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第三讲交流电弧的过零熄灭和重燃理论和自能式灭弧室的开断原理1.交流电流过零熄弧工业交流电每半周电流要过零一次，交流电流总是在电流过零时熄灭的，这与直流电弧不同，熄灭交流电弧比熄灭直流电弧要容易得多。
交流电弧过零的详细过程分下列两种情况来说明：1.1用图1(a)所示的电阻电路来分析。
由于电弧电压远低于电源电压，也就是说电源电压足以维持电弧燃烧而不致发生强制熄弧，因此电弧电流i与电源电压u同时过零，见图1(b)，t o是产弧时刻，此时断口间产生电弧电压U a。
由于电源电压U远远地大于电弧电压U a，电弧电流i仍近似于为正弦波，因此它与电弧电压U a同时过零。
电流过零详细情况见图2。
R(a)图2实际电弧电流i h与电弧电压u h同时过零1.2 用图3所示的电感电路来分析。
图中，u 是电源电压，令u E m COSWt , （ E m 是电源电压的幅值）,L 是分析电路中的电感，QF 表示断口，R n 表示电弧电阻，电弧电压U h i h R h （ u h 随i h 改变正负号）。
i h 是电 路电流（即电弧电流）图4表示此时电弧电流的变化曲线。
图 4中e 表示电源电压随时间变图4电感分析电路中电弧电流的变化曲线化的曲线（瞬时值），i h 是电弧电流的瞬时值。
i h 可分解为两个分量组成:个分量是滞后于电源电压 e 90。
的的正弦电源分量i量是随时间线性（假设电弧电阻是恒定值）变化的分量 E m wLi sin wt ;另一个分比(wt )， wL表示起始燃烧时刻的相位角，冗和 2 n 表示一个半波和一个周波的相位角由电路数学分析得出i h i i o实际电弧电流i h 比其正弦电流分量i 过零提前过零wt !相位角，这是由于 在电感电路中，由于有电弧压降存在而导致了实际电弧电流i h 比电弧电压U h 提前过零，其提前过零的相位角是E, E 的数值为若干卩s 至数十卩s 数量级。
电流过零详细情况见图5o图5电感分析电路中实际电弧电流i h比电弧电压u h提前过零断路器短路开断时，既有负荷电阻，又有负荷电感，负荷的功率因数是0.2左右，因此电弧电流过零的情况介于上述两种情况之间。
断路器中交流电弧熄灭的条件
交流断路器中交流电弧熄灭的条件通常包括以下几个方面：
1. 电流穿过零点：当交流电流穿过零点时，电弧的能量会降低，这有助于电弧的熄灭。
2. 指定的电流或电压水平：断路器通常通过设置一个电流或电压的最低水平来确保电弧能够熄灭。
当电流或电压低于该水平时，电弧已经被熄灭。
3. 冷却气流：断路器通常通过提供冷却气流来降低电弧的温度和能量，这有助于电弧的熄灭。
4. 高电阻材料：断路器中的弧道通常使用高电阻材料来提供电弧长度的延伸。
这样可以增加电弧的电阻，降低电弧的能量，有利于熄灭电弧。
5. 磁场效应：断路器中经常使用磁场来影响电弧，例如，在磁场作用下，电弧可能会发生弯曲，电流可能分散，从而加速电弧的熄灭。
不同类型的断路器可能使用不同的方法来实现交流电弧的熄灭，但上述条件是常见的。
交流电弧的熄灭方法
交流电弧的熄灭方法有以下几种：
1. 空气熄灭法：利用在电弧中加入气体，使氧气浓度增加，阻碍电弧的继续燃烧，从而达到熄灭电弧的目的。
常用的气体有二氧化碳、氮气等。
2. 强制熄灭法：通过强制破坏电弧的电路环境，如短路或断开电路，使电压降低或电流中断，从而达到熄灭电弧的目的。
例如，使用电磁继电器或断路器等设备来实现电弧的强制熄灭。
