利用磁場對電流的作用力達到滅弧的方法稱為磁吹滅弧。當需要較大的電動力將電弧吹入滅弧室時，採用專門的磁吹線圈立足夠強的磁場。它通常有一匝到數匝，與觸頭串聯(雖也可與電源並聯，但很少見)。為使磁場較集中地分布在弧區以增大吹弧力，線圈中央穿有鐵心，其兩端平行地設定夾著滅弧室的導磁鋼板。串聯磁吹線圈的吹弧效果在觸頭分斷大電流時很明顯，分斷小電流時則差一些。
基本介紹
- 中文名：磁吹滅弧
- 外文名：Magnetic blow-out
- 屬於：滅弧方式
- 原理：利用磁場對電流的作用力
- 套用：安川電器的24kV的SF6負荷開關
- 裝置組成：磁吹線圈、磁吹鐵心、導磁夾板
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滅弧方式
電弧在開關電器的觸頭間燃燒，為了減少電弧對觸頭的燒損和限制電弧燃燒的空間，一般要採用具有較強滅弧能力的滅弧裝置來包圍，它們採用不同的工作原理，通常有以下幾種：
(1)在大氣中依靠機械外力將觸頭分開，拉長電弧。
(2)利用渡過導電迴路或特製線圈的電流在燃弧區域產生磁場，驅動電弧旋轉移動或拉長。
(3)依靠磁場的作用，將電弧推進耐弧材料製成的狹縫中加以冷卻和消電離。
(4)用絕緣柵片或金屬柵片來滅弧。
(5)採用固體產生式材料做封閉滅弧室，一方面提高滅弧室壓力，同時也可以利用氣體進行吹弧。
(6)採用石英砂等固體顆粒來限制電弧發展和加強冷卻。
(7)利用電弧自身能量，分解油氣或阻塞弧道，產生高壓氣體進行吹弧。
(8)利用高壓氣體吹弧，主要有空氣或SF6氣體。
(9)採用真空滅弧室進行滅弧。
一般開關電器可以採用其中一種滅弧方式，也可以採用幾種方式結合使用。
磁吹滅弧簡介
電弧在磁場中燃燒時，會產生電磁力，即洛倫茲力，這可以套用於熄弧過程。最簡單的方法是用電磁力來影響電弧並將電弧導入特殊發散形狀的引弧角，從而拉長電弧。電弧的運動和拉長有助於弧柱的冷卻和消電離。
增加電弧電壓的更有效控制方法是增加電弧隔板。其主要功能如下：
1、使電弧運動和拉長；
2、在絕緣側壁之間擠壓；
3、利用產氣材料冷卻；
4、利用金屬柵片將電弧分割成多個串聯短弧，或者利用絕緣柵片阻擋來增加電弧長度。
大部分電弧隋板至少包含上述兩種功能。
電弧隔板有兩種最基本的類型，每一類型的主要特徵是其所採用的電弧柵片的材料不同：
1)採用金屬柵片的電弧隔板；
2)採用絕緣柵片的電弧隔板。
採用金屬柵片的電弧隔板把電弧分割成在一組平行柵片之間燃燒的多個短弧。利用多個陽極和陰極壓降使電弧電壓增加，每一短弧在15~20V的量級。弧柱壓降取決於決定電弧分割長度的柵片間隔。通過柵片的熱傳導，電弧冷卻作用得到增強。無論電弧電流數值大小，當這些短弧上的電弧電壓值低於某一水平而不足以維持陽極和陰極壓降時，電弧會自動熄滅。
金屬柵片一般是用鋼製作的，這是因為鋼的鐵磁特性有助於吸引電弧並使電弧停留在疊片內部。對於這一類型的電弧隔板，電弧起始時通過發散的引弧角引入到柵片內部，引弧角僅是一對專門設計的用於燃弧的角狀物。隨後，由電流迴路產生的電磁力將使電弧更加深入地運動到隔板內。
磁吹滅弧裝置
磁吹滅弧裝置由磁吹線圈、磁吹鐵心、導磁夾板和導弧角等組成。磁吹線圈串聯在觸頭迴路中，通過線圈的電流就是電弧電流，線圈電流產生磁通，經鐵心、導磁夾極、兩觸頭間形成迴路。在兩觸頭間產生較強的磁通，電弧在磁場中受力而運動，很快離開觸頭而導致在滅弧角上拉長冷卻，迫使電弧熄滅。
在大容量的低壓開關中，有時需要較大的電動力來驅動電弧進入滅弧室，就可以使用下圖所示的磁吹線圈來進行工作。這種線圈一般是與靜觸頭串聯，採用較少的匝數繞成，線上圈中間加裝鐵心是為了減小磁阻以增大磁通，線圈夾在導磁鋼板當中，當觸頭分開時，磁場垂直於電弧，產生的電動力驅使電弧向一個方向運動，轉移到引弧角等處進行熄弧。
磁吹滅弧裝置對於採用線圈磁吹的方式滅弧，存在一種矛盾的情況，就是在開斷大電流和小電流之間的平衡關係。如果線圈磁場的設計在較大電流下適當的話，那么在較小電流時，就會造成由於電流產生的磁場力不夠大而不能有效地把電弧推動到引弧角等處。而如果按照小電流磁吹的設計參數，又會使得在較大電流情況磁吹過於強烈，把觸頭上的金屬液橋等吹到接觸區以外，這樣會加速觸頭的磨損。為了解決這一矛盾，在設計上可以適當選擇線圈匝數和鐵心截面積等參數，使得在開斷小電流時磁場較 合適，而在開斷大電流時磁路有部分的飽和而不會導致磁場過強。
現在除了在低壓領域中使用線圈磁吹原理，在中、高壓領域中也有較多的使用，比如日本安川電器的24kV的SF6負荷開關等開關設備都使用了此種滅弧原理。
