3.5.2 分閘相位對分閘曲線的影響

由于斷路器在開斷電流時相位是隨機(jī)的，本節(jié)研究上述優(yōu)化曲線在不同分閘相位下的開斷情況。

我們以圖3-35所示的陽極放電模式分布圖為例。假設(shè)滅弧室仍然以上節(jié)所得到的優(yōu)化分閘曲線開斷1650A峰值的電流。當(dāng)觸頭在電流峰值（1650A）處打開，短燃弧時間為5ms，則滅弧室的陽極現(xiàn)象如圖中虛線所示，首先滅弧室陽極為強(qiáng)電弧模式，由于該優(yōu)化的曲線具有非常高的剛分速度，使得燃弧模式曲線能夠很快離開強(qiáng)電弧模式區(qū)域。當(dāng)電流減小到1380A（瞬時值），開距為2.33mm時進(jìn)入擴(kuò)散弧模式區(qū)域，最終達(dá)到電流過零。當(dāng)滅弧室開斷長燃弧狀態(tài)時，燃弧時間為15ms，首先在燃弧前5ms，滅弧室的陽極與虛線所示的燃弧模式曲線一致，當(dāng)電流開始在第二個半波（10ms）燃燒時，此時前一半波的陽極變成現(xiàn)在半波的陰極，而在新的陽極表面的陽極現(xiàn)象會如圖中實(shí)線所示，燃弧模式曲線在電流為1069A（瞬時值），開距為4.6mm下進(jìn)入點(diǎn)狀斑點(diǎn)模式區(qū)域，過電流峰值后，電流減小為793A（瞬時值），6.2mm處點(diǎn)狀斑點(diǎn)消失。該燃弧模式曲線在燃弧時間為15ms時對應(yīng)的分閘特性曲線如圖3-36所示，在第一個半波情況，強(qiáng)電弧模式只持續(xù)了1.8ms，而在第二個半波的新陽極上始終沒有出現(xiàn)大電流陽極模式，因此，該優(yōu)化的分閘特性在不同相位下對開斷依然是有利的。

圖3-35 優(yōu)化分閘特性曲線在不同分閘相位條件下的陽極燃弧模式曲線

圖3-36 優(yōu)化的分閘曲線在燃弧時間為15ms時陽極現(xiàn)象示意圖

由此可得，在真空滅弧室中，通過陽極放電模式分布圖得到一條能夠避開陽極斑點(diǎn)模式以及強(qiáng)電弧模式的燃弧模式曲線，這條曲線對應(yīng)著一條優(yōu)化的分閘特性曲線。其特征如下：在剛分時需要一個非常大的速度，避開強(qiáng)電弧模式；然后以一個比較慢的速度將電弧形態(tài)保持在擴(kuò)散弧狀態(tài)或者點(diǎn)狀斑點(diǎn)狀態(tài)；如果燃弧模式曲線進(jìn)入強(qiáng)電弧模式時，需要一個非常快的速度使得燃弧模式曲線的開距增大，盡快脫離強(qiáng)電弧模式；如果燃弧模式曲線進(jìn)入陽極斑點(diǎn)模式時，由于陽極斑點(diǎn)的臨界電流是隨著開距的增大而減小的，所以此時燃弧模式曲線需要保持一定的開距使其盡快進(jìn)入點(diǎn)狀斑點(diǎn)模式，這段時期對應(yīng)于一個相對慢的速度。

對于不同觸頭材料、觸頭直徑的真空滅弧室，在開斷特定的電流下，都可以基于各自的陽極放電模式分布圖，得到避開強(qiáng)電弧模式和陽極斑點(diǎn)模式的一條燃弧模式曲線，從而得到此開斷電流下的優(yōu)化分閘特性曲線。觸頭直徑與觸頭材料的改變影響的僅僅是陽極放電模式分布圖的具體數(shù)值，而基于陽極現(xiàn)象設(shè)計分閘曲線的方法依然具有一定的通用性。