空气断路器灭弧原理深度解析
当大电流电路被切断时,两个分离的触头之间会产生温度高达3000-20000℃的电弧。这团高温等离子体如果持续燃烧,将熔化触头、烧毁设备,甚至引发爆炸。空气断路器的核心创新在于其精妙的灭弧系统。

灭弧室由一系列平行排列的金属栅片组成,这些栅片通常由镀铜或镀锌钢片制成。当触头分离产生电弧时,在断路器内部磁场的作用下,电弧会被迅速拉长并向栅片方向移动。栅片的第一个作用是分割电弧——将单一的长弧切割成一系列串联的短弧,使每个短弧都需要维持一定的电压才能继续存在。第二个作用是冷却电弧——金属栅片具有优良的导热性,能快速吸收电弧热量,降低电弧温度。第三个作用是阴极压降效应——每个短弧在栅片间都会形成阴极压降区,所有短弧的阴极压降之和很快会超过电源电压,使电弧无法维持。
现代高性能断路器还采用气吹灭弧技术。当触头打开时,特殊设计的灭弧室结构会产生定向气流(通常是向上或向外),这股气流不仅冷却电弧,还能将电弧等离子体和电离气体迅速吹离触头区域,加速消电离过程。部分断路器还利用电弧自身的能量使绝缘材料分解产生气体,实现自能式气吹,无需外部气源。









