弧 — 吹弧气流产生法...（1） 3、吹弧 —吹弧气流产生法...（2） 3、 吹弧 — 吹弧方向法… （1） 3、 吹弧 — 吹弧方向法…（2） 4、 采用多断口熄弧 5、提高触头的分闸速度 作业 1.什么是弧隙介质强度和弧隙恢复电压？ 2.交流电弧有什么特征？熄灭交流电弧的条件是什么？ ▉ 电弧的基本知识—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）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？ （4）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？ * * 1、电弧放电的特征和危害 2、电弧的形成 ■ 弧柱中自由电子的主要来源 ■ 电弧形成的过程 3、电弧的熄灭 ■ 电弧的去游离形式 ■ 影响去游离的因素 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。 电弧的本质 电弧的实质是一种气体放电现象。 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,能量大：容易烧坏触头，或使触头周围的绝缘材料遭受破坏。 （3）电弧是一种自持放电现象。 （4）电弧是一束游离的的气体。 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