3. 液体熄灭法：利用特殊液体的喷洒，冷却电弧焦点降低温度以及熄灭电弧。
常用的液体有二氧化碳液体、消防泡沫等。
4. 固体熄灭法：利用特殊的固体材料，如石英砂、石墨等，将电弧的能量转化为热量，从而熄灭电弧。
5. 液体抑制法：在电弧线路或设备周围喷洒液体，形成液体屏障，可达到电弧的熄灭和防止电弧蔓延的效果。
需要注意的是，在实际应用过程中，需要根据具体的电弧环境和安全要求，选择合适的熄灭方法，并结合其他防护设备和手段，以提高电弧的安全管理水平。
交流电弧的起因及灭弧措施
电弧是一种气体，而且是高温电导率游离气体。
电弧对开关电器带来的影响，延长接通或断开时间，电弧的高温会破坏触头，缩短开关电器的使用寿命，过于严重时会产生爆炸或火灾等非常危险的事件，危机人身安全与财产安全。
电弧的起因
1、电弧产生，通过气体分子碰撞产生游离。
2、电弧的维持，由热游离导致。
3、去游离伴随游离过程同步产生。
因此，解决电弧问题，就是解决游离和去游离之间矛与盾的关系。
既然有电弧产生，又是对人与物是未有利的，就需要采取灭弧措施。
1、熟悉的真空开关，它的灭弧方式是真空灭弧法。
真空显著特点是气体分子量极少，游离困难，未有游离条件则电弧很难产生。
2、气体断路器和空气断路器，利用气体灭弧法，采用气体或压缩空气灭弧。
油路断路器，利用油吹灭弧法，采用油和油在电弧作用下分解产生的气体灭弧。
3、高压大容量断路器，利用并联电阻灭弧法。
以前在农村的时候，家庭用电的主电路用闸刀开关较多，虽然有灭弧罩，但是灭弧效果不佳，安全隐患未能消除。
现在科技发达了，多种新型的开关电器采用较为先进的灭弧技术，安全性提高许多，为人身安全和财产安全提供有利保障。
交流电弧的熄灭条件并阐述介质恢复过程和电压恢复过程交流电弧在电气设备中是一种常见的现象，但在必要的时候需要及时熄灭。
交流电弧的熄灭条件主要包括以下几个方面：(1)电流消失：电流是维持电弧的重要条件。
当电流消失时，电弧将自然熄灭。
(2)电压降至零：电弧在正半周和负半周分别有不同的熄灭条件。
正半周时，电压降至零时电弧容易熄灭；而在负半周时，电压降至零时电弧则较难熄灭。
(3)加速熄灭：通过一定的方法，可加速电弧的熄灭，如使用熄弧装置等。
介质恢复过程介质恢复是指在电弧熄灭后，介质恢复其绝缘性能的过程。
介质恢复过程主要包括以下几个步骤：(1)电弧熄灭：当电弧熄灭后，介质将停止受到电弧的影响。
(2)气体冷却：在电弧熄灭后，周围的气体将会迅速冷却，使介质恢复其原有的温度状态。
(3)电场消失：电弧熄灭后，介质周围的电场将逐渐消失，恢复其原有的电场状态。
(4)离子重新结合：电弧产生时，空气中的分子将被电离，形成大量的离子。
在电弧熄灭后，这些离子将重新结合形成分子，使介质恢复其本来的状态。
电压恢复过程电弧熄灭后，系统中的电压将逐渐恢复到正常的状态。
电压恢复过程主要包括以下几个步骤：(1)电网恢复：在电弧熄灭后，电网将逐渐恢复其原有的电压状态。
(2)电容放电：在电弧熄灭后，系统中的电容将逐渐放电，使电压逐渐恢复到正常状态。
(3)电感消磁：在电弧熄灭后，系统中的电感将逐渐消磁，使电压逐渐恢复到正常状态。
(4)系统稳定：在电弧熄灭后，系统中的各种元件和设备将逐渐恢复其原有的稳定状态，电压也将逐渐恢复到正常状态。
以上就是交流电弧的熄灭条件、介质恢复过程和电压恢复过程的相关内容。
交流电弧是电气设备中常见的现象，正确的控制熄灭条件以及及时的介质和电压恢复过程对于保障设备的安全运行至关重要。
希望以上内容能对您有所帮助。
