第一节电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 介质/弧柱的热惯性：电弧温度的变化总是滞后于电流变化。 电弧上的电压=弧电流×电弧电阻 电弧介质的电阻大小是由介质中弧电流消耗的热能所致的游离程度决定 介质电阻不仅与弧电流的平方成比例，而且受热惯性因素影响。 燃弧电压 1.交流电弧两大特性： 口每半周过零值自然熄灭 熄弧电压 ▣动态的伏安特性
第一节 电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 介质/弧柱的热惯性：电弧温度的变化总是滞后于电流变化。 电弧上的电压 = 弧电流 × 电弧电阻 电弧介质的电阻大小是由介质中弧电流消耗的热能所致的游离程度决定 介质电阻不仅与弧电流的平方成比例，而且受热惯性因素影响。 1. 交流电弧两大特性： 每半周过零值自然熄灭 动态的伏安特性 t A B i uarc 燃弧电压 熄弧电压
第一节电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 决定熄弧的基本因素是弧隙介质强度的恢复过程和加 在弧隙上的电压恢复过程。 燃弧电压 熄弧电压 在电流过零时，是熄弧的有利时机， 采取有效措施，使弧隙介质的绝缘能力 达到不会被弧隙外施电压击穿的程度， 则在下半周电弧就不会重燃而最终熄灭
第一节 电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 决定熄弧的基本因素是弧隙介质强度的恢复过程和加 在弧隙上的电压恢复过程。 在电流过零时，是熄弧的有利时机， 采取有效措施，使弧隙介质的绝缘能力 达到不会被弧隙外施电压击穿的程度， 则在下半周电弧就不会重燃而最终熄灭。 t A B i uarc 燃弧电压 熄弧电压 弧隙介质强度恢复过程： 过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程。以耐受电压 弧隙电压恢复过程 大的电弧熄灭电压
第一节电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 2.弧隙介质强度恢复过程 弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力 要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程。以耐受电压U(t)表示。 弧隙介质强度：(t)主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定。 近阴极效应《（起始介质强度） 在电流过零后的0.11us的短暂时间 内，阴极附近出现150~250V的突然升 高的起始介质强度，此现象称为~。 1一真空： 电极温度很高：150V 2-SF6 3-空气： 电极温度很低：250V 4一油 20 40 60 80 t×10-6s) 介质强度恢复过程曲线
第一节 电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 2.弧隙介质强度恢复过程 弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力 要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程。以耐受电压 Ud(t) 表示。 弧隙介质强度Ud(t)主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定。 介质强度恢复过程曲线 1—真空； 2—SF6； 3—空气； 4—油 近阴极效应（起始介质强度） 在电流过零后的0.1～1𝝁s的短暂时间 内，阴极附近出现150～250V的突然升 高的起始介质强度，此现象称为~。 电极温度很高：150V 电极温度很低：250V 近阴极效应的 对高压断路器灭弧不起多大作用。 近阴极效应的成因 电流过零后，弧隙的电极极性发生了改变，弧隙 中剩余的带电质点的运动方向也相应改变，质量 小的电子立即向新的阳极运动，而比电子质量大 1000 附近形成了一个只有正电荷的离子层。这个正离 子层电导很低，大约有 其数值视阴极的温度高低而变。 影响 介质 电极 如铁比黄铜的阴极电压降小 与
第一节电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 2.弧隙介质强度恢复过程 弧柱区介质强度的恢复过程 电流接近自然过零时，弧隙输入能量减少，散失能量增加，温度逐渐降 低，去游离增强； 电流自然过零时，弧隙输入能量为零，散失能量进一步增加，温度继续 降低，去游离继续增强，并在阴极区出现起始介质强度。 影响因素： 起始介质强度出现后，弧柱区介质强度的 1一真空： 恢复过程与断路器的灭弧装置结构（冷却 2-SF6 条件)、介质特性、电弧电流及触头分离 3-空气： 速度等因素有关。 4一油 20 40 60 80 t×106s 介质强度恢复过程曲线
第一节 电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 2.弧隙介质强度恢复过程 介质强度恢复过程曲线 1—真空； 2—SF6； 3—空气； 4—油 弧柱区介质强度的恢复过程 电流接近自然过零时，弧隙输入能量减少，散失能量增加，温度逐渐降 低，去游离增强； 电流自然过零时，弧隙输入能量为零，散失能量进一步增加，温度继续 降低，去游离继续增强，并在阴极区出现起始介质强度。 影响因素： 起始介质强度出现后，弧柱区介质强度的 恢复过程与断路器的灭弧装置结构（冷却 条件）、介质特性、电弧电流及触头分离 速度等因素有关。 弧柱区介质强度的恢复 定作用
第一节电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 3.弧隙电压恢复过程 弧隙电压恢复过程：电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的 电弧熄灭电压逐渐恢复到电源电压的过程。以电压恢复U()表示。 周期性或非周期性的变化过程 主要取决于系统电路的参数（线路参数、负荷性质等）。 U 周期性振荡过程 非周期性过程
第一节 电弧的形成和熄灭 三、电弧的特性及灭弧的基本原理 3.弧隙电压恢复过程 弧隙电压恢复过程：电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的 电弧熄灭电压逐渐恢复到电源电压的过程。以电压恢复Ur(t) 表示。 周期性或非周期性的变化过程 主要取决于系统电路的参数（线路参数、负荷性质等）。 t u Ur 周期性振荡过程 t u Ur 非周期性过程