3-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

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

图2实际电弧电流i h 与电弧电压u h

同时过零

K

（a ）电踣帕

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：一个分量是滞后于电源电压e 90。的的正弦电源分量i 旦sinwt；另一个分量

wL

是随时间线性（假设电弧电阻是恒定值）变化的分量i 巴（wt ），表

wL

示起始燃烧时刻的相位角，n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。

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的数值为若干卩s至数十y s数量级。电流过零详细情况见图5。