????????交流電弧在電流過零的時刻，電弧會自動熄滅，而在電流過零后，如果條件具備，則又重新起弧。這種在電流過零前后電弧熄滅的現(xiàn)象，被稱為交流電弧的零休現(xiàn)象。
????????絕大部分交流開關(guān)設(shè)備都時利用上述特性來熄滅電弧的。
????????在零休現(xiàn)象中弧隙中同時進行著介質(zhì)恢復過程、電壓恢復過程這兩個相關(guān)的過程。下面我們來分別介紹下這兩個過程。
一、介質(zhì)恢復過程
????????弧隙中的電離氣體由導電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻^緣狀態(tài)，弧隙能承受電壓而電弧不重燃的過程。介質(zhì)恢復強度（ujf）是指某一時刻弧隙介質(zhì)所能承受的最高電壓。
Ⅰ、近陰極區(qū)的介質(zhì)恢復過程
????????電流過零期間，弧隙兩端電壓也過零，此時弧隙中的正負帶電粒子由于熱運動而處于均勻分布狀態(tài)。電流過零后，當弧隙兩端電壓極性改變時，電子迅速向正極方向運動，而離子由于質(zhì)量很大加速緩慢，在極短時間內(nèi)可認為停留在原位置。于是，在新陰極附近形成正電荷層，形成電場并作用于新陰極表面。其示意圖如下所示：
????????過零后的電場分布及電位分布，示意圖如下所示：
????????弧隙中其他部分為等離子體，電導率很大，可以認為空間電荷層即加在電極兩端的電壓。那么電流過零瞬間陰極表面電場強度與電極間施加電壓的關(guān)系如下所示：
????????E0是陰極表面電場強度，n是正電荷數(shù)密度，q是正電荷的電量，Uj是相對陰極的電位，ε是氣體介電常數(shù)。
????????當新陰極較冷，要產(chǎn)生電子只能靠陰極表面處存在的高電場進行發(fā)射，要求E0要大于一定值（如106v/m）。電場E0隨著電極上的電壓Uj的增大而增大，所以Uj必須大于一定值，否則E0就不足以產(chǎn)生強場發(fā)射，電弧便不能再產(chǎn)生。
????????從電路角度看，好像弧隙在電流過零后立即獲得一定的耐壓強度，這一現(xiàn)象叫做近陰極效應(yīng)。電流過零后弧隙立即能承受的電壓值就稱為介質(zhì)初始恢復強度Ujf0。
????????通常來說，在電流過零后（0.1-1μs）介質(zhì)初始恢復強度可達150~250V。
????????介質(zhì)初始恢復強度與電弧電流有很大的關(guān)系。有下面兩種情況：
????????1、陰極溫度非常高，熱電子發(fā)射作用也就很強，陰極產(chǎn)生電子不再依靠強場發(fā)射，陰極前不再缺少電子，那么近陰極效應(yīng)將不復存在。
????????2、陰極溫度較高，強場發(fā)射的效果也會增強，這就導致了擊穿電壓的變小。
????????我們來看看下面這張表，很明顯隨著電弧電流的增大，近陰極效應(yīng)產(chǎn)生的介質(zhì)初始恢復強度大幅下降。
????????由于低壓開關(guān)電器的功率不大，在斷路時，開關(guān)電器觸頭往往發(fā)熱不算大，近陰極效應(yīng)明顯，因此近陰極效應(yīng)在低壓開關(guān)的滅弧中起著顯著的做用。
????????而高壓開關(guān)電器功率較大，在斷路時，開關(guān)觸頭的發(fā)熱很大，近陰極效應(yīng)幾乎不復存在，所以在高壓開關(guān)電器的滅弧過程中起決定作用的是弧柱區(qū)介質(zhì)強度的恢復過程。
