理论教育 断路器电弧的产生及危害分析

断路器电弧的产生及危害分析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:断路器中的电弧如果不能及时熄灭,将产生严重的后果。如果电弧长时间不能熄灭,将使触头周围的空气迅速膨胀形成巨大的爆炸力,会烧毁断路器并严重影响周围设备的安全运行。断路器开断电路时,在动、静触头刚分离的瞬间,触头间隙距离很小,触头间的电场强度很高。当电场强度达到一定值时,触头间因强电场发射而产生热电子发射,温度升高,在外加电压的作用下,触头间介质被击穿,形成电弧。

断路器电弧的产生及危害分析

1.电弧产生

电路的接通和开断是靠断路器的机构实现的,断路器是用触头来分断电路的,触头间的电压达到10~20V,电流达80~100mA,在分断时就会在触头间产生电弧,此时电路中继续有电流流过,直到电弧熄灭,触头间隙成为绝缘介质后,电路才被开断。

断路器中的电弧如果不能及时熄灭,将产生严重的后果。首先,电弧的存在使电路不能断开,断路器不能开断电路;其次,电弧的高温可能会烧坏触头或触头周围的其他部件,造成设备损坏。如果电弧长时间不能熄灭,将使触头周围的空气迅速膨胀形成巨大的爆炸力,会烧毁断路器并严重影响周围设备的安全运行。

断路器开断电路时,在动、静触头刚分离的瞬间,触头间隙距离很小,触头间的电场强度很高。当电场强度达到一定值时,触头间因强电场发射而产生热电子发射,温度升高,在外加电压的作用下,触头间介质被击穿,形成电弧。虽然开关触头距离逐渐拉开,但由于两触头之间绝缘降低,只要两触头之间存在一定的电压就可以使电弧继续存在,致使开关不能切断电路。

2.电弧的熄灭

要使低压断开电路,就必须使电弧熄灭,目前主要采取的办法:(www.daowen.com)

1)将电弧拉长,使电源电压不足以维持电弧燃烧,从而使电弧熄灭,断开电路。

2)有足够的冷却表面,使电弧与整个冷却表面接触而迅速冷却。

3)限制电弧火花喷出的距离,防止造成相间飞弧。

4)对额定电流较大的断路器也采用灭弧罩加磁吹线圈的结构,利用磁场力拉长电弧,增强灭弧能力,提高分断能力。

电弧的熄灭一般由采用绝缘及耐热的材料制成的灭弧罩和磁吹装置组成。触头间产生电弧以后,磁吹装置产生的电磁力,将电弧拉入由灭弧片组成的狭缝中,使电弧拉长和利用自然产生的气体吹弧,将电弧分割为短弧,可有利于电弧的快速熄灭,保证开关电器有效地断开。对额定电流较大的开关电器也采用灭弧罩加磁吹线圈的结构,利用磁场力拉长电弧,增强了灭弧效果,提高了分断能力。

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