當開關電器開斷電路時,如果電路電壓超過10~20V,電流超過80~100mA,觸頭剛剛分離后,觸頭之間就會產生強烈的白光,稱為電弧。電弧是開關電器在開斷過程中不可避免的現象。電弧的實質是一種氣體放電現象,但它又不同于其他形式的放電現象,如電暈放電、火花放電等。
本文首先介紹了電弧放電的特點及危害,其次介紹了產生電弧和電火花的主要原因,最后闡述了電火花放電和電弧放電的區別,具體的跟隨小編一起來了解一下吧。
電弧放電簡介
兩個電極在一定電壓下由氣態帶電粒子,如電子或離子,維持導電的現象。激發試樣產生光譜。電弧放電主要發射原子譜線,是發射光譜分析常用的激發光源。通常分為直流電弧放電和交流電弧放電兩種。 電弧放電(arc discharge)是氣體放電中最強烈的一種自持放電。當電源提供較大功率的電能時,極間電壓不需要太高(約幾十伏),兩極間氣體或金屬蒸氣中可持續通過較強的電流(幾安至幾十安),并發出強烈的光輝,產生高溫(幾千至上萬度),這就是電弧放電。電弧是一種常見的熱等離子體(見等離子體應用)。
電弧放電的特點
(1)起弧電壓、電流數值低
(2)電弧能量集中,溫度很高
(3)電弧是一束質量很輕的游離態氣體,在外力作用下,很易彎曲、變形。
(4)電弧有良好的導電性能、具有很高的電導:
(5)電弧有陰極區(包括陰極斑點)、弧柱區(包括弧柱、弧焰)、陽極區(包括陽極斑點)三部分組成。
電弧放電的危害
(1)電弧的存在延長了開關電器開斷故障電路的時間,加重了電力系統短路故障的危害。
(2)電弧表面產生的高溫,將使出頭表面熔化和蒸化,燒壞絕緣材料;對充油電氣設備還可能引起火災爆炸的危險。
(3)由于電弧在電動力、熱力的作用下能移動,很容易造成飛弧短路和傷人,或引起事故的擴大。
產生電弧和電火花的主要原因
(1)高壓擊穿,導線短路,絕緣導線外絕緣層損壞,開斷感應電路產生拉弧現象。
(2)大電流將熔斷器熔體熔斷。
(3)燈光搖動爆炸,導線連接處松動等原因造成的。
電火花放電和電弧放電的區別詳解
電弧放電是由于電極間消電離不充分,放電點不分散,多次連續在同一處放電而形成,它是穩定的放電過程,放電時,爆炸力小,蝕除量低。而火花放電是非穩定的放電過程,具有明顯的脈沖特性,放電時爆炸力大,蝕除量高。
電弧放電的伏安特性曲線為正值(即隨著極間電壓的減小,通過介質的電流減?。?,而火花放電的伏安特性曲線為負值(即隨著極間電壓的減小,通過介質的電流卻增加)。
電弧放電通道形狀顯圓錐形,陽極與陰極斑點大小不同,陽極斑點小,而陰極斑點大,因此,其電流密度也不相同,陽極的電流密度約為2800 A/ cm2 ,陰極電流密度為300 A/ cm2。
火花放電通常為鼓形陽極與陰極斑點大小相等。因此兩極上的電流密度相同而且很高,可達105~106 A/ cm2
電弧放電通道和電極上的溫度約為7000~8000℃,而火花放電通道和電極上的溫度約為10000~12000℃。
電弧放電的擊穿電壓低,而火花放電的擊穿電壓高。
電弧放電中蝕除量較低,而陰極腐蝕比陽極多,而在電火花放電中,大多數情況下是陽極腐蝕比陰極多,為此,電火花加工時工件接脈沖電源正極。
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