《常用低压电器基础知识》
常用低压电器
常用低压电器第一节低压电器原基本知识第二节刀开关和组合开关课时：2课时课型：新课授课方式：课堂讲授、样品展示、举例、小结、提问目的要求：1、了解有关低压电器的一些基本常识分类2、熟悉刀开关的功能。
3、掌握胶壳开关的操作使用注意、图形和文字符号。
4、了解铁壳开关和组合开关的功能及应用。
5、熟悉常见几种刀开关的功能区别。
重点：胶壳开关的操作使用注意难点：常见几种刀开关的功能区别及应用内容及步骤：§5-1低压电器的基本知识电器对电能的产生、输送、分配与应用起着控制、检测、调节和保护等作用。
一、电器的定义和分类(一)电器的定义用于接通和断开电路或对电路和电气设备进行保护、控制和调节的电工器件。
(二)电器的分类1、按工作电压等级区分可分为高压电器和低压电器(1)高压电器用于交流电压1200 V、直流电压1500 V及以上电路中的电器。
高压电器用于高压供配电电路中,实现电路的保护和控制等。
例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。
(2)低压电器用于交流电压1200 V、直流电压150O V以下电路中的电器。
低压电器常用低压供配电系统和机电设备自动控制系统中,实现电路的保护、控制、检测和转换等。
例如：各种刀开关、按钮、继电器、接触器等。
2、按用途区分，可分为配电电器和控制电器(1)配电电器主要用于供配电系统中实现对电能的输送、分配和保护。
例如熔断器。
断路器、开关及保护继电器等。
(2)控制电器主要用于生产设备自动控制系统中对设备进行控制、检测和保护。
例如接触器、控制继电器、主令电器、起动器、电磁阀等。
3、按触点的动力来源区分可分为手动电器和自动电器(1)手动电器通过人力驱动使触点动作的电器,例如刀开关、按钮、转换开关等。
(2)自动电器通过非人力驱动使触点动作的电器,例如接触器、继电器、热继电器等。
4、按工作环境来区分,可分为一般用途低压电器和特殊用途低压电器(1)一般用途低压电器：用于海拔高度不超过20OO m；周围环境温度在-25℃-40℃之间；空气相对湿度为90%；安装倾斜度不大于5°；无爆炸危险的介质及无显著摇动和冲击振动的场合（2）特殊用途电器：特殊环境和工作条件下使用的各类低压电器,通常是在一般用途低压电器的基础上进行派生而成,如防爆电器、船舶电器、化工电器、热带电器、高原电器以及牵引电器等。
第一节低压电器的基础知识.
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图1-7窄缝灭弧
1-窄缝中的电弧;2-电弧电流; 3-灭弧磁场
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图1-8栅片灭弧
1-灭弧栅片;2-触点;3-电弧
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图1-9气吹灭弧
1-熔管;2-端盖;3-接线板;4-熔片;5-石英砂
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ห้องสมุดไป่ตู้
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图1-1常用的磁路结构
1-街铁;2-铁芯;3-吸引线圈
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1.1低压电器基础知识
2.交流电磁铁的短路环 交流电磁铁磁通是交变的，当磁通过零时，电磁铁的吸力 也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通 过零后电磁吸力又增大，当吸力大于弹簧反力时，衔铁又吸 合。这样反复动作，使衔铁产生强烈振动和噪声，甚至使铁 芯松散。因此交流电磁铁铁芯端面上都安装一个铜制的短路 环。短路环包围铁芯端面约2/3的面积，如图1-2所示。
(4)窄缝灭弧依靠磁场的作用，将电弧驱入用耐弧材料制 成的狭缝中，以加快电弧的冷却，如图1 -7所示。 (5)栅片灭弧将电弧分隔成许多串联的短弧，使电弧迅速 冷却而很快灭弧，如图1 -8所示。 (6)气吹灭弧在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解 固体材料产生气体，来提高灭弧室中的压力或者利用产生的 气流使电弧拉长和冷却进行灭弧，如图1-9所示。
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图1-3触点的结构形式
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1.1低压电器基础知识
