電弧的本質是觸頭間隙中的氣體(ti) 在強電場作用下的放電現象。電弧會(hui) 產(chan) 生高溫，並發出強光。電弧的出現使得電路繼續保持導通狀態，其高溫燒蝕觸頭金屬材料，減低電器的使用壽命，嚴(yan) 重時會(hui) 引起觸頭材料的熔焊，並引起電氣火災。在本文介紹常見四種交流電弧滅弧方法。

滅弧方法之一：拉長電弧
拉長電弧，降低電場強度或者將電弧分為(wei) 許多短弧，使得電場強度無法維持電弧持續存在。

圖1所示為(wei) 交流接觸器的橋式一次觸頭，下部的是定觸頭，上部的是動觸頭，觸頭中流過的電流是I。當觸頭打開後，動靜觸頭之間出現了電弧。我們(men) 用右手螺旋定則可以判斷出磁力線方向是從(cong) 外部進入紙麵的;再用左手定則可判斷出電流I對電弧產(chan) 生的電磁力F方向向外，如圖1中的F所示。
 
圖1   橋式觸頭中的電弧及消散方向

電弧在力F的吹弧作用力下被拉長降溫，同時還降低了電弧內(nei) 部單位長度的電場強度，最終電弧被熄滅。

滅弧方法之二：利用冷卻介質對電弧降溫
圖2所示為(wei) 低壓熔斷器熔芯內(nei) 的滅弧細沙，它利用細沙將電弧冷卻降溫直至熄滅。
 
圖2   熔斷器熔芯內(nei) 填充細沙進行滅弧

滅弧方法之三：利用滅弧柵使得電弧降溫滅弧
利用電磁力使得電弧進入到絕緣材料製作的滅弧窄縫中，讓電弧強製降溫，減小離子運動速度，加速等離子體(ti) 中離子的複合作用。圖3所示為(wei) 滅弧柵滅弧示意圖。

 
圖3  滅弧柵滅弧示意圖
 
滅弧柵是一係列間距為(wei) 2-2.5mm的鋼片，它們(men) 被安放在低壓開關(guan) 電器的滅弧室中，彼此之間相互絕緣。

當動、靜觸頭分開後產(chan) 生了原始電弧。因為(wei) 滅弧柵片的磁阻比空氣小得多，因此電弧下部磁通密度遠大於(yu) 電弧上部的磁通密度，這種上下不對稱的磁阻將電弧拉入滅弧柵中，隨即電弧被滅弧柵分成許多相互連接的短電弧段。雖然每兩(liang) 片滅弧柵片可以看作是一對電極，因為(wei) 滅弧柵電極之間是相互絕緣的，故其絕緣效果極強，使得這些短電弧段在受到滅弧柵的絕緣和冷卻作用下強製降溫熄滅。

滅弧柵不但能對電弧冷卻降溫，還能對電弧產(chan) 生近陰極效應作用。

我們(men) 知道空氣分子被電離後形成帶正電的正離子和帶負電的電子，正離子的質量遠大於(yu) 電子；我們(men) 還知道交流電流每周期有兩(liang) 次過零。當電弧進入到滅弧柵後，因為(wei) 電流過零前後觸頭的陰極和陽極極性要發生改變，於(yu) 是正負離子的運動方向也要改變。在原先陽極附近的電子因為(wei) 質量小很容易改變運動方向走向新陽極，而正離子因為(wei) 質量大卻不容易改變運動方向，它們(men) 幾乎都停留在原先所處的位置，於(yu) 是在新陰極附近因為(wei) 缺少電子而出現斷流，進而
使得電弧被加速熄滅。

滅弧方法之四：將電弧密封在高壓容器或者真空容器中
管狀熔斷器和真空斷路器就采取這種方法滅弧。
由於(yu) 低壓電器中采用真空滅弧較為(wei) 少見，故此處忽略。具體(ti) 技術細節請讀者參見技術文庫的其他讀物。

斷路器的滅弧原理和方法

滅弧是斷路器的一個(ge) 重要應用之一，由於(yu) 電弧不僅(jin) 會(hui) 對設備線路造成破壞，甚至還會(hui) 影響人身安全。從(cong) 而滅弧是什麽(me) 有必要的，一般情況下的滅弧的常用方法有四種，包括機械滅弧，磁吹滅弧等。本文中我說明下滅弧的常用方法和一些常見斷路器的滅弧原理。

首先討論下現在常用的滅弧方法，主要有以下四種：

1、機械滅弧：通過極限裝置將電弧迅速拉長。這種方法多用於(yu) 開關(guan) 電器中。

2、磁吹滅弧：在一個(ge) 與(yu) 觸頭串聯的磁吹線圈產(chan) 生的磁場作用下，電弧受電磁力的作用而拉長，被吹入有固體(ti) 介質構成的滅弧罩內(nei) ，與(yu) 固體(ti) 介質相接觸，電弧被冷卻而熄滅。

3、窄縫（縱縫）滅弧法：在電弧所形成的磁場電動力的作用下，可使電弧拉長並進入滅弧罩的窄（縱）縫中，幾條縱縫可將電弧分割成數段並且與(yu) 固體(ti) 介質相接觸，電弧便迅速熄滅。這種結構多用於(yu) 交流接觸器上。

4、柵片滅弧法：當觸頭分開時，產(chan) 生的電弧在電動力的作用下被推入一組金屬柵片中而被分割成數段，彼此絕緣的金屬柵片的每一片都相當於(yu) 一個(ge) 電極，因此就有許多個(ge) 陰陽極壓降。對交流電弧來說，近陰極處，在電弧過零時就會(hui) 出現一個(ge) 150V～250V的介質強度，使電弧無法繼續維持而熄滅。由於(yu) 柵片滅弧效應時要比直流時強得多，所以交流電器常常采用柵片滅弧。

這些方法是主要針對一些低壓斷路器的，要了解采用這些方法的原因，就必須明確斷路器滅弧的原理，下麵針對一些常用的斷路器討論。

真空斷路器的滅弧原理
在真空斷路器分斷瞬間，由於(yu) 兩(liang) 觸頭間的電容存在，使觸頭間絕緣擊穿，產(chan) 生真空電弧。由於(yu) 觸頭形狀和結構的原因，使得真空電弧柱迅速向弧柱體(ti) 外的真空區域擴散。當被分斷的電流接近零時，觸頭間電弧的溫度和壓力急劇下降，使電弧不能繼續維持而熄滅。電弧熄滅後的幾μs內(nei) ，兩(liang) 觸頭間的真空間隙耐壓水平迅速恢複。同時，觸頭間也達到了一定距離，能承受很高的恢複電壓。所以，一般電流在過零後，不會(hui) 發生電弧重燃而被分斷。這就是其滅弧的原理。

高壓跌落熔式斷器的滅弧原理
大家都知道在高壓大電流的場合，開關(guan) 為(wei) 了滅弧常常用較複雜的方法和結構，而高壓跌落式熔斷器卻隻需要一個(ge) 很簡單的膠管就可以順利且很好的實現滅弧，主要原因是：第一、高壓跌落熔斷器電流不是很大。產(chan) 生的電弧不是很大。第二，是用空氣來熄滅電弧的。有點和空開的滅弧原理一樣。隻是結構不同而已。

以上就是對斷路器滅弧原理和方法的一點總結。