K9F2808UOM-YIBO电流线r2与静触点的电流线r1、F3之间有一夹角甲。动静触点中的电流线在水平方向的投影是同方向的,因此它们在触点间隙中建立的磁场相互抵消。但是它们在垂直方向的投影是反方向,与图2-49中的情况相同。因此电流线的垂直分量产生一个电动力,使电弧向上(左边断点)和向下(右边断点)运动。

由于自磁吹弧的磁场是由被开断的电流产生的,其电动力的大小正比于电流的平方。因而在小电流时电动力是很小的,而在大电流时电动力的数值很大,这样就有两方面的问题存在。

一方面是开断的电流较小时,由于电动力太小而无法推动电弧运动,这时依靠自磁吹弧往往是无效的。只有当被开断的电流大于某一临界值以后,电动力足够大时这种熄弧方法才有效。

实验证明,在不同的电流下触点熄灭电弧所需的时间rxh(间隙一定时)以及开断电弧所必需的最小间隙.是按图2-46的规律变化。当电流很小,F<rlj(临界电流)时,电动力推不动电弧,主要依靠拉长电弧来熄弧。此时,随着电流r的增大,熄弧时间增加(间隙一定时),开断电弧所必需的间隙宓也增加。

当r>rlj以后,电动力已能推动电弧运动,并且电流越大,电动力也越大,因此相应的txb和人反而随电流的增加而减小,利用电动力熄弧时,

很明显,r=r1j是电弧最难熄灭的情况。rli的数燃弧时间uxh以及最小熄弧间隙值随触点的结构不同而不同,一般大致在3~30A随电流r变化的规律之间变化。

另外一方面是在开断电流很大时,电动力也很大。虽然从原则上讲熄弧应是不困难的,但是却会出现另一个十分严重的问题。就是电弧喷出的区域(喷弧区)扩大的问题。例如有人试验过,用这种原理开断500V、9×104A的短路电流时,燃弧时间只有0,01~0.015s,但喷弧区的范围达1m到1.3m。

喷弧区的扩大是十分危险的,它可能造成电路短路,甚至造成火灾和人身事故。这一点在飞机中是绝对不允许的。航空产品尺寸很紧凑,喷弧区扩大所造成的危害就更大。对于有金属外罩的电器产品,喷弧现象常常导致被开断电路通过电弧与外罩相连而接地,因而形成短路现象。正是由于这个原因,对于大电流触点(例如接触器)一般必须用耐弧的绝缘材料制成的外罩将触点部分罩住。

根据以上分析可以看出,对于自磁吹弧的触点,有两种情况是比较危险的,一是当F=rlj时,熄弧所需的触点间隙最大,燃弧时间也最长;二是开断大电流时的喷弧区的扩大。

采用永久磁铁或专设灭弧线圈所产生的磁场吹弧―在触点附近放置永久磁铁或专设的灭弧线圈内通以电流,就可以在触点间隙中产生一个磁场。这时磁场的大小与被开断电流的大小无关,电弧所受到的作用力(电动力)就与电弧电流的一次方成正比。只要适当地选择磁场强度,就可以使触点的临界电流下降,同时又使喷弧区减小。但是这种方法使触点结构复杂,体积、重量加大,因此在飞机电器中一般不采用这种方法。步剧烈汽化。同时,钢纸纤维管内壁分解,产生气体,因而使管内的压力迅速升高。这种熔断器由于采用了串联短弧和提高介质气压两种措施,电弧电压上升很快,它甚至可使短路电流上升到稳定值之前就被强制下降,并将电弧熄灭。

石英砂灭弧装置,采用石英砂灭弧的熔断器结构如图2-50所示。熔管1由陶瓷制成,2和3分别为端盖和接线板。为了通过大电流时能迅速熔断和减少弧隙中金属蒸气量以增大灭弧能力,熔片4冲成变截面的形状。管内充满颗粒适当大小的石英砂5。当短路电流流过时,熔片狭窄处熔断、汽化,形成几个串联的短弧。这些短弧继续将熔片狭颈部分汽化。由于熔片金属从固态变为气态后,体积受密封到石英砂的限制,不能自式熔断器的结构 由膨胀。于是,在燃弧区1一熔片;2一熔管;形成很高的压力,此压力3一触刀;4一端帽。推动弧隙中的游离气体迅速向周围石英砂间隙中扩散,并受到石英砂的冷却和加速消游离的作用,这相当于大大加强了对弧隙的冷却作用。正因为在石英砂1一熔管;2一安堇:03~石英砂。

冷却这三种熄弧原理,所以灭弧能力很强,限流作用非常显著,因而这种熔断器在高压系统中也获得广泛的应用。

火花放电与熄火花电路,火花放电,火花放电是一种不同手电弧放电的气体放电现象,不同的地方有两点:

放电的条件不同。火花放电是在被开断电流小于燃弧电流,而加在触点间隙上的电压大于270~330V时,触点间隙被击穿以后所发生的气体放电现象。电弧放电是在被开断电流大于燃弧电流,加在触点上的电压大于燃弧电压时,在触点间隙中直接生成的,并不一定需要发生触点间隙的击穿过程。

放电形式不同。火花放电是一种忽通忽断的不稳定的放电形式。而电弧放电能够在触点间隙中稳定燃烧。

火花放电不稳定的原因在于动静触点具有电容效应。当触点刚分离时,储存在电路电感内的能量玄LJ2还要释放出来,所以电流不能立即断开而等于零,它给触点电容充电,使触点电压升高到270~330V时,击穿触点间隙,使积存在触点的电荷也就释放出来。当放电中止,电流又再次对触点充电,使电压再度升高,间隙又可能被击穿,但这时由于间隙也在不断增大,第二次击穿电压就需更高些。如此多次充放电,直至间隙大到一定距离后,电路才真正被断开,电感内的储能也就通过多次火花放电转变为热能而被消耗掉了。

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