????????陽極只是一個被動、“消極”的電子收集器。近陽極區(qū)對介質(zhì)恢復過程一般不起作用。
Ⅱ、弧柱區(qū)的介質(zhì)恢復過程
????????一般而言，電弧的熄滅都要經(jīng)過兩個過程，下面我們來詳細說明下。
????????①熱擊穿
????????電流過零的速度很快，而弧隙溫度的降低和弧隙恢復到絕緣狀態(tài)需要一定的時間，因此，電流過零后很短時間內(nèi)，電弧熱慣性的作用使熱游離仍然存在，弧隙具有一定的電導性，稱為剩余電導。
????????在弧隙兩端電壓作用下，弧隙中仍有能量輸入。如果此時在弧隙上的電壓足夠高，使弧隙輸入能量大于散失能量，則弧隙溫度升高，熱游離又得到加強，熱游離又得到加強，弧隙電阻迅速減小，電弧重新劇烈燃燒。
????????該重燃是由于輸入弧隙的能量大于其散失能量引起的，電流過零時的階段稱為熱擊穿。
????????熱擊穿階段的特征是：第一，弧隙處于導通狀態(tài)，具有一定數(shù)值的電阻（較?。?，有剩余電流通過，弧隙仍得到能量。第二，電弧溫度高，以熱電離為主要電離方式。
②電擊穿
????????在熱擊穿的過程中，如果加在弧隙上的電壓相當小甚至為零，弧隙輸入能量小于散失能量，則弧隙溫度繼續(xù)下降，弧隙電阻繼續(xù)增大至無窮，此時熱游離已經(jīng)基本停止，電弧熄滅，弧隙中的帶電質(zhì)點轉(zhuǎn)變?yōu)橹行越橘|(zhì)。
????????從物理意義上講，此時，電弧已不存在，弧隙中只存在一團溫度較高的氣體，耐壓強度依然較低。若弧隙上施加一足夠高的電壓，則會引起弧隙重新?lián)舸?，從而使電弧重燃。由此引起的重燃稱為電擊穿。電流過零后的這一階段稱為電擊穿階段。
????????電擊穿階段的特性是：第一，弧隙電阻值趨于無窮大；第二，電弧溫度較高，以電場電離為主要電離方式。
????????熱擊穿和電擊穿有過渡過程，很難明確區(qū)分。但從理論上我們可以給出一個大致的流程圖，加強理解。如下所示：
????????若能夠在電流過零后，對電弧實行強冷，則弧隙中的熱電離作用基本上已經(jīng)停止。此時如果發(fā)生電弧的重燃，則不存在熱擊穿階段，而是立即進入電擊穿階段。
Ⅲ、介質(zhì)恢復強度的特性
????????介質(zhì)恢復過程分為三個階段：
????????1、電弧電流過零到到電極不足以熱發(fā)射；
????????2、近極區(qū)冷卻；
????????3、全部弧柱冷卻，3000K-4000K以下；
????????對于低壓開關(guān)電器來說，1的后半部分和2至關(guān)重要。因為1的后半部分決定了近陰極效應(yīng)是否能夠存在，而2決定了因近陰極效應(yīng)而產(chǎn)生的介質(zhì)初始恢復強度的大小。
????????介質(zhì)恢復強度的表達式如下所示：
????????介質(zhì)恢復強度（ujf）的部分影響因素如下所示：
①開斷電流及弧柱冷卻
????????從上圖中我們可以看出Ujf0和Kjf都與開斷電流有著密切的關(guān)系。
????????首先是Ujf0比較明顯，隨著I0的增大，Ujf0減小。這是因為開斷電流增加，電極溫度升高，電流過零后，新的電極依然保持較高的溫度，有助于電子熱發(fā)射，削弱了近陰極效應(yīng)。
????????然后是Kjf，它的走勢比較奇特。這是因為它與開斷電流有關(guān)，但主要取決于弧柱的冷卻情況。當電流相對小時，磁吹冷卻帶來的冷卻作用小，電流上升，弧柱溫度卻上升的較快，這就導致了Kjf的下降；當電流相對較大時，雖然電流上升，但磁吹冷卻帶來的冷卻作用大，所以Kjf的上升或保持不變。
