電弧的基本特性。專業(yè)直流熔斷器高壓熔斷器因供電回路故障發(fā)生熔斷時，熔斷器的電弧范圍內(nèi)一般由陰極壓降區(qū)、陽極壓降區(qū)和弧柱區(qū)等三部分組成。陰極壓降區(qū)長度大約只有10mm，在這個區(qū)域的一端，電流是在金屬蒸汽中流過；另一端，電流是在固體或液體金屬的陰極上流過。陰極壓降區(qū)的電壓降大約為10V。陽極壓降區(qū)長度大約也只有10-3mm，在這個區(qū)域的一端，電流是在金屬蒸汽中流過；另一端，電流是在固體或液體金屬的陽極上流過。跨在陽極壓降區(qū)的電壓，可以是由零至熔體材料的原子電離電位之間的任何值，般認(rèn)為取熔體材料的電離電位較合理?；≈鶇^(qū)占據(jù)陰極壓降區(qū)和陽極壓降區(qū)之間的全部空間。青島直流熔斷器弧柱區(qū)溫度很高，一般在絕對溫度5000K以上?；≈鶇^(qū)可以認(rèn)為是具有一定導(dǎo)電率的導(dǎo)體，其內(nèi)部電場強(qiáng)度較低，這一段的電壓與電弧燃燒的熾熱程度、弧柱截面的大小、弧柱的長度等各種因素有關(guān)。其特點是電流大時，壓降較??；電流小時，壓降反而較大。維持電弧高溫燃燒是由回路電感提倛主要能源，因為切斷短路電流時，回路電感之中是儲存有磁場能量的，該能量系維持電弧持續(xù)燃燒的主要能源。

但對于以電纜供電為主的中壓配電網(wǎng)，如大城市城區(qū)配電網(wǎng)、大中工礦企業(yè)配電網(wǎng)、中小型發(fā)電機(jī)電壓直配電網(wǎng)、大容量火力發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)等，傳統(tǒng)的接地方式還有一些不足之處，主要有以下幾點：1)內(nèi)過電壓倍數(shù)較高，可達(dá)3.5~4倍過電壓。間歇性電弧過電壓及諧振過電壓絕緣已經(jīng)超過了避雷器允許承載能力，要求避開這兩種過電壓的發(fā)生和發(fā)展，從而需提高電網(wǎng)的整體絕緣水平。專業(yè)直流熔斷器對于具有大量高壓電動機(jī)的工礦企業(yè)和火力發(fā)電廠，配合較難實現(xiàn)。2)單相接地故障下，在升高的穩(wěn)態(tài)電壓下運(yùn)行時間在2h以上，不僅會導(dǎo)致絕緣早期老化，或在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生閃絡(luò)，引起多點故障，釀成斷路器異相開斷，惡化開斷條件。3)電纜為非自恢復(fù)絕緣，發(fā)生單相接地必是永久性故障，不允許繼續(xù)行，必須迅速切斷電源，避免擴(kuò)大事故。所以主要由電纜線路組成的3~10kV電網(wǎng)，在電容電流超過10A(發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)為7A)時，青島直流熔斷器宜采用中性點經(jīng)電阻接地，單相接地故障立即跳閘的接地方式。由于立即跳閘而影響的供電連續(xù)性，則可從提高線路或設(shè)備的冗余度來解決，目前城網(wǎng)和大容量發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)已經(jīng)按此設(shè)置。

基于這一原因，加之不同電壓等級的高壓限流熔斷器采取的措施可能不一致，如果將高電壓等級的熔斷器應(yīng)用在低電壓等級的電氣系統(tǒng)中，就可能在熔斷器熔斷時產(chǎn)生超過低電壓等級電器絕緣耐受水平的過電壓，因此F-C回路中的高壓熔斷器不宜降壓使用。為弧前時間，Tb為燃弧時間，動作時間為Ta與Tb之和。預(yù)期電流的波形應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是U=0的情況下，在電源電動勢e的作用下，電流的變化情況。專業(yè)直流熔斷器在電源電動勢的正半波中，預(yù)期電流將不斷增加，直到電動勢c=0時，預(yù)期電流才達(dá)到最大值。而出現(xiàn)電弧時，電弧電壓U不等于零，并且電弧電壓必須大于電動勢即U>e，才能迫使電流i改變預(yù)期的上升趨勢而迅速下降為零。U-(e-iR)]應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是作用于電感上，促使電流不斷減小的反向電壓。顯然，在此反向電壓作用下迫使電流下降到零的過程，也就是電感中所儲磁能不斷釋放出來的過程。因此，青島直流熔斷器電弧電壓越高，電流越小，越有利于切斷故障電流。然而，電弧電壓不能無限制地提高，必須受到允許過電壓水平的限制，以免損壞絕緣。

