電弧的本質(zhì)是觸頭間隙中的氣體在強(qiáng)電場作用下的放電現(xiàn)象。電弧會產(chǎn)生高溫，并發(fā)出強(qiáng)光。電弧的出現(xiàn)使得電路繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)，其高溫?zé)�蝕觸頭金屬材料，減低電器的使用壽命，嚴(yán)重時會引起觸頭材料的熔焊，并引起電氣火災(zāi)。在本文介紹常見四種交流電弧滅弧方法。

滅弧方法之一：拉長電弧
拉長電弧，降低電場強(qiáng)度或者將電弧分為許多短弧，使得電場強(qiáng)度無法維持電弧持續(xù)存在。

圖1所示為交流接觸器的橋式一次觸頭，下部的是定觸頭，上部的是動觸頭，觸頭中流過的電流是I。當(dāng)觸頭打開后，動靜觸頭之間出現(xiàn)了電弧。我們用右手螺旋定則可以判斷出磁力線方向是從外部進(jìn)入紙面的;再用左手定則可判斷出電流I對電弧產(chǎn)生的電磁力F方向向外，如圖1中的F所示。
 
圖1   橋式觸頭中的電弧及消散方向

電弧在力F的吹弧作用力下被拉長降溫，同時還降低了電弧內(nèi)部單位長度的電場強(qiáng)度，最終電弧被熄滅。

滅弧方法之二：利用冷卻介質(zhì)對電弧降溫
圖2所示為低壓熔斷器熔芯內(nèi)的滅弧細(xì)沙，它利用細(xì)沙將電弧冷卻降溫直至熄滅。
 
圖2   熔斷器熔芯內(nèi)填充細(xì)沙進(jìn)行滅弧

滅弧方法之三：利用滅弧柵使得電弧降溫滅弧
利用電磁力使得電弧進(jìn)入到絕緣材料制作的滅弧窄縫中，讓電弧強(qiáng)制降溫，減小離子運(yùn)動速度，加速等離子體中離子的復(fù)合作用。圖3所示為滅弧柵滅弧示意圖。

 
圖3  滅弧柵滅弧示意圖
 
滅弧柵是一系列間距為2-2.5mm的鋼片，它們被安放在低壓開關(guān)電器的滅弧室中，彼此之間相互絕緣。

當(dāng)動、靜觸頭分開后產(chǎn)生了原始電弧。因?yàn)闇缁�柵片的磁阻比空氣小得多，因此電弧下部磁通密度遠(yuǎn)大于電弧上部的磁通密度，這種上下不對稱的磁阻將電弧拉入滅弧柵中，隨即電弧被滅弧柵分成許多相互連接的短電弧段。雖然每兩片滅弧柵片可以看作是一對電極，因?yàn)闇缁�柵電極之間是相互絕緣的，故其絕緣效果極強(qiáng)，使得這些短電弧段在受到滅弧柵的絕緣和冷卻作用下強(qiáng)制降溫熄滅。

滅弧柵不但能對電弧冷卻降溫，還能對電弧產(chǎn)生近陰極效應(yīng)作用。

我們知道空氣分子被電離后形成帶正電的正離子和帶負(fù)電的電子，正離子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子；我們還知道交流電流每周期有兩次過零。當(dāng)電弧進(jìn)入到滅弧柵后，因?yàn)殡娏鬟^零前后觸頭的陰極和陽極極性要發(fā)生改變，于是正負(fù)離子的運(yùn)動方向也要改變。在原先陽極附近的電子因?yàn)橘|(zhì)量小很容易改變運(yùn)動方向走向新陽極，而正離子因?yàn)橘|(zhì)量大卻不容易改變運(yùn)動方向，它們幾乎都停留在原先所處的位置，于是在新陰極附近因?yàn)槿鄙匐娮佣�出現(xiàn)斷流，進(jìn)而
使得電弧被加速熄滅。

