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东莞塘厦焊工考证学校

点击: 日期:2017/12/9 字体大小:14px 12px

                                                              东莞塘厦焊工考证学校

当用开关电器断开电流时,如果电路电压不低于10—20伏,电流不小于80~100mA,电器的触头间便会产生电弧。


因此,在了解开关电器的结构和工作情况之前,首先来看看其是如何产生和熄灭的。


电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。开关触头分离时,触头间距离很小,电场强度E很高(E=U/d)。当电场强度超过3×10^6V/m时,阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为:强电场发射。


从阴极表面发射出来的自由电子和触头间原有的少数电子,在电场力的作用下向阳极作加速运动,途中不断地和中性质点相碰撞。只要电子的运动速度v足够高,电子的动能A=1/2mv^2足够大,就可能从中性质子中打出电子,形成自由电子和正离子。这种现象称为碰撞游离。新形成的自由电子也向阳极作加速运动,同样地会与中性质点碰撞而发生游离。碰撞游离连续进行的结果是触头间充满了电子和正离子,具有很大的电导;在外加电压下,介质被击穿而产生电弧,电路再次被导通。


触头间电弧燃烧的间隙称为弧隙。电弧形成后,弧隙间的高温使阴极表面的电子获得足够的能量而向外发射,形成热电场发射。同时在高温的作用下(电弧中心部分维持的温度可达10000℃以上),气体中性质点的不规则热运动速度增加。当具有足够动能的中性质点相互碰撞时,将被游离而形成电子和正离子,这种现象称为热游离。


随着触头分开的距离增大,触头间的电场强度E逐渐减小,这时电弧的燃烧主要是依靠热游离维持的。


在开关电器的触头间,发生游离过程的同时,还发生着使带电质点减少的去游离过程。



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