Question

真空断路器的灭弧原理，求简单解释。

Answer 1

灭弧原理：断路器采用真空灭弧室，以真空作为灭弧和绝缘介质，具有极高的真空度。当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时，在触头间将会产生真空电弧，同时，由于触头的特殊结构，在触头的间隙中也会产生适当的纵向磁场，促使真空电弧保护为扩散型，并使电弧均匀地分布在触头表面燃烧，维持低的电弧电压，在电流自然过零时，残留的离子、电子和金
属蒸汽的微秒数量级的时间内就可复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩子，灭弧室断口的介质绝缘强度很快被恢复，从而电弧被熄灭，达到分断目的。

Answer 2

真空断路器应用真空作为绝缘和灭弧介质。断路器开断时，电弧在真空灭弧室触头材料所产生的金属蒸气中燃烧，简称为真空电弧。当开断真空电弧时，由于弧柱内外的压力与密度差别都很大，所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不断向外扩散。弧柱内部处在一面向外扩散，一面处于电极不断蒸发出新质点的动态平衡中。随着电流减小，金属蒸气密度与带电质点的密度都下降，最后在电流接近零点时消失，电弧随之熄灭。此时，弧柱残余的质点继续向外扩散，断口间的介质绝缘强度迅速恢复，只要介质绝缘强度的恢复速度大于电压恢复上升速度，电弧最终熄灭

Answer 3

真空电弧的熄灭是基于利用高真空度介质的高的绝缘强度和在这种稀薄气体中电弧生成物（带电粒子和金属蒸汽）具有很高的扩散速度，因而使电弧电流过零后触头间隙的介质强度能很快恢复起来的原理而实现的，燃弧过程中的金属蒸汽和带电粒子在强烈的扩散中为屏蔽罩所冷凝，带螺旋槽的跑弧面使电弧沿切线方向快速移动，从而降低了主触头表面的温度，所以其绝缘恢复速度很快，从而在电流过零时迫使电弧熄灭。