分闸相位对分闸曲线的影响

由于断路器在开断电流时相位是随机的，本节研究上述优化曲线在不同分闸相位下的开断情况。

我们以图3-35所示的阳极放电模式分布图为例。假设灭弧室仍然以上节所得到的优化分闸曲线开断1650A峰值的电流。当触头在电流峰值（1650A）处打开，短燃弧时间为5ms，则灭弧室的阳极现象如图中虚线所示，首先灭弧室阳极为强电弧模式，由于该优化的曲线具有非常高的刚分速度，使得燃弧模式曲线能够很快离开强电弧模式区域。当电流减小到1380A（瞬时值），开距为2.33mm时进入扩散弧模式区域，最终达到电流过零。当灭弧室开断长燃弧状态时，燃弧时间为15ms，首先在燃弧前5ms，灭弧室的阳极与虚线所示的燃弧模式曲线一致，当电流开始在第二个半波（10ms）燃烧时，此时前一半波的阳极变成现在半波的阴极，而在新的阳极表面的阳极现象会如图中实线所示，燃弧模式曲线在电流为1069A（瞬时值），开距为4.6mm下进入点状斑点模式区域，过电流峰值后，电流减小为793A（瞬时值），6.2mm处点状斑点消失。该燃弧模式曲线在燃弧时间为15ms时对应的分闸特性曲线如图3-36所示，在第一个半波情况，强电弧模式只持续了1.8ms，而在第二个半波的新阳极上始终没有出现大电流阳极模式，因此，该优化的分闸特性在不同相位下对开断依然是有利的。

图3-35 优化分闸特性曲线在不同分闸相位条件下的阳极燃弧模式曲线

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图3-36 优化的分闸曲线在燃弧时间为15ms时阳极现象示意图

由此可得，在真空灭弧室中，通过阳极放电模式分布图得到一条能够避开阳极斑点模式以及强电弧模式的燃弧模式曲线，这条曲线对应着一条优化的分闸特性曲线。其特征如下：在刚分时需要一个非常大的速度，避开强电弧模式；然后以一个比较慢的速度将电弧形态保持在扩散弧状态或者点状斑点状态；如果燃弧模式曲线进入强电弧模式时，需要一个非常快的速度使得燃弧模式曲线的开距增大，尽快脱离强电弧模式；如果燃弧模式曲线进入阳极斑点模式时，由于阳极斑点的临界电流是随着开距的增大而减小的，所以此时燃弧模式曲线需要保持一定的开距使其尽快进入点状斑点模式，这段时期对应于一个相对慢的速度。

对于不同触头材料、触头直径的真空灭弧室，在开断特定的电流下，都可以基于各自的阳极放电模式分布图，得到避开强电弧模式和阳极斑点模式的一条燃弧模式曲线，从而得到此开断电流下的优化分闸特性曲线。触头直径与触头材料的改变影响的仅仅是阳极放电模式分布图的具体数值，而基于阳极现象设计分闸曲线的方法依然具有一定的通用性。