學習電力系統的基本知識

認識電弧目錄CONTENTS01認識電力系統02了解中性點運行方式03計算短路電流04認識電弧3學習目標LEARNINGOBJECTIVES010203熟悉電弧的本質與特點；熟悉電弧產生原理及過程；熟悉電弧熄滅原理及方法。4基本概念BASICCONCEPTS電弧是一種氣體游離放電現象電弧開關電器開斷電路時，觸頭間產生的耀眼的白光現象電流可繼續通過電弧流動只有當電弧熄滅，觸頭間隙成為絕緣介質時，電路才算斷開。5基本概念BASICCONCEPTS電弧的特征（1）電弧的能量集中，溫度極高，亮度很強。

10kVQF斷開20kA的電流，電弧功率達到1萬kw以上。（2）電弧由陰級區，陽極區和弧柱區組成。弧柱處溫度最高，可達6~7千到1萬度以上,弧柱周圍溫度較低，亮度明顯減弱的部分叫弧焰。電流幾手都從弧柱內部流過。6基本概念BASICCONCEPTS（3）電弧的氣體放電是自持放電，維持電弧燃燒的電壓很低。在大氣中，1cm長的直流電弧的弧柱電壓僅15-30v

在變壓器油中，同樣的弧柱電壓僅100-220v（4）電弧是一束游離的氣體，質量極輕，極易變形。電弧在氣體或液體的流動作用下或電動力作用下，能迅速移動、伸長或彎曲。目錄CONTENTS04認識電弧4.1電弧的產生4.2電弧的熄滅4.3滅弧的基本方法電弧的產生9電弧的產生

電極發射大量自由電子

電弧的形成熱電子強電場加速碰撞游離溫度↑熱游離電弧強電場發射+熱電子發射帶電質點的來源自由電子由強電場產生，熱電發射維持

弧柱區的氣體游離，產生大量的電子和離子碰撞游離+熱游離電弧由碰撞游離產生，熱游離維持碰撞游離電弧的熄滅12電弧的熄滅去游離弧隙中帶電質點自身消失或者失去電荷變為中性質點的現象1游離>去游離

電弧加強23游離=去游離

電弧穩定燃燒游離<去游離

電弧減少以致熄滅熄滅電弧：削弱游離作用，加強去游離作用13去游離的方式復合擴散帶有異性電荷的質點相遇而結合成中性質點的現象。帶電質點濃度↑

、電弧溫度↓、隙電場強度↓、復合↑。

電弧中的帶電質點向周圍介質移動的現象。與電弧和周圍介質間的溫度差、電弧和周圍介質間的濃度差、電弧的表面積等因素有關。14交流電弧的熄滅①②電弧在自然過零時將自動熄滅，但下半周期隨著電壓的升高，電弧會重燃。③若電流過零時，電弧不再重燃，電弧就此熄滅。電弧電壓和電流隨時間不斷變化，每一周期，電流過零2次。交流電弧的熄滅開關電器滅弧裝置就是利用這個有利條件在電流過零時強迫冷卻或拉長電弧，使去游離大于游離作用．將電弧迅速熄滅，切斷電路。低壓開關的交流電弧可以在1～2個周期內使其熄滅。對于具有較完善滅弧結構的高壓斷路器，交流電弧的熄滅一般也只需要幾個周期。真空斷路器的滅弧只需要半個周期，即電流第一次過零時就能使電弧熄滅。⑤⑥⑦⑧滅弧的基本方法17迅速拉長電弧→冷卻↑，電場強度↓。利用氣流或油流吹動電弧→冷卻↑分為縱吹和橫吹滅弧的基本方法1.速拉電弧滅弧法2.吹弧滅弧法縱吹使電弧變細橫吹使電弧拉長縱橫混合吹效果更好（a）縱吹（b）橫吹1—觸頭2—電弧3—吹弧方向18滅弧的基本方法3.長弧切短滅弧法將長弧分割成許多短弧→維持電弧燃燒所需的最低電壓降的總和大于外加電壓。將長弧分割成若干個短電弧19滅弧的基本方法4.狹縫滅弧法5.真空滅弧法電弧在狹縫中運動、被拉長→冷卻↑，電弧電阻↑。真空具有較高的絕緣強度碰撞游離↓，熱游離↓，擴散↑。利用狹縫滅弧法裝置示意圖20滅弧的基本方法6.利用多斷口滅弧法了解電氣觸頭了解電氣觸頭1.接觸電阻——指觸頭接觸面之間發生的電阻，其大小直接反映觸頭的工作狀況。分析：如果接觸電阻值過大，則表現為觸頭的過熱，說明觸頭的工作狀況不良，若未及時發現和處理，繼而發展成觸頭燒毀、拉出電弧和飛弧短路，最后使事故擴大。電氣觸頭:指兩個或幾個導體之間相互接觸的部分了解電氣觸頭2.對電氣觸頭的要求3.電氣觸頭的分類和結構特點按接觸面的形式：面接觸、線接觸、點接觸。按結構形式：1）固定觸頭——如母線之間的聯接、母線與電器的引出端頭的連接，采用螺柱連接和壓接兩種。2）可斷觸頭——如斷路器QF的動靜觸頭，有刀形觸頭、指形觸頭、插座式觸頭。3）滑動觸頭——如電機中的滑環與碳刷、滑線電阻、少油斷路器QF內的滾動觸頭等。電氣觸頭:指兩個或幾個導體之間相互接觸的部