低压电器触头间出现电弧的四个过程
2026年02月25日 08:22:09
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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当触头开断电路时的瞬间，动静触头间微小间隙中的空气被击穿，由此引发电弧。电流流过电弧区时，产生大量的热能和光能，这些能量以高温和强光的形式作用在触头上，使得触头材料被融化烧蚀，甚至出现触头粘连而不能断开，造成严重事故。
电弧产生包括四个过程：
过程之一：强电场致电子放射触头在分开瞬间间隙很小，电路中的电压几乎都落在此空间中，其场强可达数亿V/m。因此触头负极表面的大量自由电子在电场力的作用下进入到触头间隙中，形成电子云。
过程之二：电子运动撞击致空气电离
触头间隙中的自由电子在电场力的作用下向触头正极运动，经过一段路程后获得足够的动能。当自由电子撞击空气时，空气被电离成正负离子，并且随着时间的延续，触头间隙中的电离空气越来越多。
触头间隙中的场强越强、自由电子的运动路程越长，则电离空气也就越多。
过程之三：热电子发射致空气温度剧烈上升
触头间被电离后的正空气离子向触头阴极运动，撞击触头阴使阴极温度升高，进而使阴极上更多的自由电子逸出到触头间隙中并参与对空气的电离撞击，并使得触头间隙中的空气温度剧烈上升。
过程之四：热空气高温电离形成等离子态电弧气体
随着空气温度剧烈上升超过3000℃后，空气分子的剧烈热运动致使中性热空气分子被分解为正负离子，形成等离子态的电弧气体。若触头间隙中的电弧气体中有金属蒸汽时，空气分子被离解为等离子气体的过程就更加剧烈。这个过程又被称为空气高温游离。
在上述电弧气体的形成过程中，当触头打开后，由于触头间的距离达到，电场强度降低，维持电弧要靠电子发射、电子运动撞击电离和热空气的高温游离，其中热空气的高温游离作用是维持电弧的主要因素。
在电弧等离子体发展的过程中，消电离的作用时刻都存在：正负离子会互相接近复合为正常空气分子，从而减弱电离作用；电弧的作用距离越大，散热作用越强，温度降低后维持电弧的各种作用也得到抑制。事实上，在触头间隙电弧中的电离作用和消电离作用是一对矛盾的双方，电离作用强则电弧就能发展和维持，反之消电离作用强则电弧就消散熄灭。这为提供了具体的方法。
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