高压柜、低压柜中电弧的形成和熄灭介绍

电弧是开关电器接通或分断电路时广泛存在的一种气体放电现象，它对开关电器及电力系统安全造成严重威胁，因此，在讲述开关电器之前，首先分析开关电器中电弧的特性。

开关电器切断通有电流的电路时。只要电板电压大于10-20V.电流大于8O--100m4，触点就会产生电孤。电路中的电流还在纷绞流通。只有电弧熄灭，电路才被真正地切断，电弧之所以能形成导电通道。是因为电弧弧柱中出现自由电子的缘故。

在触点分离的过程中，动静触点的接触面不断减小，使接触点迅速增加。接触处的温度急剧升高，阴极金属材料内的少离电子不断溢出金属表面。这种产生自由电子的力式称为热电子发射。当触点分开时。触点间距很小，在电压的作用卜，触点间产生很强的电场强度(3X10 Wm以上)。阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触点间隙的自由电子。这种产生自由电子的方式称为强电场发射。热电子发射和强电场发射合称为阴极电发射，是电弧形成的起因，表面发射的电子和触点间隙中原有的少量电子在电场力的作用卜。加速向阳极方向运动。当这些自由电子动能足够大时，与触点间的中性质点发生碰撞。将中性质点中的电子击出，游离出正离子和新的自由电子。这种在电场力作用下的自由电子碰到中性质点，使它分裂为正离子和自由电子的现象称为硅扭游离。原有的自由电子和新产生的自由电场向阳极加速运动的过程中，可能再次与中性点发生碰撞。(电工之家http://www.pw0.cn)如果自由电子动能足够大时也会发生碰撞游离。碰撞游离的乘积效应导致间隙中充满自由电子和正离子，在动静触点间形成一定的电子通道，介质间隙被击穿。电流急剧增大出现光效应和热效应从而形成电弧。碰撞游离是形成电弧的主要因素。

　电弧形成后。弧柱的高度很高，弧柱中中性质点不规则热运动加剧，具有足够动能相互碰撞，游离出电子和正离子。这种因热运动而引起的游离现象称为热游离。电弧形成后弧度很高，电导很大，电场强度很低，电弧的维持和发展是靠热游离来维持的。

在电弧产全过程中，实际上同时存在着游离和去游离。带电离子产生的过程称为游离。

　带电离子消失的过程称为去游离。去淤离有扩散和复合两种形式，扩散是指带电位r从电弧内部逸出而进人周圈介质的现象。复合是指正离子和负离子相互吸引.结合在一起.电荷互相中和的过程。

游离和去游离是电弧燃烧过程中的两个相反过程，这两个过程的动态平衡，将使电弧椒定然烧。若游离过程大于去游离过程，电弧会更加强烈地燃烧，若去游离过快大于游离过程，电弧燃烧减弱，直至最终熄灭。开关电器中燃烧的电弧是否熄灭，主要取决于弧柱区域内介质游离和去游离的快慢。

加快去游离常用的方法有降低温度和增加气体介质的爪强。降低温度可以冷却电弧，使分子热运动减弱，加强复合过和。增加气体压强，使气体密皮峭加，也可加强负离子的复合过程。吸弧也可加强复合、扩散作用。