电弧的本质是触头间隙中的气体在强电场作用下的放电现象。电弧会产生高温，并发出强光。电弧的出现使得电路继续保持导通状态，其高温烧蚀触头金属材料，减低电器的使用寿命，严重时会引起触头材料的熔焊，并引起电气火灾。在本文介绍常见四种交流电弧灭弧方法。

灭弧方法之一：拉长电弧
拉长电弧，降低电场强度或者将电弧分为许多短弧，使得电场强度无法维持电弧持续存在。

图1所示为交流接触器的桥式一次触头，下部的是定触头，上部的是动触头，触头中流过的电流是I。当触头打开后，动静触头之间出现了电弧。我们用右手螺旋定则可以判断出磁力线方向是从外部进入纸面的;再用左手定则可判断出电流I对电弧产生的电磁力F方向向外，如图1中的F所示。
 
图1   桥式触头中的电弧及消散方向

电弧在力F的吹弧作用力下被拉长降温，同时还降低了电弧内部单位长度的电场强度，最终电弧被熄灭。

灭弧方法之二：利用冷却介质对电弧降温
图2所示为低压熔断器熔芯内的灭弧细沙，它利用细沙将电弧冷却降温直至熄灭。
 
图2   熔断器熔芯内填充细沙进行灭弧

灭弧方法之三：利用灭弧栅使得电弧降温灭弧
利用电磁力使得电弧进入到绝缘材料制作的灭弧窄缝中，让电弧强制降温，减小离子运动速度，加速等离子体中离子的复合作用。图3所示为灭弧栅灭弧示意图。

 
图3  灭弧栅灭弧示意图
 
灭弧栅是一系列间距为2-2.5mm的钢片，它们被安放在低压开关电器的灭弧室中，彼此之间相互绝缘。

当动、静触头分开后产生了原始电弧。因为灭弧栅片的磁阻比空气小得多，因此电弧下部磁通密度远大于电弧上部的磁通密度，这种上下不对称的磁阻将电弧拉入灭弧栅中，随即电弧被灭弧栅分成许多相互连接的短电弧段。虽然每两片灭弧栅片可以看作是一对电极，因为灭弧栅电极之间是相互绝缘的，故其绝缘效果极强，使得这些短电弧段在受到灭弧栅的绝缘和冷却作用下强制降温熄灭。

灭弧栅不但能对电弧冷却降温，还能对电弧产生近阴极效应作用。

我们知道空气分子被电离后形成带正电的正离子和带负电的电子，正离子的质量远大于电子；我们还知道交流电流每周期有两次过零。当电弧进入到灭弧栅后，因为电流过零前后触头的阴极和阳极极性要发生改变，于是正负离子的运动方向也要改变。在原先阳极附近的电子因为质量小很容易改变运动方向走向新阳极，而正离子因为质量大却不容易改变运动方向，它们几乎都停留在原先所处的位置，于是在新阴极附近因为缺少电子而出现断流，进而
使得电弧被加速熄灭。

灭弧方法之四：将电弧密封在高压容器或者真空容器中
管状熔断器和真空断路器就采取这种方法灭弧。
由于低压电器中采用真空灭弧较为少见，故此处忽略。具体技术细节请读者参见技术文库的其他读物。

断路器的灭弧原理和方法

灭弧是断路器的一个重要应用之一，由于电弧不仅会对设备线路造成破坏，甚至还会影响人身安全。从而灭弧是什么有必要的，一般情况下的灭弧的常用方法有四种，包括机械灭弧，磁吹灭弧等。本文中我说明下灭弧的常用方法和一些常见断路器的灭弧原理。

首先讨论下现在常用的灭弧方法，主要有以下四种：

1、机械灭弧：通过极限装置将电弧迅速拉长。这种方法多用于开关电器中。

2、磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁场作用下，电弧受电磁力的作用而拉长，被吹入有固体介质构成的灭弧罩内，与固体介质相接触，电弧被冷却而熄灭。

3、窄缝（纵缝）灭弧法：在电弧所形成的磁场电动力的作用下，可使电弧拉长并进入灭弧罩的窄（纵）缝中，几条纵缝可将电弧分割成数段并且与固体介质相接触，电弧便迅速熄灭。这种结构多用于交流接触器上。

4、栅片灭弧法：当触头分开时，产生的电弧在电动力的作用下被推入一组金属栅片中而被分割成数段，彼此绝缘的金属栅片的每一片都相当于一个电极，因此就有许多个阴阳极压降。对交流电弧来说，近阴极处，在电弧过零时就会出现一个150V～250V的介质强度，使电弧无法继续维持而熄灭。由于栅片灭弧效应时要比直流时强得多，所以交流电器常常采用栅片灭弧。

这些方法是主要针对一些低压断路器的，要了解采用这些方法的原因，就必须明确断路器灭弧的原理，下面针对一些常用的断路器讨论。

真空断路器的灭弧原理
在真空断路器分断瞬间，由于两触头间的电容存在，使触头间绝缘击穿，产生真空电弧。由于触头形状和结构的原因，使得真空电弧柱迅速向弧柱体外的真空区域扩散。当被分断的电流接近零时，触头间电弧的温度和压力急剧下降，使电弧不能继续维持而熄灭。电弧熄灭后的几μs内，两触头间的真空间隙耐压水平迅速恢复。同时，触头间也达到了一定距离，能承受很高的恢复电压。所以，一般电流在过零后，不会发生电弧重燃而被分断。这就是其灭弧的原理。

高压跌落熔式断器的灭弧原理
大家都知道在高压大电流的场合，开关为了灭弧常常用较复杂的方法和结构，而高压跌落式熔断器却只需要一个很简单的胶管就可以顺利且很好的实现灭弧，主要原因是：第一、高压跌落熔断器电流不是很大。产生的电弧不是很大。第二，是用空气来熄灭电弧的。有点和空开的灭弧原理一样。只是结构不同而已。

以上就是对断路器灭弧原理和方法的一点总结。