電弧的危害和特性

2021-03-01 電力設備狀態監測

高低壓開關櫃中的開關電器,在斷開和接通電流時,在分離的觸頭之間不可能避免地要產生電弧。對電弧進行了解和分析,並採取有效的措施熄滅電弧,這對電力系統的正常操作與安全運行有很重要的意義。今天,小編就來介紹一下電弧的危害和特性。

電弧是電力系統及電能利用過程中常見的物理現象,它實際上是一種能量集中、溫度很高、亮度很大的氣體放電現象。電弧對電力系統和開關櫃中電氣設備會造成很大的危害。

1.電弧的主要特性。

1)電弧由陰極區、陽極區和弧柱區三部分組成,如圖1所示。陰極和陽極附近的區域分別稱為陰極區和陽極區,在陰極和陽極間的明亮光柱稱為弧柱。弧柱區中心部位溫度最高、電流密度最大,稱為弧心;弧柱區周圍溫度較低,亮度明顯減弱的部分稱為弧焰。

2)電弧的溫度很高。電弧形成後,由電源不斷的輸送能量,維持它燃燒,並產生很高的溫度。電弧燃燒時,能量高度集中,弧柱區中心溫度可達到10000℃以上,表面溫度也有3000~4000℃,同時發出強烈的白光,故稱弧光放電為電弧。

3)電弧時一種自持放電,不同於其他形式的放電線性(如電暈放電、火花放電等),電極間的帶電質點不斷產生和小時,處於一種動態平衡。弧柱區電場強度很低,一般僅為10~200V/cm,很低的電壓能維持電弧的穩定燃燒而不會熄滅。

4)電弧是一束游離的氣體,質量很輕,在電動力、熱力或其他外力作用下能迅速移動、伸長、彎曲和變形。其運動速度可達到每秒幾百米。

2.電弧的主要危害。

1)電弧的高溫,可能燒壞電氣觸頭和觸頭周圍的其他部件;對充油設備還可能引起著火甚至爆炸等危險,危及電力系統的安全運行,造成人員傷亡和財產的重大損失。

2)由於電弧是一種氣體導電現象,所以在開關電器中,雖然開關觸頭已經分開,但是在觸頭間只要有電弧存在,電路就沒有斷開,電流任然存在,知道電弧完全熄滅,電路才能真正斷開,電弧的存在鹽城了開關電器斷開故障電路的時間,加重了電力系統短路故障的危害。

3)由於電弧在電動力、熱力作用下能移動,容易造成飛弧短路、傷人或引起事故擴大。

因此,要保證電力系統的安全運行,開關電器在正常工作時必行迅速可靠地熄滅電弧。高低壓開關櫃中的真空斷路器、SF6斷路器、負荷開關等開關電器上都有滅弧室或滅弧管,為的就是在產生電弧時,能迅速滅弧,來保證設備的安全。



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