②觸頭材料
????????電極材料的沸點越低（越容易蒸發(fā)，而蒸發(fā)吸熱，電極溫度下降，但形成的金屬蒸汽又會給熄弧帶來不利影響），熱導率越高（冷卻效果好，電極溫度下降），則Ujf0越大。
????????除了上面所說，還有很多其他因素。當上述因素及其他相關(guān)因素都給定時，介質(zhì)恢復的特性也就確定了。這就是固有介質(zhì)恢復強度。
????????而在現(xiàn)實當中，介質(zhì)恢復過程中電源往往會施加一電壓給弧隙，這會影響到介質(zhì)恢復過程。電壓大小，波形不同，介質(zhì)恢復的特性也就不同。這時，我們把它叫做實際介質(zhì)恢復強度。
二、電壓恢復過程
????????電流過零后，弧隙兩端的電壓由零或反向電弧電壓上升到電源電壓的過程稱為電壓恢復過程。電壓恢復過程中弧隙上的電壓被稱為恢復電壓。
????????恢復電壓包含穩(wěn)態(tài)分量（工頻電壓、直流電壓）和暫態(tài)分量。暫態(tài)分量時間短、頻率高對熄弧極為關(guān)鍵?；謴碗妷旱慕M成與負載性質(zhì)有關(guān)。
Ⅰ、開斷不同性質(zhì)負載的恢復電壓
①阻性負載
????????其電路圖及波形圖如下所示：
????????在上圖中我們可以看出，ih與u同相，ih過零時，u也過零。uhf只由u提供，于是它從零按正弦波形上升?？梢钥闯鰑hf無暫態(tài)分量，也無直流電壓。這種恢復電壓叫做工頻恢復電壓。
②容性負載
????????其電路圖及波形圖如下所示：
????????ih超前于u約90°，ih過零時u約處于幅值，ih過零時電容C被充電且保持，約為u的幅值。uhf隨u變化，但疊加了電容C的直流電壓，表現(xiàn)為在u的基礎(chǔ)上抬高了u的幅值。所以uhf最大值可達u幅值的2倍。uhf無暫態(tài)分量，穩(wěn)態(tài)分量為直流電壓與工頻電壓之和。
③感性負載
????????其電路圖及波形圖如下所示：
????????ih滯后于u約90°，ih過零時u約處于反向幅值。理論上ih過零后，uhf應(yīng)從0跳變至u的反向幅值，但實際上由于弧隙兩端等效電容的存在，uhf將按一快速的過渡過程上升，此后再按工頻變化。
????????我們在圖中很明顯的看到，在電流過零時，uhf產(chǎn)生了明顯的振蕩。這就是暫態(tài)分量。它產(chǎn)生的原因這里簡單說下，首先我們知道電感的電壓是等于-Ldi/dt，當i趨近于0時，它產(chǎn)生的反向電動勢最大。然后由于電感與系統(tǒng)中的分布電容發(fā)生諧振，但由于電阻的存在，諧振是衰減的。
????????uhf中含有穩(wěn)態(tài)分量（工頻電壓）和暫態(tài)分量，為瞬態(tài)恢復電壓。
Ⅱ、工程實踐中的恢復電壓
????????實際情況下，開關(guān)電器大多工作于非容性電路。一般電網(wǎng)中短路電流為感性。一般而言，開關(guān)電器滅弧裝置的設(shè)計和試驗都以開斷感性電路為準。
????????首先我們單獨來看看它的穩(wěn)態(tài)分量（工頻電壓）部分，首先看一個經(jīng)驗公式：
????????其中線路因數(shù)Kx與被開斷電路相數(shù)，每相弧隙數(shù)，弧隙在電路中的工作情況有關(guān)。如果全面考慮的話，分析過程太復雜，還是直接看經(jīng)驗值為上。
