第二节直流电弧及其熄灭 直流电弧的伏安特性 电弧的伏安特性说明电弧电压与电流的关系, 是电弧重要特性之一。它实质上是反映电弧内 的物理过程。直流电弧是指产生电弧的电路电 源为直流。直流电弧的伏安特性可用实验方法 求得。 如电路图所示,在两极中有一稳定燃烧的电 弧。我们若是通过调节可变电阻R的值非常缓 慢地调节回路电流,在这个过程中分别测量电 弧电流I和电弧两端电压U,可绘出其伏安特 性,此伏安特性称为直流电弧的静伏安特性 简称静特性)
第二节 直流电弧及其熄灭 一、直流电弧的伏安特性 电弧的伏安特性说明电弧电压与电流的关系, 是电弧重要特性之一。它实质上是反映电弧内 的物理过程。直流电弧是指产生电弧的电路电 源为直流。直流电弧的伏安特性可用实验方法 求得。 如电路图所示,在两极中有一稳定燃烧的电 弧。我们若是通过调节可变电阻R的值非常缓 慢地调节回路电流,在这个过程中分别测量电 弧电流IDH和电弧两端电压UDH,可绘出其伏安特 性,此伏安特性称为直流电弧的静伏安特性 (简称静特性)
静特性是指在电弧稳定燃烧条件下,电弧不 受热惯性影响时,电弧电流与电弧压降的关系 从静特性曲线1中可以看出,当电弧电流上升 时,电弧电压下降,这是和一般金属导体不同 的。其原因是因为随着电流的增大,电弧内的 游离作用加强,离子浓度增加,导电性越好, 其对外所显示的电阻值就愈小。 若调节可变电阻R来调节回路电流,让回路电 流以一定速度增加或减少,则可得曲线3和2 这时所得的伏安特性称直流电弧的动伏安特性 简称动特性)。动特性是指在电弧不稳定燃 烧条件下,电弧电流变化快,其热惯性对电弧 有影响时,电弧电流与电弧压降的关系
静特性是指在电弧稳定燃烧条件下,电弧不 受热惯性影响时,电弧电流与电弧压降的关系。 从静特性曲线1中可以看出,当电弧电流上升 时,电弧电压下降,这是和一般金属导体不同 的。其原因是因为随着电流的增大,电弧内的 游离作用加强,离子浓度增加,导电性越好, 其对外所显示的电阻值就愈小。 若调节可变电阻R来调节回路电流,让回路电 流以一定速度增加或减少,则可得曲线3和2。 这时所得的伏安特性称直流电弧的动伏安特性 (简称动特性)。动特性是指在电弧不稳定燃 烧条件下,电弧电流变化快,其热惯性对电弧 有影响时,电弧电流与电弧压降的关系
根据电流变化速度不一样,动特性曲线有许 多条。伏安特性曲线1、2、3并不重合,而且 是电流增加过程的伏安特性3位于静伏安特性1 之上方,电流减小过程的伏安特性2位于静伏 安特性1的下方。其原因是因为当回路电流以 定速度变化时,电弧内部有保持原来热状态 游离和消游离状态)的热惯性作用,致使电 弧内部状态的变化总是滞后于回路电流的变化。 当回路电流变化速度愈高时,这种热惯性作用 就愈明显。电弧的电阻值也就不同于相应点应 有的电阻值,电弧的压降同样就和相应点的压 降不同
根据电流变化速度不一样,动特性曲线有许 多条。伏安特性曲线1、2、3并不重合,而且 是电流增加过程的伏安特性3位于静伏安特性1 之上方,电流减小过程的伏安特性2位于静伏 安特性1的下方。其原因是因为当回路电流以 一定速度变化时,电弧内部有保持原来热状态 (游离和消游离状态)的热惯性作用,致使电 弧内部状态的变化总是滞后于回路电流的变化。 当回路电流变化速度愈高时,这种热惯性作用 就愈明显。电弧的电阻值也就不同于相应点应 有的电阻值,电弧的压降同样就和相应点的压 降不同
静特性曲线1与纵轴交点的电压值称为 燃弧电压,所谓燃弧电压,就是产生电 弧所必须的最低电压,电压低于此值, 就不足以点燃电弧。伏安特性曲线2与纵 轴交点的电压值称为熄弧电压,所谓熄 弧电压,就是指熄灭电弧的最高电压, 电压高于此值,电弧将不能熄灭。熄弧 电压总是小于燃弧电压的,其原因是燃 弧前弧隙中介质强度高,即游离程度小 要形成电弧就必须具有较高的电压
静特性曲线1与纵轴交点的电压值称为 燃弧电压,所谓燃弧电压,就是产生电 弧所必须的最低电压,电压低于此值, 就不足以点燃电弧。伏安特性曲线2与纵 轴交点的电压值称为熄弧电压,所谓熄 弧电压,就是指熄灭电弧的最高电压, 电压高于此值,电弧将不能熄灭。熄弧 电压总是小于燃弧电压的,其原因是燃 弧前弧隙中介质强度高,即游离程度小, 要形成电弧就必须具有较高的电压
°燃弧电压应比维持电弧所需的最低电压要高 电弧在燃烧过程中游离程度高,介质强度低, 维持其燃烧的最低电压就低,而熄弧电压应凵 这个电压还要低,所以熄弧电压总是小于燃弧 电压。 电弧的静伏安特性与弧长有关。在其它条件相 同时,弧长L愈长,静伏安特性愈向上移。其 原因如下;在同一电流情况下,电弧单位长度 的电阻值不变,电弧拉长后的总电阻值增加 因而电弧的电压就增大了。由于静伏安特性向 上平移,燃弧电压和熄弧电压也都要增加。从 这个角度来说,拉长电弧,可以加速电弧的熄 灭
• 燃弧电压应比维持电弧所需的最低电压要高。 电弧在燃烧过程中游离程度高,介质强度低, 维持其燃烧的最低电压就低,而熄弧电压应比 这个电压还要低,所以熄弧电压总是小于燃弧 电压。 • 电弧的静伏安特性与弧长有关。在其它条件相 同时,弧长L愈长,静伏安特性愈向上移。其 原因如下;在同一电流情况下,电弧单位长度 的电阻值不变,电弧拉长后的总电阻值增加, 因而电弧的电压就增大了。由于静伏安特性向 上平移,燃弧电压和熄弧电压也都要增加。从 这个角度来说,拉长电弧,可以加速电弧的熄 灭