電力系統(tǒng)的基本知識(shí)-認(rèn)識(shí)電弧（電氣設(shè)備）

學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)的基本知識(shí)

認(rèn)識(shí)電弧目錄CONTENTS01認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)02了解中性點(diǎn)運(yùn)行方式03計(jì)算短路電流04認(rèn)識(shí)電弧3學(xué)習(xí)目標(biāo)LEARNINGOBJECTIVES010203熟悉電弧的本質(zhì)與特點(diǎn)；熟悉電弧產(chǎn)生原理及過程；熟悉電弧熄滅原理及方法。4基本概念BASICCONCEPTS電弧是一種氣體游離放電現(xiàn)象電弧開關(guān)電器開斷電路時(shí)，觸頭間產(chǎn)生的耀眼的白光現(xiàn)象電流可繼續(xù)通過電弧流動(dòng)只有當(dāng)電弧熄滅，觸頭間隙成為絕緣介質(zhì)時(shí)，電路才算斷開。5基本概念BASICCONCEPTS電弧的特征（1）電弧的能量集中，溫度極高，亮度很強(qiáng)。

10kVQF斷開20kA的電流，電弧功率達(dá)到1萬kw以上。（2）電弧由陰級(jí)區(qū)，陽極區(qū)和弧柱區(qū)組成?；≈帨囟茸罡撸蛇_(dá)6~7千到1萬度以上,弧柱周圍溫度較低，亮度明顯減弱的部分叫弧焰。電流幾手都從弧柱內(nèi)部流過。6基本概念BASICCONCEPTS（3）電弧的氣體放電是自持放電，維持電弧燃燒的電壓很低。在大氣中，1cm長的直流電弧的弧柱電壓僅15-30v

在變壓器油中，同樣的弧柱電壓僅100-220v（4）電弧是一束游離的氣體，質(zhì)量極輕，極易變形。電弧在氣體或液體的流動(dòng)作用下或電動(dòng)力作用下，能迅速移動(dòng)、伸長或彎曲。目錄CONTENTS04認(rèn)識(shí)電弧4.1電弧的產(chǎn)生4.2電弧的熄滅4.3滅弧的基本方法電弧的產(chǎn)生9電弧的產(chǎn)生

電極發(fā)射大量自由電子

電弧的形成熱電子強(qiáng)電場加速碰撞游離溫度↑熱游離電弧強(qiáng)電場發(fā)射+熱電子發(fā)射帶電質(zhì)點(diǎn)的來源自由電子由強(qiáng)電場產(chǎn)生，熱電發(fā)射維持

弧柱區(qū)的氣體游離，產(chǎn)生大量的電子和離子碰撞游離+熱游離電弧由碰撞游離產(chǎn)生，熱游離維持碰撞游離電弧的熄滅12電弧的熄滅去游離弧隙中帶電質(zhì)點(diǎn)自身消失或者失去電荷變?yōu)橹行再|(zhì)點(diǎn)的現(xiàn)象1游離>去游離

電弧加強(qiáng)23游離=去游離

電弧穩(wěn)定燃燒游離<去游離

電弧減少以致熄滅熄滅電?。合魅跤坞x作用，加強(qiáng)去游離作用13去游離的方式復(fù)合擴(kuò)散帶有異性電荷的質(zhì)點(diǎn)相遇而結(jié)合成中性質(zhì)點(diǎn)的現(xiàn)象。帶電質(zhì)點(diǎn)濃度↑

、電弧溫度↓、隙電場強(qiáng)度↓、復(fù)合↑。

電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)向周圍介質(zhì)移動(dòng)的現(xiàn)象。與電弧和周圍介質(zhì)間的溫度差、電弧和周圍介質(zhì)間的濃度差、電弧的表面積等因素有關(guān)。14交流電弧的熄滅①②電弧在自然過零時(shí)將自動(dòng)熄滅，但下半周期隨著電壓的升高，電弧會(huì)重燃。③若電流過零時(shí)，電弧不再重燃，電弧就此熄滅。電弧電壓和電流隨時(shí)間不斷變化，每一周期，電流過零2次。交流電弧的熄滅開關(guān)電器滅弧裝置就是利用這個(gè)有利條件在電流過零時(shí)強(qiáng)迫冷卻或拉長電弧，使去游離大于游離作用．將電弧迅速熄滅，切斷電路。低壓開關(guān)的交流電弧可以在1～2個(gè)周期內(nèi)使其熄滅。對(duì)于具有較完善滅弧結(jié)構(gòu)的高壓斷路器，交流電弧的熄滅一般也只需要幾個(gè)周期。真空斷路器的滅弧只需要半個(gè)周期，即電流第一次過零時(shí)就能使電弧熄滅。⑤⑥⑦⑧滅弧的基本方法17迅速拉長電弧→冷卻↑，電場強(qiáng)度↓。利用氣流或油流吹動(dòng)電弧→冷卻↑分為縱吹和橫吹滅弧的基本方法1.速拉電弧滅弧法2.吹弧滅弧法縱吹使電弧變細(xì)橫吹使電弧拉長縱橫混合吹效果更好（a）縱吹（b）橫吹1—觸頭2—電弧3—吹弧方向18滅弧的基本方法3.長弧切短滅弧法將長弧分割成許多短弧→維持電弧燃燒所需的最低電壓降的總和大于外加電壓。將長弧分割成若干個(gè)短電弧19滅弧的基本方法4.狹縫滅弧法5.真空滅弧法電弧在狹縫中運(yùn)動(dòng)、被拉長→冷卻↑，電弧電阻↑。真空具有較高的絕緣強(qiáng)度碰撞游離↓，熱游離↓，擴(kuò)散↑。利用狹縫滅弧法裝置示意圖20滅弧的基本方法6.利用多斷口滅弧法了解電氣觸頭了解電氣觸頭1.接觸電阻——指觸頭接觸面之間發(fā)生的電阻，其大小直接反映觸頭的工作狀況。分析：如果接觸電阻值過大，則表現(xiàn)為觸頭的過熱，說明觸頭的工作狀況不良，若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，繼而發(fā)展成觸頭燒毀、拉出電弧和飛弧短路，最后使事故擴(kuò)大。電氣觸頭:指兩個(gè)或幾個(gè)導(dǎo)體之間相互接觸的部分了解電氣觸頭2.對(duì)電氣觸頭的要求3.電氣觸頭的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)按接觸面的形式：面接觸、線接觸、點(diǎn)接觸。按結(jié)構(gòu)形式：1）固定觸頭——如母線之間的聯(lián)接、母線與電器的引出端頭的連接，采用螺柱連接和壓接兩種。2）可斷觸頭——如斷路器QF的動(dòng)靜觸頭，有刀形觸頭、指形觸頭、插座式觸頭。3）滑動(dòng)觸頭——如電機(jī)中的滑環(huán)與碳刷、滑線電阻、少油斷路器QF內(nèi)的滾動(dòng)觸頭等。電氣觸頭:指兩個(gè)或幾個(gè)導(dǎo)體之間相互接觸的部