104/2023.02一种小型断路器引弧板系统的设计与优化刘涛(乐清市华洛电器有限公司)摘要:低压电器是量大、面广的产品,导弧板作为断路器的零部件之一,其设计合理性直接影响断路器接通与分断能力,本文基于导弧板合理设计进行优化与分析。关键词:低压电器;断路器;导弧板0引言随着社会经济快速的发展,人们的生活质量不断提高,家庭使用的电器种类不断增多,同时负载容量也相应地增加,若线路中出现短路等故障,产生的短路电流也会很大,所以对小型断路器的分断能力要求不断提高,来满足生活需求。影响产品短路分断因素很多,但引弧板是小型断路器中的零部件之一,若设计合理,断路器的特性与分断能力将大大提高,否则将降低断路器产品性能。所以在产品设计中有着十分重要的因素,本文将针对触头系统中的引弧板设计问题作分析与论述。1电弧的产生电弧是一种气体放电现象,原本接触的两个触点通有大电流,在触点断开的瞬间,电子或离子游离到空气中并瞬间产生电火花,致使周围的空气自持导电,所以在电弧发生期间两个触点还是导电的。电弧持续的过程叫做拉弧的过程,这个过程大概持续几十毫秒至几百毫秒之间,一般不会超过一秒,但是在整个拉弧期间,电弧携带了巨大的能量和高温,可使周围的易燃物瞬间引燃引起火灾或者爆炸。电弧是如何产生的呢?机械式触点的动触点和静触点之间的活动距离非常小,在触点分离时,接触压力和接触面积也在减少,导致触点之间的接触电阻变大,流过的电流致使触点之间的温度上升,在有限的空间内,高温把触点表面液化。同时,在触头之间形成非常大的电场,触点在分断时,内部的电子就被电场拉了出来,形成电场发射,电弧的形成主要是电子、离子被游离。断路器在分断时,电路中电压大于10~20V,电流大于80~100mA,断路器的触头之间就会产生电弧。所以,在分析断路器开关的结构和工作状态之前,首先应了解电弧如何产生和熄灭。断路器电弧的产生是动静触头之间中性质子(分子和原子)被游离的过程。断路器开关动静触头断开时,触头之间距离很小(断开之初),电场的强度E相对很高。当电场强度大于3×106V/m时,阴极表面的电子就会在电场的作用下压出,在动静触头之间形成自由电子,这种游离方式称为强电场发射。从动静触头之间原有少量的电子与触头阴极表面发出的自由电子,由于电场力的原因,自由电子向阳极做加速运动,运动过程中不断地与中性质点相触碰。电子的运动速度足够快,电...