3.4 阳极斑点对电流过零后电极表面温度的影响

真空电弧阳极斑点的形成严重制约着真空开断的成功与否,其中一个原因表现为阳极斑点形成过程伴随着阳极表面加热、熔化甚至蒸发,对开断过程会产生至关重要的影响。阳极斑点形成后阳极表面产生严重熔蚀,其程度与触头材料,开断的次数、开断电流幅值以及所施加的磁场相关。熔融的阳极表面一方面在燃弧期间蒸发大量的金属蒸气、液滴等,并甚至可能在电流过零后持续进行,弧后残余的这些微粒将显著降低介质恢复强度;另一方面电流过零后电压极性改变,熔融的阳极变为弧后新的阴极,在暂态恢复电压TRV的作用下液态的触头表面形成尖锐的泰勒锥,造成局部电场集中,极大地降低了弧后击穿电压。特别是对于72.5kV及以上输电等级真空灭弧室,阳极斑点更容易形成,暂态恢复电压TRV的幅值更高,上升速度更快。弧后触头熔融时更容易发生击穿。因此开展阳极斑点形成对电流过零后阳极表面温度影响的研究显得尤为重要。

本节将介绍不同影响因素(如电弧电流、外施纵向磁场强度、分闸速度、触头材料)时阳极斑点对真空电弧电流过零时刻阳极表面温度的影响,以及阳极斑点出现后电流过零后的阳极表面温度衰减特性。