东北农大变电工程设计课件第2章 电气设备-5熄灭电弧的措施

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熄灭电弧的措施由电弧的形成过程可知,熄灭电弧的基本方法是削弱游离作用和加强去游离作用。1.采用优良的灭弧绝缘介质良好的灭弧绝缘介质可以有效抑止碰撞游离、热游离的发生,并具有较强的去游离作用。电力系统设备中常用的灭弧介质如下:(1)气体介质:六氟化硫(SF6)气体、氢气、空气等。(2)液态介质:开关油(常选用变压器油)。(3)固态介质:石英砂。2.采用难熔的金属作开关触头为有效降低灭弧过程中金属蒸气量和增加开关触头的使用寿命,通常采用金属钨或其合金作为引弧触头。3.迅速拉长电弧开关电器中常采用强力分闸弹簧装置,在分闸时能迅速拉长电弧,有利于迅速减小弧柱中的电位梯度;同时增加电弧与周围介质的接触面积,使冷却和扩散作用加强。4.吹弧在灭弧室中利用高速流动的气体介质或液体介质吹拂电弧,可以加强电弧的冷却和扩散。用弧区以外新鲜且低温的介质吹拂电弧,对熄灭电弧起到多方面的作用。它可将弧柱中大量正负离子吹到触头间隙以外,代之以绝缘性能高的新鲜介质;使弧柱温度迅速下降,阻止了热游离的继续进行;使触头间的介质强度提高;使被吹走的离子与冷介质接触,加快了复合过程的进行;使弧柱拉长变细,加快了弧柱的分解,弧隙电导下降。纵吹:吹动方向与弧柱轴线平行。纵吹可以使新鲜介质更好地与炽热的电弧相接触,并把电弧吹成若干细条,易于熄灭。;纵吹灭弧室常用于110kV及以上的断路器。吹弧有纵吹和横吹两种方式。横吹:吹动方向与弧柱轴线相垂直。横吹更易于把电弧拉长,增大电弧表面积,对弧柱的冷却效果好;横吹灭弧室尺寸可以小些,适用于较低电压的断路器5.利用短弧原理灭弧利用短弧原理灭弧常用于低压开关电器中,采用金属栅片作为灭弧装置,如图所示。电弧被引入金属栅片中,长弧被分割成多个短弧串联,利用分割后每段电弧的能量小和金属栅片的强烈散热与吸附粒子作用灭弧。6.磁吹灭弧现代低压开关电器中广泛应用的是利用电磁力驱动和拉长电弧至固体介质灭弧罩或金属栅片灭弧罩中灭弧。目前磁吹主要的灭弧方式:利用弯曲的电弧产生的电动力、邻近铁磁材料的影响、有串联线圈的磁吹等,如图所示。7.利用固体介质的狭缝和狭沟灭弧该方法可使电弧与固体介质的大量表面积紧密接触,利用介质的表面冷却和吸附带电粒子,产生强烈的去游离作用来灭弧。常见的固体介质有绝缘栅片、灭弧罩和石英砂填料等,如图所示。8.采用多断口灭弧开关电器每相制成两个或多个断口,将这些断口串联,如图所示,在开断距离和分闸速度相同的条件下,电弧拉长的速度成倍增加,触头的行程迅速减小,可以加快触头的分离速度,促使弧隙电导迅速下降,减少了能量的输入,所以介质强度恢复得快,从而缩短了灭弧时间,提高了灭弧能力。此外采用多断口还可以减小开关电器的尺寸和成比例地提高可开断的总电压。电压高、电流大的断路器多采用每相两个或多个开断口的方式。8.采用多断口灭弧9.真空灭弧在稀薄的气体中,碰撞游离和热游离都难以产生和维持,带电粒子的扩散却极为容易,故高真空的介质强度很高,灭弧效果非常好。随着电力技术的不断进步与发展,先进的灭弧方法和设备正不断涌现。

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