如何避免電弧的產生？

01-12

要消除電弧，只能從電弧產生的原因方面去想辦法。
我們來看巴申曲線：

曲線中的擊穿電壓Ujc存在最小值Ujc.min，並且從Ujc.min的左側和右側開始，隨著pl（壓強與弧隙寬度的乘積）變小或者變大，擊穿電壓Ujc會變大。
因此在工程上，我們在開關觸頭所在的空間中採取抽真空，或者加入高壓的SF6氣體，都能有效地抑制電弧。
看下圖的真空滅弧室和真空斷路器：
在看下圖的GIS複合開關：
除此之外，用電力電子的方法來消除電弧，也是很常用的方法。例如晶閘管及其控制電路：

不過，電弧有的時候也並非沒用。我們甚至還可以利用電弧的某種效應來抑制電弧，這就是低壓電器中的近陰極效應。
上圖中，原本左邊是陽極，右邊是陰極。我們看到，電弧中的正離子從陽極出發射向陰極，並在陰極附近產生一定程度的堆積。
再看下圖：當交流電流方向換向後，左側的陽極變成新陰極，但陽離子相對電子來說其體積大質量大跑不快，仍然滯留在新陰極附近，使得新陰極發射電子的功能受阻。這種效應叫做近陰極效應。
近陰極效應能有效地阻止短弧電弧的重燃，對電弧電流起到限流作用，因此是低壓開關電器中廣泛使用的熄弧方法。
總之，如何抑制電弧和熄滅電弧，是很有知識含量和技術含量的，是一項非常綜合的技術範疇，值得我們去探討和研究。

恩。這個問題應該問張工。電弧是自然反應，無法從源頭上使得他不產生。只能想辦法消除。像低壓可以採用滅弧罩，高壓採用四氟化硫消弧。像特高壓五百千伏，七百五十千伏的，一般也不去消了，人員遠離，拉閘時候一直拉，拉個幾米的電弧也會消失（可以網上找找動圖，很壯觀）。值得一說的是，電弧並不是只有壞處沒有好處，利用電弧產生大量的光和熱可以製造電弧爐。這在鋼鐵企業中應用非常廣泛。一切事物都有兩面性，利用好可以為人類造福。

一、電弧現象
當用開關電器切斷有電流的電路時，在動靜觸頭間隙中（簡稱弧隙）會出現電弧。只要開斷不大的負荷電流，人們就可見到電弧。在高壓電路中，開斷大電流時，會產生極強烈的電弧。
在電弧燃燒期間，觸頭雖已分開，但電路中的電流仍以電弧的方式維持著，電路並未真正斷開，只有電弧熄滅後，電路才算真正被切斷。
二、電弧的特徵

電弧是一種能量集中、溫度很高、亮度很強的放點現象。例如：10kV少油斷路器開斷20kA的電流時，電弧功率高達10000kW，造成電弧及其附近區域的介質及其強烈的物理、化學變化。

電弧由陰極區、弧柱區和陽極區3部分組成。（張工答案下有具體的描述，不贅敘）

電弧是一種自持放電現象，即一旦形成，維持電弧穩定燃燒所需的電壓很低。例如：1cm長的直流電弧的弧柱電壓在大氣中只有15-30V，在變壓器油中也不過100-200V.

電弧是一束遊離氣體，質量很輕，容易變形，在外力作用下會迅速移動、伸長或彎曲。

具體電弧的產生和維持這裡就不細講了。
三、熄滅交流電弧的基本方法
1.採用滅弧能力強的滅弧介質
變壓器油、壓縮空氣、SF6、真空。

其中現在應用最多的是SF6，其滅弧性能十分優越。
這裡著重強調一下應用SF6的GIS設備。它最重要的特點之一是佔地面積非常小。城市中的變電所其空間有限，有的甚至建在地下室內，如果應用其他幾種斷路器，空間不容許。由此其應用越來越廣泛。
2.利用氣體或油吹弧
3.採用特殊金屬材料作滅弧觸頭
4.在斷路器的主觸頭兩端假裝低值並聯電阻
5.採用多斷口熄弧
6.提高斷路器觸頭的分離速度
以上應用於高壓斷路器
在小電流接地系統中，當發生單相接地斷路故障時，故障點因電容電流會引發電弧，在中性點裝設消弧線圈（過補償）可減小故障電流。
電弧的一個應用：電弧焊。（挺好玩的）

關於電弧理論及滅弧方法，可參看《電器學》第二章電接觸與電弧理論。針對直流和交流電，有不同的滅弧方法。

……怎麼一股問高中題目的感覺……

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