高低壓開關電器用于高低壓電路的通斷（高低壓配電柜）。如果通斷負荷電路，特別是通斷存在著短路故障的電路，就會在開關電器的觸頭間產生電弧，因此對于開關電器，其觸頭間電弧的產生和熄滅問題很值得關注，這直接影響到開關電器的結構性能。
    （一）電弧的產生
    開關觸頭在分斷電流時之所以會產生電弧，內因在于觸頭本身和周圍介質中存在著大量可被游離的電子。如果分斷的觸頭間又存在足夠大的電壓（外因），則觸頭間有可能產生強烈的游離而形成電弧。電弧就是一種具有強光和高溫的電游離現象。
    產生電弧的游離方式有：
    (1)熱電發射當開關觸頭分斷電流時，陰極表面由于大電流逐漸集中而出現熾熱的光斑，溫度很高，從而使觸頭表面分子中外層電子吸收足夠的熱能而發射到觸頭間的介質中去，形成自由電子。
    (2)高電場發射  開關觸頭分斷之初，電場強度很大。在這種高電場作用下，觸頭表面的電子可能被強拉出去，也進入觸頭間的介質中形成自由電子。
    (3)碰撞游離  當觸頭間隙存在足夠大的電場強度時，其中的自由電子以相當大的動能向陽極運動，在運動中碰撞中性質點（介質分子），有可能使中性質點分裂為帶電的正離子和自由電子。這些被碰撞游離出來的帶電質點，在電場力作月下繼續參與碰撞游離，使觸頭間隙中的離子數越來越多，形成“雪崩”現象。當其離子濃度足夠大時，觸頭間隙中的介質被擊穿而形成電弧。
    (4)熱游離  亦稱高溫游離。電弧的溫度很高，其表面溫度達3000～4000℃，弧心溫度可達10000℃。在如此高溫下，電弧區域內的中性質點（介質分子）可游離為正離子和自由電子，從而進一步加強了電弧中的游離。觸頭越分開，熱游離也越顯著。電弧的長時間維持，主要依賴熱游離。
    （二）電弧的熄滅
    要使電弧熄滅，必須使觸頭間電弧中的去游離率（速率）大于游離率（速率）。
    熄滅電弧的去游離方式有：
    (1)正負帶電質點的“復合”  復合就是正負帶電質點重新結合為中性質點。這與電弧中的電場強度、溫度及電弧截面等因素有關。電弧中的電場強度越弱，電弧的溫度越低，電弧的截面越小，則電弧中帶電質點的復合就越強。此外，復合的強弱還與電弧接觸的介質性質有關。如電弧接觸的表面為固體介質，則由于較活潑的電子先使介質表面帶一負電位，這一帶負電位的介質表面就吸引電弧中的正離子而造成強烈的復合。
    (2)正負帶電質點的“擴散”  擴散就是電弧中的帶電質點向周圍介質中擴散開去，從而使電弧區域內的離子濃度降低，帶電質點減少。擴散的原因，一是由于電弧與周圍介質間的溫度差，另一是由于電弧與周圍介質間昀離子濃度差。擴散也與電弧截面有關。電弧截面越小，離子擴散也越強。
    上述帶電質點的復合和擴散，都使電弧中間的離子數減少，即去游離增強，從而有助于電弧的熄滅。
    （三）開關電器中常用的滅弧方法
    (1)速拉滅弧法迅速拉長電弧，使弧隙的電場強度驟降，使離子的復合迅速增強，從而加速滅弧。這是開關電器最基本的一種滅弧法。開關電器中裝設的斷路彈簧，目的就在于加速觸頭的分斷速度，迅速拉長電弧。
    (2)冷卻滅弧法  降低電弧溫度，可使電弧中的熱游離減弱，正負離子的復合增強，從而有助于電弧熄滅。

    (3)吹弧或吸弧滅弧法  利用外力（如氣流、油流或電磁力）來吹動或吸動電弧，使電弧加速冷卻，同時拉長電弧，降低電弧中的電場強度，使電弧中離子的復合和擴散加強，從而加速滅弧。按吹弧的方向分，有橫吹（見圖2-17a）和縱吹(見圖2-17b)。按外力的性質分，有氣吹、油吹、電動力吹及磁力吹弧或吸弧等。低壓刀開關在拉開刀閘時，開關的電流回路產生的電動力會使電弧拉長，如圖2-18所示。有的開關采用專門的磁吹線圈來吹動電弧，如圖2-19所示。也有的開關利用鐵磁物質如鋼片來吸引電弧，如圖2-20所示，這相當于反向吹弧。

    (4)長弧切短滅弧法  由于電弧的電壓降主要降落在陰極和陽極上，其以陰極電壓降最大，而弧柱（電弧中間部分）的電壓降極小。因此如果利用金屬片將長弧切割成若干短弧，則電弧中的電壓降將近似地增大若干倍2當外施電壓小于電弧中總的電壓降時，則電弧就不能維持而迅速熄滅。圖2-21勾鋼滅弧柵將長弧切割成若干短弧的情形。電弧進入鋼滅弧柵內，一是利用司2-18所示的電動力吹弧，另一是利用圖2-20所示的鐵磁吸弧。鋼片對電弧還有冷卻降溫作用。

    (5)粗弧分細滅弧法  將粗大的電弧分散成若干平行的細小電弧，使電弧與圍圍介質的接觸面增大，改善電弧的散熱條件，降低電弧的溫度，從而使電弧中離子的復合和擴散都得到增強，加速電弧的熄滅。
    (6)狹溝滅弧法   使電弧在固體介質所形成的狹溝中燃燒，由于電弧的冷卻時，開關的電流回路產生的電動力會使電弧拉長，如圖2-18所示。有的開關采用專門的磁吹線圈來吹動電弧，如圖2-19所示。也有的開關利用鐵磁物質如鋼片來吸引電弧，如圖2-20所示，這相當于反向吹弧。條件改善，從而使去游離增強，同時固體介質表面的復合也比較強烈，從而有利于加速滅弧。有…種用耐弧的絕緣材料如陶瓷制成的滅弧柵，就是利用這種狹溝滅弧原理，如圖2-22所示。有的熔斷器在裝有熔絲的熔管內充填石英砂，也是利用狹溝滅弧原理來加速熔絲的熔斷。
    (7)真空滅弧法  真空具有相當高的絕緣強度。裝在真空容器內的觸頭分斷時，在交流電流過零時即能熄滅電弧而不致復燃。真空斷路器就是利用真空滅弧原理制成的。

    (8)六氟化硫(SF₆)滅弧法  SF₆氣體具有優良的絕緣性能和滅弧性能，其絕緣強度約為空氣的3倍，其絕緣恢復的速度約為空氣的100倍，因此它能快速滅弧。六氟化硫斷路器就是利用SF6作絕緣介質和滅弧介質的。
    在現代的電氣開關電器中，常常根據具體情況綜合利用上述某幾種滅弧方法來實現快速滅弧的目的。
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