????????三相開關(guān)電器中，每相弧隙都應(yīng)按1.5考慮，在超高壓電網(wǎng)中取1.3。對110kV高壓斷路器的工頻恢復電壓的最大值=1.414*1.5*110/1.732=134.71kV，這還沒算上暫態(tài)量。
????????然后我們再把開斷過程做個等效電路，如下圖所示：
????????其中L為整個回路的等效電感（電源自身和線路電感），C折算到弧隙兩端的等效電容（電源繞組和線路對地、線間），折算到弧隙兩端的等效電阻（電源、線路等各種電、磁損耗折算）
????????直接根據(jù)基爾霍夫定律列方程組就好了。方程好列，不過解微分方程就蛋疼了。我是忘得差不多了，這邊直接給結(jié)果了。
????????可以解得：
????????電路微分方程的特征根，稱為電路的固有頻率。我們根據(jù)上述方程有無實數(shù)根，可以判斷電路的阻尼情況。而決定有無實根的顯然是根號中的部分。如果這部分大于零，則有實根；小于零，則無實根。
????????綜上我們很容易得到臨界電阻為
????????當電阻大于這個值時，為欠阻尼。當電阻小于此值，為過阻尼。如下圖所示：
????????在實際開斷短路電流時，uhf多為振蕩衰減的波形且表現(xiàn)為高頻振蕩。如下圖所示：
????????上面是定量分析。其實通過簡單的定性分析，我們也能斷定電阻對恢復電壓的影響?；氐缴厦娴碾娐罚擱趨于無窮大時，相當于斷路，抹去這條支路不看，不就是典型的LC振蕩電路嘛，那么uhf就是C上電壓；當R趨于0時，相當于短路，電弧與其并聯(lián)，那么uhf等于0。
????????再補充一點，在熱擊穿中我們講到，電弧是存在一定電阻的，這相當于并聯(lián)了電阻，R會減小。這會導致振蕩頻率減小，阻尼作用加強。
????????這也就又說明了事物的兩重性。剩余電阻的出現(xiàn)顯示了對弧柱的冷卻作用不夠，弧隙的介質(zhì)恢復強度增長不快，不利于熄弧。但也可以使得恢復電壓特性降低，這是有利于熄弧的。但是它的正面作用是遠遠不如負面作用，所以往往在工程實踐中對電弧進行強冷是一個非常普遍滅弧方法。
????????在開關(guān)電器開斷能力試驗標準中規(guī)定是試驗線路的恢復電壓特性，為了方便工程應(yīng)用引入了一些特征參數(shù)來描述恢復電壓。對于低壓電器，有振幅因素（γ=Uhfm/Ugm）和振蕩頻率（f=1/2tm）；對于高壓電器有恢復電壓峰值、峰值時間、延遲時間（表征起始上升部分的凹度）。這里就不展開談了。
????????我們這里再介紹一個經(jīng)驗系數(shù)，幅值系數(shù)Km一般在1.2~1.8之間，我們這里取Km的中位數(shù)1.5。上文算到110kV高壓斷路器的工頻恢復電壓最大值為134.71kV，這個值再乘上1.5，即是恢復電壓幅值的一般水平202.07kV。如果按極大值算，可高達242.47kV，十分驚人。
三、交流電弧的熄滅條件
Ⅰ、宏觀角度
????????電弧熄滅與否，取決于上述兩個過程的競爭。即交流電流過零后，弧隙中的實際介質(zhì)恢復強度特性總是高于加到弧隙上的實際恢復電壓特性。我們以下圖為例來說明：
????????上圖中實線為固有特性，虛線為實際特性。ujf在恢復電壓作用下出現(xiàn)下降，而uhf在電弧電阻的作用下也發(fā)生了下降。圖中兩條虛線出現(xiàn)了交點，這就說明電弧會發(fā)生重燃現(xiàn)象。
