开关上的电弧如何产生及消除？

一、开关上的电弧如何产生及消除？

电弧当用开关电器断开电流时，如果电路电压不低于10—20伏，电流不小80~100mA，电器的触头间便会产生电弧。

大多数交流开关电器的灭弧方法中，都利用了交流电流过零时电弧暂时熄灭这一特性。1．速拉灭弧

当交流电流经过零值的瞬间，拉大触头间距离，当触头间所加电压不足以击穿其间距时，电弧就不会重新点燃。触头的分离速度越快，电弧熄灭就越快，通常在高压断路器中装设强力的跳脱弹簧来加快触头分开的速度。

2．吹弧灭弧

法利用外力（如气流、油流或电磁力）来吹动电弧，使电弧加速冷却，同时拉长电弧，降低电弧中的电场强度，加速电弧的熄灭，按吹弧的方向来分，有横吹和纵吹两种。当低压刀开关迅速拉开刀阐时，不仅迅速拉长了电弧，同时使本身回路电流产生的电动力作用于电弧，吹动电弧，使其拉长电弧直到电弧熄灭。如果开关利用专门吹弧线圈来吹动电弧，使电弧移动，电弧移动的力实际上是电弧电流在线圈磁场中产生的电动力。也有的开关利用铁磁物质（钢片等），来吸动电弧。

3．冷却灭弧法

降低电弧的温度，使正负离子的复合增强，有助于电弧迅速熄灭，这是一种基本的灭弧方法。4．短弧灭弧法利用金属片将长弧切成若干短弧，则电弧上的压降将近似地增大若干倍。当外施电压小于电弧上的压降时，则电弧就不能维持而迅速熄灭。通常采用钢灭弧栅，让电弧进入钢片，一是利用了电动力吹弧，二是利用了铁磁吸弧，同时钢片对电弧还有冷却作用。

5．狭缝灭弧法

电弧在固体介质所形成的窄沟内燃烧，将电弧冷却，同时电弧在狭缝窄沟中燃烧，压力增大，有利于电弧的熄灭。有的熔丝在熔管内充填石英砂，就是利用这种狭沟灭弧原理，还有一种用耐弧的绝缘材料（陶瓷类）制成灭弧栅，也是利用了这种灭弧原理。

6．真空灭弧法

真空具有较高的绝缘强度，如果将开关触头装置置于真空容器，则在电流过零时，即能熄灭电弧。为防止产生过电压，应当不使触头分开时，电流突变为零。一般应在触头间产生少量金属蒸汽，形成电弧通道。当交流电流自然下降过零前后，这些等离子态的金属蒸汽便在真空中迅速飞散而熄灭电弧。

二、开关有电弧怎样产生的？

电弧产生和熄灭的物理过程简述如下：在开关断开过程中，由于动触头的运动，使动、静触头间的接触面不断减小，电流密度就不断增大，接触电阻随接触面的减小就越来越大，因而触头温度升高，产生热电子发射。

当触头刚分离时，由于动、静触头间的间隙极小，出现的电场强度很高，在电场作用下金属表面电子不断从金属表面飞逸出来，成为自由电子在触头间运动，这种现象称为场致发射。

热电子发射、场致发射产生的自由电子在电场力作用下加速飞向阳极，途中不断碰撞中性质点，将中性质点中的电子又碰撞出来，这种现象称作碰撞游离。

由于碰撞游离的连锁反应，自由电子成倍地增加(正离子亦随之增加)，大量的电子奔向阳极，大量的正离子向负极运动，开关触头间隙便成了电流的通道，触头间隙间介质被击穿就形成电弧。

三、产生电弧游离的过程有几部？

游离主要有两种：电场游离与热游离。

电场游离：电子在电场在作用下与原子碰撞，将中性原子外层轨道中的电子撞击出来，新的自由电子在电场中加速积累运动，去撞击另外的原子形成新的游离，游离过程不断产生，在极短促的时间里形成强烈的放电现象。产生大量的热量，所以电弧温度很高，可达9000-10000摄氏度。

热游离：温度很高时，气体中粒子运动速度增大，将分子撞击成原子，温度再高时可能使原子外层轨道的电子脱离原子核里正电荷的束缚力变成自由电子。

一旦形成电弧后，触头间隙的电压会立刻降到最小，电场强度变小，电场游离就不存在了，所以电弧由电场游离产生，由热游离维持燃烧。

四、产生电弧的过程叫做燃弧？

　　电弧是一种气体放电现象，原本接触的两个触点通有大电流，在触点断开的瞬间，电子或离子游离到空气中并瞬间产生电火花，致使周围的空气自持导电，所以在电弧发生期间两个触点还是导电的。

电弧持续的过程叫做拉弧的过程，这个过程大概持续几十毫秒至几百毫秒之间，一般不会超过一秒，但是在整个拉弧期间，电弧携带了巨大的能量和高温，可使周围的易燃物瞬间引燃引起火灾或者爆炸

