为什么开关中的电弧更喜欢弯曲路径而不是直线路径?

电器工程 开关 高压 电力工程
2022-01-25 18:55:15

最近我发现了一段 500 千伏线路在负载下开通的视频

当开关触点被拉开时,可以预见地会产生电弧。当触点彼此靠近时,电弧沿着触点之间的直线路径延伸。然后随着触点被拉得更远,电弧开始弯曲并变成陡峭的曲线,其长度变得比触点之间的距离大几倍。最后,弧线消失了。

这对我来说没有意义。在我看来,弧线应该采用阻力最小的路径,这显然是一条直线路径,而不是陡峭的曲线。更何况,如果弧线走一条弯曲的路径,为什么它会突然消失,而不是走一条弯曲度较小、阻力较小的路径并继续运行呢?

为什么弧线会以这种方式表现 - 首先更喜欢弯曲的路径,然后突然消失?

4个回答

有两种组合现象:

  1. 电流总是选择电阻最小的路径,不一定是最短的,这很容易被物理电路证明;

  2. 如此高的电压和电流对周围的空气产生电离效应(电子从原子中剥离),使其在电流流动的区域变得更加导电,但同时也变得更热;这种热空气比周围的冷空气轻,因此它开始向上移动,但仍然留下电流继续流动的“导电”路径。

当更多导电空气的路径变得电阻太大而无法在其中流动足够的电流时,此过程结束,并且电离空气上升,被“正常”且导电性较低的空气所取代,后者的导电性不足以产生电弧。电弧可能是由某个事件引起的,例如过电压,或者简单地说,就像在其中一个视频中那样,是一个降低了两个触点之间电阻的物体;或者,就像示例中的视频一样,一个正在打开的开关。当电弧消失时,也是因为这个触发事件已经停止。

这是一条评论,但链接太长了。

以及其他人所说的 - 查找“磁井喷”并适当地感到惊讶。DC的更多,但肯定不仅如此。磁铁用于偏转电弧,使其变长并失效

甚至配备了非常小的和常见的开关设备。许多这些这些

在此处输入图像描述


甚至特斯拉也做到了:-)

在此处输入图像描述

仅利息 -从这里

具有高电位和高频率的交替电流的实验。

尼古拉·特斯拉。

在伦敦电气工程师学院之前进行的一次讲座。
带有作者的肖像和传记素描。
纽约:1892

空气最初电离并形成电弧。是空气,是热的,它会上升。

电离的“隧道”空气上升并“破裂”,此时电弧熄灭。

电弧使空气电离。空气具有有限的电阻,因此当电流流过它时它会发热。当它加热时,它变得更加浮力和上升。电流只是沿着电阻最小的路径流动。

Jacob's Ladder 是一种视觉效果设备,它就是根据这个原理工作的。科学怪人电影中的一些实验室场景以它为特色。YouTube 上有一些关于 Jacob's Ladder 的视频(这是一个)。

编辑:仔细查看 OP 中实验的开始。您会注意到,弧线以一条水平直线燃烧的东西开始。有一根导体烧毁,并建立了最初的电弧(电离空气隧道)。