2、电弧基础原理详解

电弧基础原理详解

1. 引言

从电流存在这一事实被首次确立起，甚至在电流产生的基本热效应、机械效应和化学效应被确定之前，人们就清楚地意识到需要发明一种能够启动和停止电流流动的装置。

从根本上来说，停止电流流动有两种方法：一是将驱动电势降至零；二是物理分离一对触点，在载流导体之间形成一个开放间隙。历史上，后一种方法是最常用的实现电流中断的方式。

汉斯·克里斯蒂安·奥斯特、安德烈 - 玛丽·安培和迈克尔·法拉第是最早使用断路器的人。有记录显示，早期的断路器是一种汞开关，它由一组浸入汞池的导电棒组成。后来，随着电流开关技术的发展，汞开关被刀形开关所取代，刀形开关至今仍广泛应用于一些基本的低压、低功率场合。

在当今的电流中断技术中，中断过程始于一对电触点分离的瞬间。随着触点相互远离，等离子体桥接新形成的间隙，中断过程持续进行。当导电等离子体失去导电性时，中断过程完成。

由于导电等离子体实际上就是电弧的核心，因此很明显，电弧本质上是电流中断过程中一个基本、不可或缺且活跃的元素。基于这一简单的认识，熄灭电弧的过程构成了电流中断的基础。显然，合理了解电弧理论的基础知识对于正确理解中断过程至关重要。接下来对放电现象的基本回顾，将为后续处理电流中断的工作奠定基础。

2. 放电基本理论

气体或金属蒸汽导电的原理基于这样一个事实：这些蒸汽中总是包含正、负电荷载流子，并且所有类型的放电都涉及电荷载流子的产生、移动和最终吸收等基本过程，以此在电极之间传导电流。

为了方便回顾气体放电现象，可将该主题大致分为以下三类：
- 非自持放电
- 自持放电
- 电弧