【正文】 加強，在開斷大電流時則由于磁路飽和而磁場不致過強。 其計算公式為： 式中 K—— 常數(shù)，當(dāng)電源電壓為 500V 時， K=； 250V 時， K=； —— 開斷電流的起始值（有效值），單位為 A。 這些滅弧裝置的滅弧原理主要有下列十幾種： 1．簡單開斷； 2．磁吹滅弧裝置； 3．縱縫滅弧裝置； 4．絕緣柵片滅弧裝置； 5．金屬柵片滅弧裝置； 6．固體產(chǎn)氣滅弧裝置， 7．石英砂滅弧裝置； 8．變壓器油滅弧裝置； 9．壓縮空氣滅弧裝置； 10． SF6 滅弧裝置； 11．真空滅弧裝置。這種接觸電阻 較小，接觸面比較穩(wěn)定。這個溫度值小于觸頭材料長期允許的溫度。 鐵道機車車輛專業(yè)（機車方向）畢業(yè)論文 11 第六章 電氣觸頭的基本知識 61 電氣觸頭基本知識概述 電氣觸頭是指兩個導(dǎo)體或幾個導(dǎo)體之間相互接觸的部分，如母線或?qū)Ь€的接觸連接處以及開關(guān)電器中的動、靜觸頭。原理圖如右圖所示。有介 質(zhì)滅弧柵的橫吹滅弧室，柵片能更充分地冷卻和吸附電弧，加強去游離。在這種斷路器中，有用專用材料制成的滅弧室，其中充滿了絕緣油。在熄弧時，多斷口把電弧分割成多個相串聯(lián)的小電弧段。 電壓恢復(fù)過程與線路參數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)等有關(guān)。如果電弧過零后，電弧不發(fā)生重燃，電弧就此熄滅。在高度的真空中，由于發(fā)生碰撞的幾率減小，抑制了碰撞游離，而擴散作用卻很強。 擴散有三種形式： （ 1）溫度擴散，由于電弧和周圍介質(zhì)間存在很大溫差，使得電弧中的高溫帶電質(zhì)點向溫度低的周圍介質(zhì)中擴散，減少了電弧中的帶電質(zhì)點； （ 2）濃度擴散，這是因為電弧和周圍介質(zhì)存在濃度差，帶電質(zhì)點就從濃度高的地方向濃度低的地方擴散，使電弧中的帶電質(zhì)點減少； （ 3）利用吹弧擴散，在斷 路器中采用高速氣體吹弧，帶走電弧中的大量帶電質(zhì)點，以加強擴散作用。擴散使弧隙中的電子、離子數(shù)減少．有利于熄滅電弧、擴散出去的離子，因冷卻而更易復(fù)合。 （ 4） 熱游離 弧柱中氣體分子在高溫作用下產(chǎn)生劇烈熱運動，動能很大的中性質(zhì)點互相碰撞時，將被游離而形成電子和正離子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。 （ 1）電弧的存在延長了開關(guān)電器開斷故障電路的時間，加重了電力系統(tǒng)短 鐵道機車車輛專業(yè)（機車方向）畢業(yè)論文 3 路故障的危害。包括陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)。電弧是一種氣體游離放電（帶電質(zhì)點）現(xiàn)象。碰撞游離連續(xù)進行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和 正離子 ，具有很大的 電導(dǎo) ；在外加 電壓 下，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧，電路再次被導(dǎo)通。電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子 (分子和原子 )被游離的過程。 12 5 20 質(zhì) 量 綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理；實驗正確，分析處理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結(jié)果有應(yīng)用價值。 20 工作量、 工作態(tài)度 按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀(jì)律；工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實。 