城市轨道交通车辆电器课件4.pptx

1、第三章 电弧及灭弧装置一、电弧现象及特点电器在切断负载电流或短路电流时，只要动、静触头间的电压大于1012V，电流大于80100mA，就会出现电弧（耀眼的白光）。二、电弧产生的物理过程1.电子热发射（阴极热发射）高温炽热的阴极表面会向空间发射电子。2.强电场发射（阴极冷发射）在动、静触头分离的瞬间，由于触头间隙很小，触头间的电场强度就非常大，使触头材料内部的电子在强电场作用下被拉出来，从而形成了强电场发射。3.碰撞游离从阴极表面发射出来的电子，在电场力的作用下向阳极高速运动，在运动过程中不断地与中性气体分子或原子发生碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，使这些原子和分子最外层电子脱离原子核

2、的束缚而成为自由电子，失掉电子的那些原子和分子成为正离子，即气体被游离，这一过程称为碰撞游离碰撞游离。4.热游离动能很大的中性气体分子相互碰撞时，被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离热游离。三、电弧熄灭的物理过程1.复 合复合复合是带异性电荷的粒子相遇后中和，变成中性粒子的过程。2.扩 散扩散扩散是电弧表面的带电粒子从电弧区转移到周围冷却介质中去的现象。一、直流电弧的伏安特性 直流电弧的伏安特性是指当直流电弧稳定燃烧时，电弧两端电压与电弧中通过电流的关系。二、直流电弧的熄灭 要使直流电弧熄灭，就应加强冷却加强冷却和拉长电弧拉长电弧。一、交流电弧的伏安特性 交流电弧的伏安特性是在弧长不变

3、时，一个周期内电弧电压与电弧电流之间的关系。二、交流电弧过零后的物理过程1.弧隙介质强度的恢复过程 能够承受外加电压而不致使弧隙击穿的电压称为弧隙介弧隙介质强度质强度。交流电弧过零熄灭后，由于外部条件的变化，弧隙内消游离作用加强，使得原来的导电状态要向绝缘介质状态转变，这个转变过程就是介质强度恢复过程介质强度恢复过程。2.弧隙电压的恢复过程 在交流电路中，电流过零后，弧隙电压从后峰值逐渐增长，直到恢复电源电压，这一过程中的弧隙电压称为恢复电恢复电压压。三、交流电弧熄灭的条件 交流电弧的熄灭条件是：弧隙介质强度的恢复速度应大于弧隙电压的恢复速度。四、交流电弧的熄灭方法（1）交流电弧电流过零是最有利的灭弧时机，这时输入弧隙的功率趋近于零，如果此时电弧散失的功率大于由电源输入的功率，电弧就会熄灭。（2）对交流电弧的电路参数而言，电源电压越高，恢复电压峰值也越高，熄弧越困难。一、桥式触头二、磁吹灭弧三、灭弧罩1.纵缝灭弧罩2.横向金属栅片灭弧罩（又称去离子栅）四、气吹灭弧装置五、真空灭弧装置