真空斷路器利用高真空中電流流過(guò)零點(diǎn)時(shí),等離子體迅速擴(kuò)散而熄滅電弧,完成切斷電流的目的。真空斷路器真空電弧其他氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別,氣體的游離現(xiàn)象不是產(chǎn)生電弧的主要因素,真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來(lái)的金屬蒸汽中形成的。同時(shí),開(kāi)斷電流的大小不同,電弧表現(xiàn)的特點(diǎn)也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧。
①真空斷路器小電流真空電?。骸∮|頭在真空中開(kāi)斷時(shí),產(chǎn)生電流和能量十分集聚的陰極斑點(diǎn),從陰極斑點(diǎn)上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽,其中的金屬原子和帶電質(zhì)點(diǎn)的密度都很高,電弧就在其中燃燒。同時(shí),弧柱內(nèi)的金屬蒸汽和帶電質(zhì)點(diǎn)不斷地向外擴(kuò)散,電極也不斷的蒸發(fā)新的質(zhì)點(diǎn)來(lái)補(bǔ)充。在電流過(guò)零時(shí),電弧的能量減小,電極的溫度下降,蒸發(fā)作用減少,弧柱內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)密度降低,最后,在過(guò)零時(shí)陰極斑消失,電弧熄滅?!∮袝r(shí),蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴(kuò)散速度,電弧突然熄滅,發(fā)生截流現(xiàn)象。
②真空斷路器大電流真空電弧:在觸頭斷開(kāi)大的電流時(shí),電弧的能量增大,陽(yáng)極也嚴(yán)重發(fā)熱,形成很強(qiáng)的集聚型的弧柱。同時(shí),電動(dòng)力的作用也明顯了,因此,對(duì)于大電流真空電弧,觸頭間的磁場(chǎng)分布就對(duì)電弧的穩(wěn)定性和熄弧性能有決定性的影響。如果電流太大,超過(guò)了極限開(kāi)斷電流,就會(huì)造成開(kāi)斷失敗。此時(shí),觸頭發(fā)熱嚴(yán)重,電流過(guò)零以后仍然蒸發(fā),介質(zhì)恢復(fù)困難,不能斷開(kāi)電流。