如何熄滅交流電弧
1.提高觸頭的分閘速度。
熄滅交流電弧的關鍵在於電弧電流過零後。弧隙的介質強度的恢復過程能否始終大於弧隙電壓的恢復過程。為了加強冷卻,抑制熱游離,增強去游離,在開關電器中裝設專用的滅弧裝置或使用特殊的滅弧介質,以提高開關的滅弧能力。
迅速拉長電弧,有利於迅速減小弧柱中的電位梯度,增加電弧與周圍介質的接觸面積,加強冷卻和擴散的作用。因此,現代高壓開關中都採取了迅速拉長電弧的措施滅弧,如採用強力分閘彈簧,其分閘速度已達到16m/s以上。
2.採用多斷口。
每一相有兩個或多個斷口想串聯。在熄弧時,多斷口把電弧分割成多個相串聯的小電弧段。多斷口使電弧的總長度加長,導致弧隙的電阻增加,在觸頭行程、分閘速度相同的情況下,電弧被拉長的速度成倍增加,使弧隙電阻速度增大,提高了介質強度的恢復速度,縮短了滅弧時間。
採用多斷口時,加在每一斷口上的電壓成倍減少,降低了弧隙的恢復電壓,亦有利於熄滅電弧。在要求將電弧拉到同樣的長度時,採用多斷口結構成倍減小了觸頭行程,也就減小了開關電器的尺寸。
3.吹弧。
採用新鮮而且低溫的介質吹拂電弧時,可將帶電質點吹到弧隙以外,加強了擴散,由於電弧唄拉長變細,使弧隙的電導下降。吹弧還使電弧的溫度下降,熱游離減弱,複合加快。按吹弧氣流的產生方法和吹弧的方向的不同,吹弧可分為以下幾種。
按吹弧氣流產生的方法分類:用油氣吹弧、用壓縮空氣或六氟化硫氣體吹弧、產氣管吹弧。
按吹弧的方向分類:縱吹,橫吹,縱橫吹。
4.短弧原理滅弧。
滅弧裝置是一個金屬滅弧罩,利用將電弧分為多個串聯的短弧的方法來滅弧。由於受到電磁力的作用,電弧從金屬刪片的缺口處被引入金屬刪片內,一束長弧就被多個金屬片分割成多個串聯的短弧。如果所有串聯短弧陰極區的起始介質強度或陰極區的電壓降的總和永遠大於觸頭間的外施電壓,電弧就不在重燃而熄滅。採用缺口鐵質柵片,是為了減少電弧進入柵片的阻力,縮短燃弧時間。
5.利用固體介質的狹縫狹溝滅弧。
滅弧裝置的滅弧片是由石棉水泥或陶瓷製成的。觸頭間產生電弧後,在磁吹弧裝置產生的磁場作用下,將電弧吹入由滅弧片構成的狹縫中,把電弧迅速拉長的同時,使電弧與滅弧片內壁緊密接觸,對電弧的表面進行冷卻和吸附,產生強烈的去游離。
石英砂熔斷器中的熔絲熔斷時,在石英砂的狹溝中產生電弧。由於受到石英砂的冷卻和表面吸附作用,使電弧迅速熄滅,同時,熔絲汽化時產生的金屬蒸氣滲入石英砂中遇冷而迅速凝結,大大減少了弧隙中的金屬蒸汽,使得電弧容易熄滅。
6.用耐高溫金屬材料做成觸頭或採用優質滅弧介質。
觸頭材料對電弧中的去游離也有一定影響,用熔點高、導熱係數和熱容量大的耐高溫金屬製作觸頭,可以減少熱電子發射和電弧中的金屬蒸汽,從而減弱了游離過程,有利於熄滅電弧。
滅弧介質的特性,如導熱係數、電強度、熱游離溫度、熱容量等。對電弧的游離程度具有很大影響,這些參數值越大,去游離作用就越強。在高壓開關中廣泛採用壓縮空氣、六氟化硫氣體、真空等作為滅弧介質。