燃弧时间分为一极燃弧时间和三极开关燃弧时间。

一极燃弧时间指，从一极中起弧瞬间到该极中电弧，最终熄火瞬间的时间间隔，三极开关燃弧时间指，从某极中首先起弧瞬间，到各极均熄弧瞬间的时间间隔

五、触点分断时电弧产生的原因？

电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。当用开关电器断开电流时，如果电路电压不低于10—20伏，电流不小于80~100mA，电器的触头间便会产生电弧。

电路中，控制开关都是与用电设备串联使用的，他们遵守电路的分压定律，开关闭合时，开关的接触电阻很小，接近于零，电路电压几乎全部加在用电设备上，当开关打开时，触头间电阻增大，此时用电设备的电压很小了。电路电压加在开关触头间，（如果是感性负载，同时会产生一个感应电动势，也加在触头间）当这个电压超过空气的电离电压时，就会将空气电离，使空气变成离子，同时产生发光发热现象。

六、操作隔离开关发生电弧时如何办？

隔离开关没有灭弧装置，所以拉开隔离开关时出现电弧是很危险的，如果仅仅是用在民用电上，这个电弧不大，没有大的关系，如果是高压电上就麻烦了。

1 一个回路上除了隔离开关外，应当有开关元件，一定要首先动作开关元件，确认回路确实断路后，才能打开隔离开关；

2 要将隔离开关的操作把手布置在开关的左侧，操作时一定习惯用右手去操作，此时人的脸不对着隔离开关，即便有电弧也不会烧毁脸；

3 如果拉开隔离开关发现有电弧时，已经什么都来不及了。没有事就没有事，有事也发生完了

七、10kv高压开关产生电弧如何处理？

0kv高压电，在开断瞬间会产生极大的电弧，对开关触头造成破坏性伤害。因此高压开关柜设计时都需要考虑灭弧。目前主要的灭弧手段有：拉灭弧法、用气体吹动灭弧、采用多断口灭弧、利用真空灭弧。

1、 用气体吹动灭弧

利用一种较冷的绝缘介质的气流来纵吹电弧或横吹电弧，使电弧迅速扩散，加强冷却，从而达到灭弧的功能。

2、 采用多断口灭弧

10kv高压开关柜中，常常将高压断路器开关制成每相两个或多个串联断口，将电弧分割成多个小电弧。多个小电弧比单个大电弧拉长速度更快，从而迅速增加弧隙电阻，增大介质强度的恢复速度。从而达到灭弧作用。

3、 利用真空灭弧

真空具有高强度绝缘性能，开关触头安装在真空环境中，能起到很好的灭弧效果。 当电流为零时，电弧可以立即熄灭。 为了防止过电压、触点分裂瞬间，电流不能突然变为零，应产生少量金属蒸气接触，形成电弧通道，当电流自然降为零时，金属蒸气在真空中迅速扩散，从而熄灭电弧。

4、 Sf6灭弧

在相同条件下，sf6气体的绝缘性能是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍。 因此，将开关触头置于 sf6气体中，可以起到很好的绝缘灭弧作用。

八、开关电器中电弧产生与熄灭过程与哪些因素有关？

与触点材质，接触面，瞬间电流有关。

电弧：电弧是由于电场过强，气体发生电崩溃而持续形成等离子体，使得电流通过了通常状态下的绝缘介质（例如空气）所产生的瞬间火花现象。1808年汉弗里·戴维（Humphry Davy）利用此一现象发明第一盏“电灯”—电弧灯（voltaic arc lamp）。

电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。开关触头分离时，触头间距离很小，电场强度E很高(E=U/d)。当电场强度超过3×10^6V/m时，阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为：强电场发射。

九、嗅觉产生的过程如何？

嗅觉是具有气味的微粒（嗅素）随吸入气流进入鼻腔，接触嗅区黏膜，溶于嗅腺的分泌物中，刺激嗅细胞产生神经冲动，经嗅神经、嗅球、嗅束传至皮层中枢所产生的感觉功能。

十、隔离开关先通后断的原因是什么？

因为断路器有灭弧机构，可以断开带电电路，而隔离开关没有灭弧机构，不能断开带电电路，因此隔离开关应与断路器配合使用。停电时，回路里有电流，因为断路器有灭弧能力，先拉断路器，不会出现问题，当断路器断开后，回路里已没有电流，拉隔离开关时不会产生电弧，从而不会发生事故。送电时，因为断路器和隔离开关均处于断开状态，先合隔离开关时回路内仍没有电流，不会出现问题；后合断路器，因为断路器有灭弧能力，也不会发生问题。如果不按上述程序操作，送电时，先合断路器，后合隔离开关，或停电时，先拉隔离开关，后拉断路器，则由于合隔离开关或拉隔离开关的瞬间会产生电弧，而隔离开关没有灭弧机构，将会引起设备损坏和人身伤亡，并造成大面积停电事故。

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