【摘要】：小电流实验结果表明，弧后恢复电压反映出了阶跃的性质，其过程可以分为三个区域：低电压区，过渡区和高电压区。离子的存在降低了击穿电压，而如果离子的密度低于一个门限值，因为开断扩散态电弧后弧隙间的金属蒸气密度较低，可以认为此时的击穿电压已经等同于真空击穿的电压。鞘层发展完成意味着离子已经基本扩散到门限值之下，不会对击穿电压产生重要的影响。
小电流实验结果表明，弧后恢复电压反映出了阶跃的性质，其过程可以分为三个区域：低电压区，过渡区和高电压区。低电压区大约为3μs。我们认为这个阶跃的存在与离子的扩散相关。离子的存在降低了击穿电压，而如果离子的密度低于一个门限值，因为开断扩散态电弧后弧隙间的金属蒸气密度较低，可以认为此时的击穿电压已经等同于真空击穿的电压。在电流过零后3μs内，正好是鞘层的发展时间，离子的扩散过程就等同于鞘层的发展过程。鞘层发展完成意味着离子已经基本扩散到门限值之下，不会对击穿电压产生重要的影响。小电流开断的主要物理过程是鞘层的发展，所以开断小电流只要保证在离子依然存在的阶段电压上升速度不要过快，就可以成功开断。通过计算可以发现，鞘层的完成时间一般并不超过5μs，根据实验数据估算，上升速度不超过6kV/μs就能保证不会发生击穿，而这个电压上升速率非常高，电力系统一般不存在这么高上升率的暂态恢复电压，所以真空断路器开断扩散态小电流相对容易。
鞘层的发展并不能解释弧后介质恢复的全部过程。大电流开断后的弧后介质恢复时间随着电流的增加而增长，最长结束时间可达50μs，这个时间远大于鞘层的发展时间。弧隙间的离子在电流过零后50μs内早已扩散和被触头吸收，因此不能用鞘层解释这个现象。实际上触头表面的温度与从触头表面蒸发出来的金属蒸气是影响大电流开断后介质恢复的主要因素。总之，大电流开断后鞘层的发展并不是主要的物理过程，而金属蒸气和触头表面温度对弧后介质恢复过程的影响更大。(www.xing528.com)
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