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概 述5-0 概 述
当电源电压超过数十伏、开断电流在数十安以上时，为 减少电弧对触头的烧损和限制电弧扩展的空间，通常需要采 取加强灭弧能力的措施，为此而采用的装置称为灭弧装置。
这些灭弧装置主要有下列十几种：
1．简单开断； 3．纵缝灭弧装置； 5．金属栅片灭弧装置； 7．石英砂灭弧装置； 9．压缩空气灭弧装置； 11．真空灭弧装置。
弧迅速移动和拉长； （3）依靠磁场的作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的狭缝中，以加
强电弧的冷却和消电离； (4) 用金属板将电弧分隔成许多串联的短弧；
概述
(5) 在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料，产生气体， 以提高灭弧室中的压力，或者利用产生的气体进行吹弧； (6) 利用电弧自身能量，使变压器油分解成含有大量氢气的气体并建立 起很高的压力，再利用此压力推动冷油和气体去吹弧； (7) 利用压缩空气吹弧； (8) 利用SF6气体吹弧； (9) 在高真空中开断触头，利用弧隙中由电极金属蒸汽形成的弧柱在电 流过零时迅速扩散的原理进行灭弧； (10) 利用石英砂等固体颗粒介质，限制电弧直径的扩展和加强冷却。
可用于低压直流和交流接触器中。对后者，为减少涡流损耗和避免 由于钢夹板中磁通与电弧电流相位不同而产生反向电动力，铁心2上可 开一槽或者用硅钢片叠成。
当铁心不饱和时，弧隙中的磁通与开断电流成正比，如果磁吹线圈 开断大电流时产生的磁场适当，则在开断小电流时将因电动力过小而引 起吹弧困难。当然，通过设计也能使磁吹线圈在开断小电流时产生的磁 场适当。但这样做，一方面将使磁吹线圈的匝数增加，增大了线圈体积 和多用有色金属；另一方面将使开断大电流时产生的磁场过强，使得触 头间形成的熔化金属桥可能被过大的电动力驱赶到接触区以外，使得触 头的电磨损大大增加。
第五章 开关电器典型灭弧装置的工作原理
教学目的与要求：
掌握在当今开关电器中所使用的灭弧装置的灭弧原理，熟悉提高灭 弧装置开断能力的辅助方法。
教学重点与难点：
金属栅片灭弧装置、真空灭弧装置、SF6灭弧装置、石英砂灭弧装置
第五章 开关电器典型灭弧装置的工作原理
本章教学基本内容
（其中红色内容是重点） 1．开关电器典型灭弧装置的工作 2．提高灭弧装置开断能力的的灭弧辅助方法 ：并联低值电阻、附
2．磁吹灭弧装置； 4．绝缘栅片灭弧装置； 6．固体产气灭弧装置， 8．变压器油灭弧装置； 10．SF6灭弧装置；
概述
此外，为了增加灭弧装置的开断能力，通常可以采用下列 辅助方法：
1．在弧隙两瑞并联电阻； 2. 附加同步开断装置； 3．附加机械与半导体混合式开关。
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1、灭弧装置的灭弧原理主要有： (1) 在大气中依靠触头分开时的机械拉长，使电弧增大； (2) 利用流过导电回路或特制线圈的电流在燃弧区产生磁场，使电
加同步装置、附加机械与半导体混合式开关。 通过本章的学习，学生掌握当今开关电器中所使用的灭弧装
置的灭弧原理，熟悉提高灭弧装置开断能力的辅助方法，便于在 以后的工程实践中灵活运用。
第五章 开关电器典型灭弧装置的工作原理
基本内容
§5-0 概 述
§5-1
▪ §5-2
▪ 小结
▪
▪
开关电器典型灭弧装置的工作原理 提高灭弧装置开断能力的辅助方法
依靠在大气中分开触头以拉长电弧进行灭弧的方法叫做简单开断。 （1）原理：电弧放长后，电弧电压就增大，其静态伏-安特性向上移动。 根据直流灭弧条件：当电弧的静态伏-安 特性高于电源电压与电路电阻上的电压降 之差以后，电弧就要熄灭。
依靠拉长电弧使之恰好熄灭的最短长度，称为临界长度，
记为Llj。当触头分开速度在1-10m/s范围内，其计算公式为：
解决办法：适当选择磁吹线圈的匝数以及铁心和钢夹板的截面积， 使得开断小电流时磁场加强，开断大电流时则由于磁路饱和不致过强。
三、 纵缝灭弧装§置5-1 开关电器典型灭弧装置的工作原理
所谓纵缝就是灭弧室的缝隙方向与电弧的轴线平行。 灭弧装置的工作原理：利用磁吹线圈产生的磁场将电弧驱入耐弧 绝缘材料(石棉、水泥、陶土等)制成的具有纵缝的灭弧室中进行灭弧。 它既可用于熄灭直流电弧，也可用于熄灭交流电弧。
llj＝KI00.06
式中 K——常数，当电源电压为500V时，K=0.75；250V时，
K=0.15；I ——开断电流的起始值（有效值），单位为A。 00 开断交流电路时，由于交流电流自身过零的作用，电弧
临界长度要比开下图示，除依靠触头分开拉长电弧以外， 还可依靠导电回路的电流产生的磁场使电弧弯曲来拉长电弧。 前者沿电弧的轴向(亦称切向)拉长电弧，后者是沿着垂直于 弧轴的方向(亦称法向)拉长电弧。
（3）示例： 例一：刀开关拉长电弧。
刀开关拉长电弧同时利用触头分开运动和导电回路产生磁场拉长电弧的情况。
例二：利用流过导电回路的特制线圈的电流在燃弧期间产生磁场，使 电弧迅速移动和拉长。当动静触头分开时，形成两个彼此串联的电弧，他 们一方面被拉长，一方面受导电回路磁场产生的电动力作用，向两侧作法 向运动，使电弧受到拉长和冷却。（图b）还增加了引弧角，当触头分开差 生电弧时，将在导电回路磁场中产生电动力作用下，其弧根迅速移到燃弧 角3上燃烧。不仅使电弧迅速拉长，还大大减少对触头的烧损。
概述
一个灭弧装置可以采用上述某一个原理进行灭弧，但是大多数情况下 则综合采用几个原理，以增大灭弧效果。 采取哪些灭弧原理决定于： ➢ 满足所需开断的电流和电器工作的电压 ➢ 考虑电器的体积、制造成本、使用寿命和安装维修方便
高压电器和低压电器所采用的灭弧原理不尽相同！
5-1 §5开-1关电开器关典电型器灭典弧型装灭置弧的装工置作的原工理作原理 一、简单开断（拉长电弧）
二、磁吹线圈：
1、结构：1为磁吹线圈由粗导体绕成，与静触头7相连。2为铁心可减小磁阻以 增大穿过触头间隙的磁通。铁心两端平行固定两块钢夹板5，动静触头放在两 块钢夹板之间。 2、原理：触头闭合时，磁吹线圈在钢夹板之间产生的磁通，如图所示。当触 头分开产生电弧4时，产生电动力使电弧向上运动（方向为垂直纸面向上）并 转移到引弧角上燃烧和熄灭。