断路器灭弧原理和方法

灭弧是断路器的一个重要应用之一，由于电弧不仅会对设备线路造成破坏，甚至还会影响人身安全。从而灭弧是什么有必要的，一般情况下的灭弧的常用方法有四种，包括机械灭弧，磁吹灭弧等。本文中我说明下灭弧的常用方法和一些常见断路器的灭弧原理。
首先讨论下现在常用的灭弧方法，主要有以下四种：
1、机械灭弧：通过极限装置将电弧迅速拉长。这种方法多用于开关电器中。
2、磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁场作用下，电弧受电磁力的作用而拉长，被吹入有固体介质构成的灭弧罩内，与固体介质相接触，电弧被冷却而熄灭。
3、窄缝（纵缝）灭弧法：在电弧所形成的磁场电动力的作用下，可使电弧拉长并进入灭弧罩的窄（纵）缝中，几条纵缝可将电弧分割成数段并且与固体介质相接触，电弧便迅速熄灭。这种结构多用于交流接触器上。
4、栅片灭弧法：当触头分开时，产生的电弧在电动力的作用下被推入一组金属栅片中而被分割成数段，彼此绝缘的金属栅片的每一片都相当于一个电极，因此就有许多个阴阳极压降。对交流电弧来说，近阴极处，在电弧过零时就会出现一个150V～250V的介质强度，使电弧无法继续维持而熄灭。由于栅片灭弧效应时要比直流时强得多，所以交流电器常常采用栅片灭弧。
这些方法是主要针对一些低压断路器的，要了解采用这些方法的原因，就必须明确断路器灭弧的原理，下面针对一些常用的断路器讨论。
真空断路器灭弧原理
在真空断路器分断瞬间，由于两触头间的电容存在，使触头间绝缘击穿，产生真空电弧。由于触头形状和结构的原因，使得真空电弧柱迅速向弧柱体外的真空区域扩散。当被分断的电流接近零时，触头间电弧的温度和压力急剧下降，使电弧不能继续维持而熄灭。电弧熄灭后的几μs内，两触头间的真空间隙耐压水平迅速恢复。同时，触头间也达到了一定距离，能承受很高的恢复电压。所以，一般电流在过零后，不会发生电弧重燃而被分断。这就是其灭弧的原理。
高压跌落熔式断器灭弧原理
大家都知道在高压大电流的场合，开关为了灭弧常常用较复杂的方法和结构，而高压跌落式熔断器却只需要一个很简单的胶管就可以顺利且很好的实现灭弧，主要原因是：第一、高压跌落熔断器电流不是很大。产生的电弧不是很大。第二，是用空气来熄灭电弧的。有点和空开的灭弧原理一样。只是结构不同而已。