户外高压隔离开关的电弧特点
(1)户外高压隔离开关和户内高压隔离开关的电弧是强功率的放电现象。在开断几十千安短路电流时.以焦耳热形式发出的功率可达10 000kw。与此有关,户内高压隔离开关电弧可具有上万摄氏度或更高的温度及强辐射,在其作用下。任何固体、液体或气体都会产生强烈的物理及化学变化。在有的隔离开关中,电弧燃烧时间比正常情况只多10 ms一20 ms,户内高压隔离开关就会出现严贡烧损,甚至爆炸。
(2)户外的高压隔离电弧是一种自持放电现象。不用很高的电压就能维持相当长的电弧稳定燃烧而不熄灭。例如:在大气中,每厘米长电弧的维持电压只需15V左右,在100 kV电压下开断仅5A的电流时.电弧长度可达7m.电流更大时,可达30M。因此.单纯采用拉长电弧的方法来熄灭电弧是不可取的。
(3)电弧是等离子体,质量极轻.极易改变形状。电弧区内气体的流动包括自然对流及外界甚至电弧电流本身产生的磁场都会使电弧受力,改变形状、有的时候运动速度可达每秒几百米。因此,可利用这一特点来快速熄弧并预防电弧的不利影响及破坏作用。
户外高压隔离开关和GW4隔离开关在电弧存在的过程中,介质发生游离过程的同时,也存在着带电离子消失的去游离过程。如果在单位时间内,电弧中产生的带电离于数杯消失的带电离子数相等,则通过电弧的电流不变,电弧燃烧是稳定的;如果离子消失的数虽多于产生的数量,则电弧电流减弱,直至最后熄灭游离气体的去游离作用由下述因素造成:
(1)复合。带电粒子在弧隙中运动时,如果正负两种带电质点相互接触.交换各自多余的电荷,则形成中性质点。在弧校内复台的足不同极性的离子,电子和正离子直接复合的机会极小,这是因为电子运动的速度几乎高出离子100倍的缘故。复合强度与电场强度成反比,电场强度低时,离子运动的速度低,则进行复合的概率增加。GW4隔离开关当触头间电压接近零时.复合特别强烈。复合强度也与电弧温度有关。温度越低、弧柱截面越小,则复合越烈。
(2)扩散。弧校中的带电质点由于弧校与同因气体介质问的温差很大,并且质点的浓度差也很大,因而大量地扩散到周围的气体介质巾去.与气体中的自由电子或负离子复合而失去电荷。扩散使电弧内的正离子数目减少,使电弧的电导变小、加强电弧的去游离。
(3)气体分离。气体分子落到电弧高温区内时,产生极快的热运动,如果气体温度足够高,使气体分子的运动速度极高,在分子的相互碰按之下.会使其分离成原子。分子在分离成原子时,吸收大量的能量(热能)。这些户外高压隔离开关的原子从电弧区域扩散到周围气体介质中,然后再结合成分子而释放分解时吸收的热能。如此同顺复始,使电弧的冷却加速,热游离减弱而加强复合。
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