滅弧方法之四：將電弧密封在高壓容器或者真空容器中
管狀熔斷器和真空斷路器就采取這種方法滅弧。
由于低壓電器中采用真空滅弧較為少見，故此處忽略。具體技術(shù)細(xì)節(jié)請讀者參見技術(shù)文庫的其他讀物。

斷路器的滅弧原理和方法

滅弧是斷路器的一個重要應(yīng)用之一，由于電弧不僅會對設(shè)備線路造成破壞，甚至還會影響人身安全。從而滅弧是什么有必要的，一般情況下的滅弧的常用方法有四種，包括機(jī)械滅弧，磁吹滅弧等。本文中我說明下滅弧的常用方法和一些常見斷路器的滅弧原理。

首先討論下現(xiàn)在常用的滅弧方法，主要有以下四種：

1、機(jī)械滅弧：通過極限裝置將電弧迅速拉長。這種方法多用于開關(guān)電器中。

2、磁吹滅弧：在一個與觸頭串聯(lián)的磁吹線圈產(chǎn)生的磁場作用下，電弧受電磁力的作用而拉長，被吹入有固體介質(zhì)構(gòu)成的滅弧罩內(nèi)，與固體介質(zhì)相接觸，電弧被冷卻而熄滅。

3、窄縫（縱縫）滅弧法：在電弧所形成的磁場電動力的作用下，可使電弧拉長并進(jìn)入滅弧罩的窄（縱）縫中，幾條縱縫可將電弧分割成數(shù)段并且與固體介質(zhì)相接觸，電弧便迅速熄滅。這種結(jié)構(gòu)多用于交流接觸器上。

4、柵片滅弧法：當(dāng)觸頭分開時，產(chǎn)生的電弧在電動力的作用下被推入一組金屬柵片中而被分割成數(shù)段，彼此絕緣的金屬柵片的每一片都相當(dāng)于一個電極，因此就有許多個陰陽極壓降。對交流電弧來說，近陰極處，在電弧過零時就會出現(xiàn)一個150V～250V的介質(zhì)強(qiáng)度，使電弧無法繼續(xù)維持而熄滅。由于柵片滅弧效應(yīng)時要比直流時強(qiáng)得多，所以交流電器常常采用柵片滅弧。

這些方法是主要針對一些低壓斷路器的，要了解采用這些方法的原因，就必須明確斷路器滅弧的原理，下面針對一些常用的斷路器討論。

真空斷路器的滅弧原理
在真空斷路器分?jǐn)嗨查g，由于兩觸頭間的電容存在，使觸頭間絕緣擊穿，產(chǎn)生真空電弧。由于觸頭形狀和結(jié)構(gòu)的原因，使得真空電弧柱迅速向弧柱體外的真空區(qū)域擴(kuò)散。當(dāng)被分?jǐn)嗟碾娏鹘咏�零時，觸頭間電弧的溫度和壓力急劇下降，使電弧不能繼續(xù)維持而熄滅。電弧熄滅后的幾μs內(nèi)，兩觸頭間的真空間隙耐壓水平迅速恢復(fù)。同時，觸頭間也達(dá)到了一定距離，能承受很高的恢復(fù)電壓。所以，一般電流在過零后，不會發(fā)生電弧重燃而被分?jǐn)唷＿@就是其滅弧的原理。

高壓跌落熔式斷器的滅弧原理
大家都知道在高壓大電流的場合，開關(guān)為了滅弧常常用較復(fù)雜的方法和結(jié)構(gòu)，而高壓跌落式熔斷器卻只需要一個很簡單的膠管就可以順利且很好的實(shí)現(xiàn)滅弧，主要原因是：第一、高壓跌落熔斷器電流不是很大。產(chǎn)生的電弧不是很大。第二，是用空氣來熄滅電弧的。有點(diǎn)和空開的滅弧原理一樣。只是結(jié)構(gòu)不同而已。

以上就是對斷路器滅弧原理和方法的一點(diǎn)總結(jié)。