????????更進一步，我們還可以通過恢復電壓波形和剩余電流波形來判斷是熱擊穿階段還是電擊穿階段的介質(zhì)恢復強度不夠。來看看下面4張圖
????????圖a存在剩余電流，恢復電壓波形正常，顯然是未擊穿。
????????圖b存在剩余電流且很快上升至較大值，而恢復電壓很快降低，這都說明電阻急劇減小，這是熱擊穿。
????????圖c一開始是沒有剩余電流的，說明沒有熱擊穿的發(fā)生，之后有電流出現(xiàn)，這時弧隙被擊穿，顯然這是電擊穿。
????????圖d一開始有剩余電流，但逐漸歸零，這也說明沒有熱擊穿的發(fā)生，隨后電流突然增大，這也是電擊穿。
Ⅱ、微觀角度
????????游離作用小于去游離作用，則電弧電流減小，電弧最終熄滅。無論交直流電弧都是這個機理。游離與去游離的相關(guān)知識我在《斷路器中電弧的產(chǎn)生》中講過，這里不再贅述。
四、工程實踐中常用的方法
Ⅰ、低壓開關(guān)電器
?①利用短弧原理滅弧
????????本質(zhì)上就是利用上文中提到的近陰極效應(yīng)。金屬滅弧柵是典型裝置，一般采用絕緣板夾著許多金屬柵片組成，罩住開關(guān)觸頭的全行程。通過吹弧（下文會詳述）使電弧進入滅弧柵，長電弧被柵片切成一連串的短電弧。通過上文我們知道近陰極效應(yīng)會使得電流過零，弧隙中立即出現(xiàn)150~250V的介質(zhì)強度。設(shè)有n個金屬柵片，則滅弧柵片的總介質(zhì)強度為（n-1）*（150~250V）。當恢復電壓始終小于該值，電弧就會熄滅。其示意圖如下所示：
②縱縫滅弧原理
????????所謂縱縫就是滅弧室的縫隙方向與電弧的軸線平行，通常上部縫寬小于電弧直徑。此類滅弧裝置的工作原理是通過吹弧將電弧驅(qū)入耐弧絕緣絕緣材料（石棉、水泥、陶土等）制成的具有縱縫的滅弧室，此時電弧能與縫壁緊密接觸。電弧在移動過程中不斷改變與縫壁接觸的部位，因而冷卻效果好，對熄弧有利。
????????按縫隙尺寸和形式，它們又分為三種。
⑴縱向窄縫（單縫）
????????此形式冷卻效果好，但對殘余游離氣體的排出不利。在頻繁開斷電流時，對熄弧不利此種形式適用于操作頻率不高的場合。其示意圖如下所示：
⑵縱向?qū)捒p（多縫）
????????此形式冷卻效果差，但排出殘余游離氣體的性能好。實際應(yīng)用上常在寬縫中設(shè)置若干絕緣隔板，形成縱向多縫。
????????采用多縱縫可以減小電弧進入上部窄縫的阻力，在驅(qū)動電弧運動的電磁力給定時，可以采用比單縫滅弧室更小的縫隙，這使得其對電弧的冷卻和去游離作用更強。同時寬縫的優(yōu)良排氣特性也得到了較好的保留。綜上，多縱縫的結(jié)構(gòu)形式適用于較頻繁開斷的場合。
????由于上述優(yōu)點，多縱縫滅弧裝置廣泛應(yīng)用于低壓接觸器中。其示意圖如下所示：
⑶縱向曲縫
????????縱向曲縫式又稱迷宮式，它的縫壁制成凹凸相間的齒狀，上下齒相互錯開。同時，在電弧進入處齒長較短，愈往深處，齒長愈長。
????????當電弧受到外力作用從下向上進入滅弧罩的過程中，它不僅與壁縫接觸面積越來越大，而且長度也越來越長，冷卻作用大增，具有很強的滅弧能力。
????????但是因為縫隙愈往深處愈小，電弧在縫內(nèi)運動受到的阻力愈來愈大。所以，這種結(jié)構(gòu)的滅弧罩，一定要與能讓電弧受較大電動機的結(jié)構(gòu)相配合，如磁吹線圈。
其示意圖如下所示：
????????縱縫滅弧原理交直流通用，常用于低壓接觸器。
Ⅱ、高壓開關(guān)電器
①采用滅弧能力強的滅弧介質(zhì)
