【收藏向】发电厂电气部分（三｜2）灭弧原理与开关电器期末知识点总结
参考文献：《发电厂电气部分》（苗世洪版）
本篇作者：小闪
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3.1电弧的形成和熄灭
电弧中发生游离的同时，还进行着与此相反的另一个过程，即使带电质点减少的复合和扩散的去游离过程。（这里面所说的相反的思想很重要，这里面很多概念都有着所谓相反的概念，在之后还有很多这样的对应关系）
3.1.2电弧间隙的去游离
i.复合
复合是指正离子和负离子互相吸引，结合在一起，电荷互相中和的过程。两异号电荷要在一定时间内，处在很近的范围内才能完成复合过程，两者相对速度越大，复合可能性就越小。因电子质量小，易于加速，其运动速度约为正离子的 1000 倍，所以电子与正离子直接复合几率很小。通常，电子在碰撞时，先附在中性质点上形成负离子，速度大大减慢，而负离子与正离子的复合比电子与正离子间的复合容易得多。
复合也发生在与电弧接触的固体介质 (如在其中发生电弧的管子或狭缝壁等)的表面较活动的电子，首先使表面充电到某一负电位，此时负离子和电子在表面排开，正离子则被吸引到表面上，而失去电荷
复合的速率与带电质点的浓度成正比，因而与电弧直径的平方成反比。(这句话可以作为一个知识点进行考察)
ii.扩散
扩散是指带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质中的现象。扩散去游离主要有:D浓度扩散，指带电质点将会由浓度高的弧道向浓度低的弧道周围扩散，使弧道中的带电质点减少;2温度扩散，指狐道中的高温带电质点将向温度低的周围介质中扩散。
扩散出去的带电质点在周围介质中进行再复合，电弧间隙中则减少了带电质点数目，有利于熄弧。扩散的速率决定于电弧表面上带电质点的数目，因而扩散的速率也与电弧直径成反比。
显然，在交流电弧中，随着电弧截面的减小(电流的减小)，复合和扩散都增强了。当电流接近零值时，电弧截面减小很多，去游离过程就很强烈。
游离和去游离是电弧燃烧中的两个相反过程，这两个过程的动平衡，将使电弧稳定燃若游离过程大于去游离过程，将会使电弧愈加强烈地燃烧，反之，将会使电弧燃烧减弱，以致最终熄灭。开关电器中，为了加强灭弧能力，都采用各种措施减弱游离过程。从等离子体观点来看，也就是控制温度，使触头间的介质由等离子体态转化为其他物态。
3.1.2电弧的特性以及灭弧的基本原理
电弧上的电压是弧电流与电弧电阻的乘积，而电弧介质的电阻大小是由介质中弧电流消耗的热能所致的游离程度决定，显然介质电阻不仅与弧电流的平方成比例，而且受热惯性因素影响，因而电弧的伏安特性必然是非线性的。
交流电弧具有过零值自然熄灭及动态的伏安特性两大特点。（这句话非常重要，正因为有着过零值自然熄灭的特点，所以相较于直流更好进行熄灭电弧，这里我们可以想一想高压直流时熄灭电弧的过程是不是就要比交流电弧的熄灭要困难，其实正因为上面这一点，要牢记）
由于弧柱的热惯性，电弧温度变化即热游离程度变化滞后于电流变化，因而电弧电压呈现马鞍形。对应于正弦波电流，半个波内，电弧电压中间大部分平坦，只有在电流靠近零点，瞬时值很小时，电弧电压升高，呈现为电弧尖峰。由于介质的热惯性，燃弧电压必然大于熄弧电压。（这一部分大家了解即可，不必熟练背诵）
交流电弧的上述特性，特别是过零值的自然暂时熄灭，对采取措施加强去游离，以使在少下半周电弧不会重燃而最终熄灭尤为重要。
决定交流电弧熄弧的基本因素是弧隙的介质强度恢复过程和加在弧隙上的电压恢复过程。（这句话更是重中之重，这里面的两个因素将决定我们怎样实现熄灭电弧的过程，这个我们下一篇可以着重解释一下）
