电弧的形成和熄灭.ppt

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电弧的形成及灭弧
一、电弧的特点和危害:
1、电弧概念
电弧:
是一种气体游离放电现象
游离:
是指中性质点转化为
带电质点的过程。
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2、电弧特点
电弧是开关电器接通或开断负荷电路时不可避免的现象;
电弧是一种气体自持放电现象,触头间只要有电弧存在,电路就没有断开;
电弧温度极高,可能烧坏触头及触头附近的其它部件;
维持电弧稳定燃烧的电压很低,在大气中一厘米长直流电弧的弧柱电压只有15~30V;
电弧是一束游离的电子(和带电质点)流,质量极轻,容易变形。
不依赖外界电离条件,仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电
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3、电弧的危害
(1)、电弧的存在延长了开关电器(尤其指断路器)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,将使触头表面熔化和蒸化,烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。
(3)、由于电弧在电动力、热力作用下能移动,很容易造成飞弧短路和伤人,或引起事故的扩大。
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二、电弧的形成
1、强电场发射
开关电器分闸的瞬间,由于动、静触头的距离很小,触头间的电场强度就非常大,当 E>3×106 V/cm时,触头内部的电子在强电场作用下被拉出来,就形成强电场发射。强电场发射是最初产生电子的主要原因
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阳极
U
阴极
自由电子
强电场
强电场发射
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2. 热电子发射—当触头分开瞬间,由于触头间的的接触压力及接触面积逐渐缩小,接触电阻增大,使接触部位剧烈发热,导致阴极表面温度急剧升高而发射电子
阴极
阳极
自由电子
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强电场
阴极
阳极
U
自由电子
中性质点
正离子
3. 碰撞游离—从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动,在运动过程中电子和中性质点相碰撞而使中性质点分裂为带电离子和自由电子的现象。电弧的形成主要是碰撞游离所致。
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阴极
阳极
电弧开始燃烧
雪崩击穿
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