MC34129DW弧柱电阻逐渐上升。当电弧电流下降的速度比弧柱电阻上升的速度大过某一值时,电弧电压又开始随电弧电流的减小而下降。当电弧电流趋近于零时,电弧电压也趋近于零。相应于最高点一C点的电压,通常叫熄弧尖峰uxh。

电流在负半周时,电弧的伏安特性处于坐标系的第三象限,其形状与电弧电流正半周时完全相同。

交流电弧的伏安特性与下列因素有关:

与电弧长度、电极材料、电弧的冷却条件等因素有关。很明显,长度和冷却条件决定了电弧的弧柱压降,而电极材料决定了电弧的阴、阳极压降。

与电弧的热惯性有关。热惯性大的电弧,如热阴极电弧,伏安特性的回环宽度就大,而燃弧尖峰urh就低。

与电源频率有关。这也是电弧的热惯性造成的,很明显,频率高就是dfh/dt大,因此回环宽度随频率增加而加大,urll随频率增加而减小。

交流电弧的熄灭与重燃,交流电弧熄灭的两种情况.

如果开断过程很快,远小于交流电弧的半个周期,并且熄弧措施十分强有力,可以使电弧伏安特性在电流尚未到达零点之前就高于电路的伏安特性。这时电弧的熄灭过程与直流电弧没有什么本质的区别,其熄弧条件仍是

uh)u-uhR(0(Fh<∞)        (2-37)

此时,电流在过零之前被强制“截断”,这种现象称为截流。

截流现象在交流熄弧中是少见的,并且在一般情况下是人们所不希望的,因为此时与开断直流电路一样,往往会引起危险的过电压。

只有在熄弧措施十分强有力的情况下,才会出现截流现象,在真空开关中截流现象往往是难于避免的,需要采取特殊措施加以解决。

在通常的情况下,当间隙增加时,电弧不能立即熄灭,要等待电弧电流过零时自然熄灭,如 lli f果这时的间隙已足够大或者有适当的熄弧措施,就uh可以使电弧不重燃。

事实上,在交流电流过零以后,弧隙中和弧隙上同时进行如图2-40所示的互相矛盾的过程:

弧隙中的介质恢复过程―弧隙中的游离气体从导电状态迅速转变为绝缘状态,使弧隙能够承受电压作用而不发生击穿的过程。通常用介质恢复强度仰的变化来表示这一过程。

弧隙上的电压恢复过程―由于熄弧后电路将被开断,电源电压加到弧隙两端触点上的过交流电流过零后,弧隙中的介质程。用恢复电压仍hf表示这一过程,恢复过程(曲线1和1′)和弧隙上在每次电流过零后的熄弧期间,这两个过程同的电压恢复过程(曲线2)时进行。电弧是熄灭还是重燃取决于这两个过程的由于(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。

触点电磨损的原因,造成触点电磨损的原因主要是开断过程和关合过程中触点之间的放电现象。同时,在开断和关合过程中出现液桥现象,也是造成电磨损的原因之一。

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