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简答题现代开关电器中广泛采用的灭弧方法主要有几种?
  • (1)在高压断路器中采用多断口,以降低触头间电压。
    高压断路器常制成每相两个或多个串联的断口(一对触头为一个断口)。由于加在每个断口上的电压降低,使电弧易于熄灭。
    (2)采用强力分闸弹簧,提高触头的分离速度。
    如SN-10型少油断路器,装有4条分闸弹簧,用于分闸时迅速拉长电弧,以提高弧隙介电强度的恢复速度和电流过零时介电强度初始值。
    (3)利用气体吹动电弧电弧是一束质量很轻的游离态气体,在外力作用下,很容易弯曲、变形。分闸时用高压气流吹动电弧,使电弧受到强烈的冷却和拉长,加强了去游离过程,电弧易于熄灭。高压断路器中采用的吹弧方式一般有:
    a.横吹;
    b.纵吹;
    c.纵横吹等(金属栅片)。
    高压断路器中采用的吹弧介质一般有:压缩空气;六氟化硫气体;电弧高温分解变压器油产生的高温、高压油气等。
    (4)利用磁吹法熄弧
    按左手定则,当电弧电流垂直于外磁场时,电弧将受到磁场力的作用而发生弯曲、变形,使冷却作用加强,电弧易熄灭。
    这个磁场可以由互为反向的电弧电流产生(热气流使电弧弯曲。变形,电弧外表面电流互为反向建立磁场)。
    也可以使电流通过安装于触头外侧或触头两侧的线圈产生。
    (5)采用介质绝缘强度大、热容量大的气体作为灭弧介质
    如采用六氟化硫气体作为灭弧介质。在气压为一个大气压时,其绝缘强度为空气的2~3倍,在三个大气压时,与变压器油的绝缘强度相近。六氟化硫气体分子量大,其分子捕捉电子成为负离子(即六氟化硫分子具有负电性)后其导电作用十分迟缓,从而加速了弧隙绝缘强度的恢复,电弧易于熄灭。其灭弧性能比空气优良100倍。
    (6)加大气体介质压力或采用真空熄弧
    将断路器的触头置于高真空中或适当加大弧隙间气体介质的压力均有利于灭弧。
    (7)在高压断路器断口上装设并联电阻或并联电容:有利于降低恢复电压上升速度及降低熄弧时产生的过电压
    1)加装并联电阻利用其分压作用使断口间电压分布均匀
    2)加装并联电容使各断口的分布电压接近相等
    (8)把长电弧分裂成短电弧这种方法常用于低压开关中。在低压开关的触头上常罩有由金属栅片等组成的灭弧罩。当触头间发生的电弧进入与电弧垂直放置的金属栅片内时,可将一个长电弧分成一串短电弧。当电流过零时,所有短电弧同时熄灭,每一栅片间的介电强度立即恢复到某一数值。若每段弧隙介电强度值的总和大于触头上外加电压时,电弧熄灭。为使电弧迅速进入栅片内,可利用磁力吹动,
    灭弧栅片采用有缺口的钢片。当电弧电流在A处流动时,电弧电流将在灭弧栅片上建立磁场,此磁场力可将电弧拉入灭弧栅口深处B,从而加强了电弧的冷却作用,提高了开关的灭弧能力。
    (9)利用固体介质的狭缝熄弧
    如在高压熔断器中,电弧与固体介质(石英砂)紧密接触,使电弧变形,迅速冷却;同时固体介质在电弧高温下产生气体,使狭缝中气体受热而压力增大,使去游离过程加强,电弧迅速熄灭。
    在具体的开关中,通常是将几种灭弧方法配合使用,以提高开关电器的灭弧能力。
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