直流断路器的燃弧及熄弧历程与交流断路器是差别的。交流短路器分断时爆发的交流电弧每秒钟有2f(f为电网频率)次经由零点。通过近极效应,使电弧熄灭。交流断路器只要解决电弧重燃问题,即解决由导电状态恢复到介质绝缘状态的介质强度恢复历程,这里不再详述。
直流断路器的触头时爆发的直流电弧恒定稳固,电流愈大,时间常数愈大,电弧就罹难熄灭。
直流断路器的触头接通和恒久承载电流的性能与一样平常交流断路器相似,无特殊要求。但直流断路器与交流断路器分断电流的差别较大,直流断路器的触头分断时要熄灭直流电弧,现将直流电弧的特征和熄灭直流电弧的步伐简介如下:
断路器的触头分断时,在新闻触头间连忙爆发电弧,这不但有碍于电路的实时分段,还会使触头烧损,此时的主要问题是触头的电烧损,这对交直流回路的情形是一样的。为相识直流断路器的切断电弧性能,首先要剖析电弧的爆发历程和灭弧能力。当剖析时,触头刚最先疏散时,其间隙很小,电场强度极大,易爆发高热和强场,金属内度的自由电子从阴极外貌逸出,奔向阳极。同时这自由电子在电场中撞击中性气体分子,使之激励和游离,爆发正离子很电子,电子在强电场作用下继续向阳极移动时,还要撞击其他中性分子,因此,在触头间隙中就爆发大宗的正离子和电子的带电粒子。使气体导电型成酷热的电子流,即电弧。
电弧爆发后,有游离与去游离因素,游离作用是由于在弧度中爆发大宗的热能,主要是使气体热游离,特殊是当触头外貌的金属蒸汽进入弧隙后,气体热游离作用更为显著,电流越大,即电弧功率越大,弧区温度越高,电弧的游离因素就越强。去游离是由于已游离的正离子和电子在空间相遇时要复合,重新形成中性的气体分子,而高密度的高温离子电子,也要向其周围密度小和温度低的介质方面扩散。其效果弧隙内离子和自由的浓度降低,电弧电阻增大,电弧电流镌汰,从而消弱热游离。
要熄灭电弧,就要抑制游离因素和增强去游离因素,如将电弧拉入窄缝,增添动触头与栅片之间的距离等,缩小电弧直径,使其内部的离子浓度增大,就可以增强扩散和冷却作用,把电弧拉长,或在电弧内部设置障碍,是局部离子和电子复合,使去游离作用大于游离作用,就能将电弧熄灭。