⑴石英砂
????????石英砂填充在絕緣管內(nèi)作滅弧介質(zhì)。熔體融化后產(chǎn)生的金屬蒸汽擴散至石英砂縫隙遇冷迅速凝結(jié)，大大減少了弧隙中的金屬蒸汽。電弧也迅速冷卻復合，滅弧能力強，截流作用顯著。主要用于高低壓熔斷器。其示意圖如下所示：
⑵壓縮空氣
????????分子密度大，質(zhì)點的自由行程小，能量不易積累，不易發(fā)生游離。
⑶變壓器油
????????利用變壓器油在電弧高溫的作用下，可分解出大量氫氣和油蒸汽滅弧。利用氫氣的高導熱性和低粘度加強對弧柱的冷卻作用，氫氣的滅弧能力是空氣的7.5倍。曾在高壓斷路器中占重要地位，現(xiàn)已逐漸被其他滅弧裝置所取代。
⑷SF6氣體
????????利用SF6良好的電負性，具有很強的吸附電子能力，能迅速捕捉自由電子而形成穩(wěn)定的負離子，為復合創(chuàng)造了有利條件，因而具有很強的滅弧能力。其滅弧能力比空氣強100倍。
⑸真空
????????當滅弧室真空度在1.33×10-3Pa以下時，電子的自由行程達43m，發(fā)生碰撞電離的概率極小。且弧柱內(nèi)與弧柱外帶電粒子的濃度差和溫差都很大，有利于擴散。其絕緣能量比變壓器油，常壓下的SF6，空氣都大。
②吹弧
????????采用滅弧介質(zhì)或電流磁場吹動電弧，可根據(jù)吹動方向進行分類。
????????橫吹是吹弧方向與電弧軸線相垂直，縱吹是吹動方向與電弧軸線一致，將縱吹和橫吹結(jié)合起來。相同條件下橫吹比縱吹效果更好。其示意圖如下所示：
????????正如上圖中顯示，吹弧手段常常配合滅弧柵一起運用，達到事半功倍的效果。
⑴滅弧介質(zhì)
????????利用各種預先設(shè)計好的滅弧室，使氣體或油在電弧高溫下產(chǎn)生巨大壓力，并利用噴口形成強烈吹弧。即起到對流換熱、強烈冷卻弧隙的作用，又起到部分取代原弧隙中游離氣體或高溫氣體的作用。電弧被拉長或變細，受到冷卻，復合加強，同時吹弧有利于擴散，最終使電弧熄滅。下圖所示的是以壓縮空氣為吹弧介質(zhì)的氣吹滅弧裝置。
⑵磁場
????????在觸頭回路（主電路）中串接吹弧線圈（較粗的幾匝導線，其間穿以鐵心增加導磁性）。通電流后產(chǎn)生較大的磁通。觸頭分開的瞬間所產(chǎn)生的電弧就是載流體，它在磁通的作用下產(chǎn)生電磁力，把電弧拉長與冷卻而滅弧。
????????適當選擇吹弧線圈的匝數(shù)以及鐵心和鐵夾板的截面積，使得開斷小電流時磁場強度適當（避免電動力過小引起吹弧困難），在開斷大電流時則由于磁路飽和而磁場不致過強（第一，避免過早熄弧導致過電壓；第二，避免觸頭熔化的金屬橋被過大的電動力驅(qū)趕到接觸區(qū)以外，造成觸頭的電磨損大大增加）。其示意圖如下所示：
⑶產(chǎn)氣結(jié)構(gòu)
????????利用能產(chǎn)生氣體的固體絕緣材料（鋼紙、有機玻璃等）兼作絕緣管和滅弧室。該材料在電弧高溫作用下迅速分解氣體，產(chǎn)生含氫高壓氣體。主要用于高低壓熔斷器。
③采用特殊金屬材料制作滅弧觸頭
????????采用熔點高、導熱系數(shù)和熱容量大的耐高溫金屬作觸頭材料，可以減少熱電子發(fā)射和電弧中的金屬蒸汽，抑制弧隙介質(zhì)的游離作用。同時，觸頭材料還要求有較高的抗電弧、抗熔焊能力。常用的觸頭材料有銅鎢合金和銀鎢合金。
④采用多斷口滅弧
