电弧是什么?它具有哪些特点及危害?
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电弧将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对电弧的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、电弧
电弧是一种气体放电现象,电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间火花。电弧是一种自持气体导电(电离气体中的电传导),其大多数载流子为一次电子发射所产生的电子 。触头金属表面因一次电子发射(热离子发射、场致发射或光电发射)导致电子逸出,间隙中气体原子或分子会因电离(碰撞电离、光电离和热电离)而产生电子和离子。另外,电子或离子轰击发射表面又会引起二次电子发射。当间隙中离子浓度足够大时,间隙被电击穿而发生电弧。
开关电弧是等离子体的一种形式,属低温等离子体。开关电器中电弧的熄灭就是要积极地利用电弧等离子体的温度控制来实现,对于高电压大电流电路来说、只有产生电弧、才能实现对电弧等离子体的温度控制。对于开关电器而言,希望它反有如下特件;
(1)电导率的变化范围尽可能大,即要在导体与完全绝缘体之间变化;
(2)电导率的变化速度尽可能快。
前一项特性在本质上决定于等离子体的材料,因此,引进新的灭弧介质是取得技术进步的关键。后一项特性虽然也在较大程度上决定于等离子体的材料,但更易于受到等离子体控制方法的影响,作为开关电器核心部分的灭弧室的作用正在于对电弧等离子体的控制,加速其电导率的变化。
二、电弧放电的特点
电弧是一束高温电离气体, 在外力作用下, 如气流,外界磁场甚至电弧本身产生的磁场作用下会迅速移动(每秒可达几百米),拉长、卷曲形成十分复杂的形状。电弧在电极上的孳生点也会快速移动或跳动。 直流电弧要比交流电弧难以熄灭。电弧的形成是由于介质的游离而发生的。电弧的特点是:
(1)起弧电压、电流数值低
(2)电弧能量集中,温度很高
(3)电弧是一束质量很轻的游离态气体,在外力作用下,很易弯曲、变形。
(4)电弧有良好的导电性能、具有很高的电导:
(5)电弧有阴极区(包括阴极斑点)、弧柱区(包括弧柱、弧焰)、阳极区(包括阳极斑点)三部分组成。
游离作用:
当开关工作时,介质会由绝缘状态变成导电状态。介质的放电现象是由于电场、热、光的作用下,介质里的中性质点产生自由电子、正、负离子的结果。这种现象我们称为游离作用。在介质中产生的游离作用达到一定程度时,介质将被击穿,而产生电弧放电。
放电特点:
电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点。电弧的重要特点是电流增大时,极间电压下降,弧柱电位梯度也低,每厘米长电弧电压降通常不过几百伏,有时在1伏以下。弧柱的电流密度很高,每平方厘米可达几千安,极斑上的电流密度更高。电力系统中的电磁暂态现象主要是由各种开关装置在操作过程中的电弧放电现象所引起,随着输电电压等级的提高,开关电弧放电所引起的电磁暂态问题更加突出。
三、电弧的危害
灭弧装置就是为了防止由于触点断开时产生的电弧火花造成不必要的损失而设置的。在一此大电流电路上,触头或开关的通断都会产生电弧火花,可能会造成以下危害:
1、烧伤触点触头等,久而久之使电路接触不良,造成电路的损坏。
2、可能对人的眼、皮肤等造成电弧灼伤,对人体造成不可臆测的危害。
3、在一些对电弧火花敏感的地方,如煤气厂或充置可燃性气体的地方,一丁点的电弧火花都可能引起爆炸等。
4、电弧火花可能随着电路对一些电子产品(如集成电路)造成击穿损坏等。
所以为了安全起见,在有大电流可能引起的触点触头等地方都要加装一个金属盒来屏蔽电弧火花的产生,在交流接触器最为常见。
最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对电弧已经具备了初步的认识,最后的最后,祝大家有个精彩的一天。