熔化過程帶有爆炸性，熔化的金屬和蒸汽立即深深地滲入到還處于冷態(tài)的石英砂中去，電弧很快熄滅，這一點正好和前述最大弧能條件相呼應(yīng)。專業(yè)直流熔斷器當(dāng)預(yù)期電流達(dá)到最大弧能的條件時，熔體元件在熔化前伴隨著各種熱傳導(dǎo)，使周圍填料溫度已經(jīng)提高。熔體元件可能在某一處或幾處最薄弱的位置首先熔斷，形成高溫電弧，但周圍填料溫度較高，狹縫滅弧進(jìn)行較慢，直到熔化的長度達(dá)到滅弧的必須的空隙要求，才最終熄弧。操作過電壓的特點。高壓限流熔斷器在切斷故障的過程中，在它的端子上將出現(xiàn)瞬態(tài)異常電壓。它可以是峰值弧電壓，也可能是在瞬態(tài)恢復(fù)電壓時間內(nèi)出現(xiàn)的電壓。假定燃弧開始時，電流方向為正，要迫使電流下降，其變化率元必須為負(fù)。出現(xiàn)這種情況，必須是U1大于(e-iR。)。在燃弧開始時，這一條件尚不能滿足，電流將繼續(xù)上升一些，然后，電流才開始下降。為了盡快使電弧熄滅，青島直流熔斷器兩端電壓必須很大。F-C回路的過電壓分析，增加熔體元件的槽口數(shù)有助于增加電弧電壓U，因為這將形成幾個電弧相串聯(lián)，但需要注意這種措施也應(yīng)受到一定限制，應(yīng)避免熔斷器兩端產(chǎn)生太高的過電壓。

關(guān)于熔斷器的允許操作過電壓的國家標(biāo)準(zhǔn)，是最大允許值。實際產(chǎn)品往往小于上述標(biāo)準(zhǔn)。青島直流熔斷器真空接觸器滅弧特性及操作過電壓分析，真空接觸器的結(jié)構(gòu)特點和滅弧特性。真空接觸器與真空斷路器非常相似，兩者就其結(jié)構(gòu)而言基本相同，合閘與分閘時間也大致相同真空接觸器與真空斷路器比較，滅弧室方面存在一些小的差別，其是斷路器滅弧室內(nèi)設(shè)屏蔽罩，接觸器則可以取消屏蔽罩；其二是斷路器觸頭為圓柱體，端面上徑向開有斜槽，滅弧過程形成旋轉(zhuǎn)電弧，接觸器的觸頭雖然也是圓柱體，但端面上一般沒有徑向斜槽；其三是觸頭開距不同，斷路器觸頭開距稍大真空斷路器與真空接觸器分合閘時間雖然大致相同，但它們的觸頭間開距不同，接觸器略小，所以接觸器的分合閘速度實際上低于斷路器。專業(yè)直流熔斷器但就分閘的絕對速度來分析，實際上速率并不低。因此真空接觸器雖然在滅弧室的結(jié)構(gòu)上與斷路器比較有微小差異，但它們的滅弧原理是相同的，這一點對分析操作過電壓的特性十分重要。F-C回路的過電壓分析，試驗在一系列6kV中、小容量電動機(jī)群展開，證明切斷電動機(jī)起動電流的過程中，發(fā)生重燃的幾率較高，而且觸頭打開與電流自然過零的時間間隔小于1ms。

多采用中性點不接地的運(yùn)行方式，在這種條件下使用阻容吸收器，由于相對地電容值增大，電容電流也將隨之大幅度增大，這時需重新考慮中性點接地的接地方式及零序保護(hù)的配置。當(dāng)火力發(fā)電廠單機(jī)容量為300MW及以上時，高壓廠用電系統(tǒng)的單相接地電容電流較大，多采用中性點經(jīng)低電阻接地的方式，相對于大得多的低電阻接地的阻性電流來說，阻容吸收器電容電流的影響就不那么大了。專業(yè)直流熔斷器所以在高壓廠用電系統(tǒng)的中性點采用低電阻接地的接地方式的大容量機(jī)組中，采用阻容吸收器作為限制過電壓的措施在理論上已經(jīng)成為了一種可行的措施，但針對不同系統(tǒng)，其具體參數(shù)需要進(jìn)一步的運(yùn)行測試檢驗。制過電壓的保護(hù)措施及過電壓保護(hù)裝置的選針對中性點低電阻接地系統(tǒng)，用于F-C回路的阻容過電壓吸收器可以采用不接地系統(tǒng)相同的電容值和電阻值，即可以取相間電容約為0.1~0.5F，相間電阻值約為100~500，相地電容約為0.2~1F，相地電阻值約為50~25002。由于青島直流熔斷器單相接地故障時不存在相電壓升高為線電壓的問題，阻容過電壓吸收器宜采用星形接線方式，而不再是傳統(tǒng)上適用于中性點非接地系統(tǒng)的“三叉戟”型式。