????????采用多個滅弧室串聯(lián)的多斷口滅弧方式。多斷口將電弧分割成多段，在相同觸頭行程下，增加了電弧的總長度，弧隙電阻迅速增大，強度恢復速度加快。同時每個斷口上的恢復電壓減小，降低了恢復電壓的上升速度和幅值，提高滅弧能力。其示意圖下圖所示：
????????但在實際的開斷過程中，由于滅弧裝置的導電部分與斷路器底座和大地間分布電容的存在，每一個斷口在開斷位置的電壓分配和開斷過程中的恢復電壓分配將出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，影響到整個斷路器的滅弧能力。
????????通常在斷路器的多斷口上加并聯(lián)電容，只要電容量足夠大斷口上的電壓分布就接近相等，從而保證了斷路器的滅弧能力。我們可以簡單的計算下，這樣更直觀。
????????首先我們先來復習一下，電容的串并聯(lián)。電容的決定式為：C=εS/4πkd 。其中，ε為極板間介質(zhì)介電常數(shù)，S為電容極板的正對面積，d為電容極板的距離，k為靜電力常量。
????????電容串聯(lián)，串聯(lián)后總電容的金屬極板之間距離相當于各串聯(lián)電容器之和，這就是說串聯(lián)會導致d的增大，那么其總電容會小于串聯(lián)回路中的任何一個電容量。即電容器串聯(lián)時，串聯(lián)容量的倒數(shù)為各容量的倒數(shù)之和。
????????電容串聯(lián)后，會產(chǎn)生分壓作用，其分壓比為電容量的倒數(shù)比。另外當電容器處于串聯(lián)狀態(tài)時，其損耗電阻也處于串聯(lián)狀態(tài)，會使得損耗值變大。
????????電容并聯(lián)，并聯(lián)后總電容的金屬極板的面積相當于各并聯(lián)電容器之和，這就是說并聯(lián)會導致S的增大。即電容器并聯(lián)時，并聯(lián)容量為各并聯(lián)電容之和。
????????電容并聯(lián)后，會產(chǎn)生分流作用，其分流比是電容量之比。另外當電容器處于并聯(lián)狀態(tài)時，其損耗電阻也處于并聯(lián)狀態(tài)，會使得損耗值變小。
????????串聯(lián)電容器組，通常應(yīng)用于330kV及以上的超高壓線路中，其主要作用是從補償電抗的角度來改善系統(tǒng)電壓，其主要作用是調(diào)壓，穩(wěn)壓。
????????并聯(lián)電容器組，通常并聯(lián)在系統(tǒng)母線上，類似系統(tǒng)母線的一個容性負荷，它吸收系統(tǒng)的容性無功功率，這就相當于并聯(lián)電容器向系統(tǒng)發(fā)出感性無功。因此，并聯(lián)電容器能夠向系統(tǒng)提供感性無功功率，改善系統(tǒng)運行的功率因數(shù)，提高受電端的電壓水平，同時減少感性無功的輸送，減少了電壓和功率損耗，因而提高了線路的輸電能力。其主要作用是降網(wǎng)損。
????????回到正題，我們看等值電路圖，它就是Cd與C0并聯(lián)然后與Cd串聯(lián)。我們可以列出如下方程組：
????????顯然U1>U2，若Cd≈C0，則U1=2/3U，U2=1/3U。
????????我們再來并有均壓電容的斷路器的等值電路圖：
????????同理可得：
????????若Cd+C>>C0，則U1=1/2U，U2=1/2U。均壓完成。
⑤提高斷路器觸頭的分離速度
????????采用強力分閘彈簧（分閘速度一般為16m/s），迅速拉長電弧，有利于迅速減小弧柱內(nèi)的電位梯度，增加電弧與周圍介質(zhì)的接觸面積，加強冷卻和擴散作用。
