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高压真空开关电弧熄灭与重燃的原理与特点

来源:美端电气   发布时间:2019-04-13 10:06

摘要:游离是在外加电压(voltage)和电弧电流(Electron flow)作用(role)下,电子和离子不断产生的过程(process),也就是电弧的产生和维持的过程。与此同时,在弧柱中还存在着电子和离子消失(减少)的过程,使电弧电流减少,以致使电弧熄灭,称为去游离。在稳定(解释:稳固安定;没有变动)燃烧的电弧中,这两个过程..

游离是在外加电压和电弧电流作用下,电子和离子不断产生的过程,也就是电弧的产生和维持的过程。与此同时,在弧柱中还存在着电子和离子消失(减少)的过程,使电弧电流减少,以致使电弧熄灭,称为去游离。在稳定(解释:稳固安定;没有变动)燃烧的电弧中,这两个过程处于动态平衡。如果游离现象大于去游离现象,电弧将继续炽热燃烧;如果去游离大于游离,电弧越来越弱,最后熄灭。因此使去游离大于游离就是电弧熄灭的基本原理。

  一、去游离的方式主要是复合与扩散(1)复合
弧隙中带正电或带负电的质点,在运动中彼此结合形成中性质点的过程,称为复合(recombination)。电子的运动速度约为离子(ion)运行速度的1000倍,因此,电子和离子的直接复合可能(maybe)性很小。但是,电子在碰撞时先附着在中性质点上形成负离子,然后与运动速度大致相等的正离子相互吸引、接触而形成中性质点(中性分子)。
复合(recombination)过程(process)的快慢,主要决定于离子运动的速度。使弧柱场强减小,降低(reduce)电弧温度(temperature),增大气(dàqì)体(gases)压力(pressure),升高气体密度等,均可减小离子运动速度,增加离子间接触机会,加强复合。
(2)扩散
扩散是弧柱中的自由电子及正离子(ion)由于热运动从弧柱内逸出进入周围介质的一种现象。电弧中的高温自由电子和正离子由密集的空间(Space)向周围密度(单位:g/cm3或kg/m3)小、温度低的介质扩散,并与介质中带异性电的质点结合,形成中性分子(Molecule)。电弧与周围介质温度差以及离子浓度差愈大,扩散作用(role)愈强。
采用冷的、新鲜的、未游离的气体吹动电弧,可使电弧在周围介质中移动,加强与新鲜介质接触,一方面带走电弧的热量,另一方面增大电弧与周围介质的温差,加强扩散,有利于灭弧。
电弧熄灭与否,取决于游离与去游离两个因素作用(role)的结果。无线核相仪使高压数显核相这项危险性较大的而又必不可少的工作安全可靠,指针显示一目了然,重量只有用互感器的1/10—1/20,携带方便。实在是高压电工不可缺少的工具。当弧柱中去游离大于游离时,电弧中离子减小,电弧电阻增加,电流减小,最后电弧趋于熄灭。

  二、交流电弧的熄灭
交流电流(Electron flow)每半个周期经过一次零值。核相仪厂家频率传输校验时必须先装好天线后再校验,高压相位检测仪的外壳由聚碳酸酯制成,必须保持清洁各种污秽或湿气必须擦除,每次使用之后,可以用布蘸少许硅油擦试仪器。此时,电源(power supply)停止向弧隙输入能量,而弧隙由于不断散出热量(Heat),温度(temperature)下降(descend),热游离作用迅速减弱,电弧暂时熄灭。但是由于弧隙的温度很高,热游离尚在继续,在弧隙电压的作用下,弧隙仍有电流通过,电源仍向弧隙输入能量,使弧隙温度升高,热游离加强。
若输入能量大于散出能量,即弧隙中游离过程(process)大于去游离过程,电弧将重燃。核相器其基本原理是:采集头获取被测高电压相位信号,经过处理后直接发射出去,由核相仪主机接收并进行相位比较与结果定性。这种由于热游离而引起电弧的重燃称热击穿。反之,如果电流过零后,输入能量小于散出能量,弧隙温度(temperature)将继续下降(descend),热游离基本停止,弧隙由导电状态向介质状态转变,电弧即熄灭。
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