UA1458AHM若介质恢复强度饰总是大于恢复电压uhf的数值(如图2-10中曲线1和曲线2的关系),则电弧趋向于熄灭;若介质恢复强度饰在某一瞬间小于恢复电压uhf(如图2-40中曲线1′和曲线2的关系),则电弧将继续重新燃烧。

直流和交流触点系统工作条件比较,综合分析交流电弧的熄弧过程,可以发现它具有以下几个主要的特点:

交流电弧的熄灭主要发生在电流自然过零的时刻,熄弧作用只在于防止过零后电弧的重燃。

由于电弧是在电流自然过零时熄灭,所以电弧上消耗的能量一般都小于直流电弧。

从数学上看,半波内电弧的能量为

w=fuhFhdr=(e-ihR-Ldih/dt=(e-ihR)ihdt-lihdih

因此

w=wo(e-ihR)ihdt

式中 w―半波内交流电弧的能量;

e―交流电源的电势;

ih一交流电弧的电流。

由此可见,在开断交流电路时,电感中储存的能量没有进入电弧而是返回电源中去了。

实际上,电感中的储能正比于电流的平方。因为在电流的零点熄弧时,电感中基本上没有能量来提供给电弧。

由于(1)、(2)两个原因,交流电弧比直流电弧更容易熄灭,并且不会引起很高的过电压。

表2-11列举几种电磁式继电器的触点负载能力,在不同电源电压和负载性质的条件下,对比了交流和直流两种情况。由表中可以看出,在12V以下(燃弧电压以下),触点的交、直流负载能力基本上是相同的。当电压到达24V(超过阴、阳极压降之和)后,触点的交流负载能力就开始大于直流,并且电源电压越高,差别越大。

对于直流负载来说,触点承担感性负载的能力又低于阻性负载。

我国航空电器,在同样的触点负载电流下,直流用于27V,交流可提高到220V。

由于交流电弧是在电流自然过零时熄灭,所以要求交流电弧的熄弧装置只是在电流过零时有较强的冷却作用,以保证有较高的介质恢复强度。在电流自然过零以前,并不希望冷却太强,因为强的冷却条件有可能使电弧在电流自然过零前被强迫熄弧而引起很高的过电压。

触点磨损,触点磨损的几种形式,触点在分合电路过程中,由于伴随着机械、化学、热、电等一系列的破坏作用,使触点材料消耗,或者触点金属材料产生定向的转移(在直流中),这种现象称为触点磨损。触点磨损会造成触点表面破损、变形,从而使触点压力、接触电阻、超行程、间隙等参数发生变化,甚至使得触点无法正常工作。触点磨损的形式有三类。

机械磨损,触点在分合过程中,由于触点之间撞击和滑动等机械力作用引起的触点磨损称为机械磨损。机械磨损会使触点形状压扁、开裂和磨损。触点压力越大,机械磨损也越快。但是,机械磨损不是触点磨损的主要形式。如果触点控制的电路只有十分微弱的功率,并且触点的寿命已很长(107~109次)时,触点的机械磨损才是主要的。

化学磨损,触点金属材料由于与周围环境中含有化学腐蚀作用的各种有害气体相互作用,会引起触点的化学腐蚀。它使触点表面形成非导电性膜,使得接触电阻增大和不稳定,甚至完全破坏触点的导电性能。这种非导电性膜,在触点相互碰撞和触点压力等机械作用下,逐渐剥落,形成金属材料的损耗。因此触点的化学腐蚀也可以称为化学磨损。

电磨损,触点在分合电路过程中,触点间隙中进行着剧烈的热和电的物理过程,伴随而产生金属液桥,电弧和火花放电等各种现象,从而引起金属材料转移、喷溅和汽化,使触点材料损耗和变形。这种现象引起的触点磨损,称为电磨损,也称为电腐蚀。它是触点磨损的主要形式。电磨损的严重程度直接决定各种电器电寿命的长短。