⑥在斷路器主觸頭兩端加裝低值并聯(lián)電阻
????????分閘時，主觸頭Q1先斷開，產(chǎn)生電弧。因有并聯(lián)電阻，恢復電壓為欠阻尼的情況，降低了恢復電壓的上升速度和幅值，主觸頭上的電弧很快熄滅。接著斷開輔助觸頭Q2，由于電阻r的限流和阻尼作用，輔助觸頭上的電弧也容易熄滅。詳見《操作過電壓之一——切空載線路（電容性元件）》。
????????合閘時，輔助觸點先合，讓其預合在電阻性負荷上，然后合上主觸頭避免合閘過電壓。詳見《操作過電壓之二——合空載線路（電容性元件）》。
????????其示意圖如下所示：
????????圖中的r要小于上文中1/2*√(L/C)，否則不能使恢復電壓呈過阻尼態(tài)。但該電阻值不能過小，過小則主觸頭滅弧后輔助觸頭開斷困難。
⑦附加同步開斷裝置
????????開關(guān)電器的觸頭在交流電流過零時，瞬時分開，并以極高的速度拉開到足以承受恢復電壓而不發(fā)生間隙擊穿的距離，則弧隙中將不產(chǎn)生電弧。
????????這是因為理論上交流電流為零時開斷，將不產(chǎn)生熱量，不存在熱電離。由于其中滅弧介質(zhì)處于未電離態(tài)，只需要較小的極間距離，就可承受較高的恢復電壓，從而避免發(fā)生電擊穿的發(fā)生。
????????這種開斷電路的方法叫同步開斷。理想的同步開斷裝置無需采用滅弧裝置，然而實際上非常難以實現(xiàn)。首先不能保證穩(wěn)定地每次恰好在電流過零時分開，其次不能簡便地使動觸頭獲得所需的高速度。
????????所以在工程上實際應(yīng)用的是帶滅弧裝置的同步開斷裝置，即在現(xiàn)有的開關(guān)電器滅弧裝置上加上同步開斷裝置，使觸頭在電流過零前極短時刻分開，同時提高觸頭運動速度，使觸頭從分開到電流過零這段時間內(nèi)動、靜觸頭能分開到足夠距離。
????????帶有壓縮空氣滅弧裝置的同步開斷裝置示意圖如下：
⑧并聯(lián)晶閘管
????????利用晶閘管具有可控單向?qū)щ姷男再|(zhì)。
????????其示意圖如下所示：
????????將晶閘管與開關(guān)電器S并聯(lián)，在交流電流的流向如上圖所示方向時，將開關(guān)S的觸頭分開，同時使晶閘管V觸發(fā)導通，于是開斷電流將從V中流過。由于V的電壓降大大低于生弧電壓，弧隙中將無電流。
????????此后，當晶閘管V中交流電流過零時，它將自動閉鎖。這種綜合有觸頭開關(guān)電器和晶閘管而成的開關(guān)，稱為混合式開關(guān)。
????????其優(yōu)點有：第一，觸頭分開時刻的穩(wěn)定性要求降低；第二，有較長的時間讓動觸頭在電流過零時達到一定的開距，從而可以減小動觸頭的運動速度；第三，弧隙中只流過數(shù)值較小的電流且持續(xù)時間較短，弧隙中氣體電離情況不太嚴重，所以在電流過零后弧隙的介質(zhì)恢復強度數(shù)值較高，從而使現(xiàn)有的滅弧裝置能夠開斷更大的電流。
????????但其結(jié)構(gòu)復雜，造價昂貴，限制了其應(yīng)用。
五、小結(jié)
????????至此，交流電流的滅弧就全部介紹完畢了。列在高壓中的方法由于造價問題，一般不在低壓中使用；但列在低壓中的方法一般不在高壓中運行，特別是以近陰極效應(yīng)為原理的短弧滅弧，只用于低壓開關(guān)電器。在四中羅列滅弧方法有一些在直流中同樣有效，在接下來的直流篇中，如果有重復的，我只會列一個名字，下期再會。