7 因此，在了解開關(guān) 電器 的結(jié)構(gòu)和工作情況之前，首先來看看其是如何產(chǎn)生和熄滅的。 新形成的 自由電子 也向 陽極 作加速運動，同樣地會與中性質(zhì)點碰撞而發(fā)生游離。 第一章 滅弧原理 1. 電弧的概念 當(dāng)開關(guān)電器開斷電路時，電壓和電流達(dá)到一定值時，觸頭剛剛分離后，觸頭之間就會產(chǎn)生強烈的白光，稱為電弧。 弧柱陽極區(qū)陰極區(qū) 圖 121 （ 1）電弧由三部分組成。電弧在氣體或液體的流動作用下 或電動力作用下，能迅速移動、伸長或彎曲，這也是滅弧的必要條件。當(dāng)高速運動的電子積聚足夠大的動能時，就會從中性質(zhì)點中打出一個或多個電子，使中性質(zhì)點游離，這一過程稱為碰撞游離。由于弧隙中溫度高，離子濃度大，所以離子將向溫度低濃度小的周圍介質(zhì)中擴散。 312 擴散 擴散是弧柱中的帶電質(zhì)點逸出弧柱以外，進入周圍介質(zhì)的現(xiàn)象。因為，氣體的壓力越大，電弧 中質(zhì)點的濃度就越大，質(zhì)點間的距離就越小，復(fù)合作用越強，電弧就越容易熄滅。 對圖 141 的分析，可見交流電弧在交流電流自然過零時將自經(jīng)過動熄滅，但在下半周隨著電壓的增高，電弧又重燃。電流過零后，弧隙電壓從后蜂值逐漸增長，一直恢復(fù)到電源電壓，這一過程中的弧隙電壓稱為恢復(fù)電壓，其電壓恢復(fù)過程以 Uhf（ t）表示。 （ 2） 采用多斷口 每一相有兩個或多個斷口相串聯(lián)。 51 吹弧氣流產(chǎn)生的方法 （ 1） 用油氣吹弧 用油氣作吹弧介 質(zhì)的斷路器稱為油斷路器。橫吹不但能加強冷卻和增強擴散，還能將電弧迅速吹彎吹長。觸頭間產(chǎn)生電弧后，在磁吹裝置產(chǎn)生的磁場作用下，將電弧吹入由滅弧片構(gòu)成的狹縫中，把電弧迅速拉長的同時，使電弧與滅弧片內(nèi)壁緊密接觸，對電弧的表面進行冷卻和吸附，產(chǎn)生強烈的去游離。在高壓開關(guān)中，廣泛采用壓縮空氣、六氟化硫（ SF6）氣體、真空等作為滅弧介質(zhì)。 63 觸頭的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定 觸頭在長期負(fù)荷電流下工作時，由于接觸電阻的存在，觸頭要發(fā)熱，使其溫度升高，同時也向周圍介質(zhì)散熱，當(dāng)發(fā)熱量等于散熱量時，觸頭就穩(wěn)定在工作溫度下運行。 （ 2）線接觸 是指兩個觸頭的接觸面為線接觸的觸頭， 如柱面與平面接觸，或兩個圓柱面間的接觸等都屬于線接 觸 。 第七章 開關(guān)電器典型滅弧裝置的工作原理 71 開關(guān)電器典型滅弧裝置的工作原理 當(dāng)電源電壓超過數(shù)十伏、開斷電流在數(shù)十安以上時，為減少電弧對觸頭的燒損和限制電弧擴展的空間，通常需要采取加強滅弧能力的措施，為此而采用的裝置稱為滅弧裝置。 圖 72 依靠拉長電弧使之恰好熄滅的最短長度，稱為臨界長度，記為 Llj。 但這樣做，一方面將使磁吹線圈的匝數(shù)增加，增大了線圈體 積和多用有色金屬；另一方面將使開斷大電流時產(chǎn)生的磁場過強，使得觸頭的電磨損大大增加。圖中， 1為用耐弧絕緣材料制成的滅弧室壁， 2 為磁吹線圈的鋼夾板， 3為電弧。如果我們能使開關(guān)電器的觸頭在電流過零瞬時分開，并以極高的速度拉開到足以承受恢復(fù)電壓而不發(fā)生間隙擊穿的距離，則此時弧隙中將不產(chǎn)生電弧，也不存在所謂熱擊穿階段。這時，雖然在弧隙中流過一定的電流，但因數(shù)值較小，而且持續(xù)時間較短，弧隙中氣體電離情況不太嚴(yán)重，所以在電流過零后弧隙的介質(zhì)恢復(fù)強度數(shù)值較高，從而使現(xiàn)有的滅弧裝置能夠開斷更