2.灭弧方法 电器采取的灭弧措施，归纳起来主要有下面几种: (1)机械力灭弧依靠触点的分开，机械地拉长电弧，使之 冷却并熄灭，如图1 -4所示。 (2)电动力灭弧利用流过导电回路或特制线圈的电流在弧 区产生磁场，使电弧受力迅速移动和拉长电弧，如图1-5所 示。这种灭弧方法一般用于交流接触器等交流电器中。 (3)磁吹灭弧在触点电路中串入一个磁吹线圈，负载电流 产生的磁场方向如图1 -6所示。当触点开断产生电弧后，在 电动力作用下，电弧被拉长并吹入灭弧罩6中，使电弧冷却 熄灭。它广泛应用于直流接触器中。
常用低压电器和电路图基本知识
线圈 KT
KT
或 KT
KT
KT 通电延时接点
KT KT
瞬动 接点
(b)通电 延时继 电器图 形符号
延时 调节螺 丝
断电 延时接 点 或
空气阻尼式瞬动时接间常点用继低压电电器器和电示路意图基图本知及识 图K形T 符号
线圈
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KT
热继电器
热继电器主要是用于电气设备（主 要是电动机）的过负荷保护，热继 电器是一种利用电流热效应原理工 作的电器，它具有与电动机容许过 载特性相近的反时限动作特性，主 要与接触器配合使用，用于对三相 异步电动机的过负荷和断相保护。
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转换开关
转换开关是一种多挡位、多触
第11章 继电器接触器控制系统
第一节 常用低压电器和电路图基本知识 1.1 常用低压电器的分类 1.2 电源接地系统 1.3 电器的文字符号和图形符号
常用低压电器和电路图基本知识
1
1.1 常用低压电器的分类
1.按用途或控制对象分类
1、配电电器： 主要用于低压配电系统中。
2、控制电器： 主要用于电气传动系统中。
常用低压电器和电路图基本知识
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电磁式继电器
电磁式继电器广泛地应用于低压控制系统中， 常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电 器、中间继电器以及各种小型通用继电器等。
调节螺丝 调节螺母
衔铁
非磁性垫片
反力弹簧 铁轭
线圈
常闭接点 常开接点
小型通用继电器 Y 输出量
1
0
X1 X2
X 输入量
(a) 直流电磁式继电器结构示意图
KA
线圈
KA
A1
A2
(a)中间继电器示意图
(b)中间继电器图形符号
常用低压电器基础知识
常用低压电器基础知识1. 低压电器的概念和分类低压电器是指额定电压在1000V及以下的电气设备或元件。
根据其功能和用途的不同，低压电器可以分为开关类、保护类和控制类三种类型。
1.1 开关类低压电器开关类低压电器主要用于电路的接通和断开，常见的有开关、插座、隔离开关等。
1.1.1 开关开关是一种用于控制电流流通状态的电器设备，可以分为单极、双极和多极三种类型。
单极开关只有一个开关单元，用于控制电路的通断；双极开关有两个开关单元，可分别控制两个电路的通断；多极开关则可以控制多个电路的通断。
1.1.2 插座插座用于将电器设备与电源连接，一般由插头和插座组成。
插头是电器设备的一部分，插座则固定在墙壁或电线盒中。
插座根据用途可以分为普通插座和特殊插座，特殊插座包括USB插座、电话插座等。
1.2 保护类低压电器保护类低压电器主要用于保护电路和电器设备的安全，常见的有保险丝、断路器、熔断器等。
1.2.1 保险丝保险丝是一种用于过载保护的电器元件，当电流超过额定值时，保险丝会熔断，切断电路，保护电器设备不受损坏。
根据安装方式和熔断特性的不同，保险丝可以分为熔断器式和复位式两种类型。
断路器是一种用于过载和短路保护的电器设备，与保险丝相比，断路器具有手动和自动两种断电方式，可以重复使用。
断路器根据额定电流和断电方式的不同，可以分为空气断路器、塑壳断路器、漏电断路器等。
1.3 控制类低压电器控制类低压电器主要用于实现电气设备的控制和调节，常见的有继电器、计时器、接触器等。
1.3.1 继电器继电器是一种电器设备，通过电磁作用实现在一个电路中控制另一电路的开闭，常用于自动控制系统中。
继电器根据控制方式的不同，可以分为电压继电器、电流继电器和时间继电器等。
计时器是一种用于定时控制的电器设备，可以实现定时开关、定时报警等功能。
计时器根据控制原理和显示方式的不同，可以分为机械计时器和电子计时器等。
1.3.3 接触器接触器是一种电控制器具有控制较大电流的功能，常用于电动机的起动、停止和正反转控制，同时也可用于其他电气设备的控制。
常用低压电器知识
用途
主要用于远距离频繁起动或 控制电动机，以及接通和分 断正常工作徳主电路和控制 电路
控 制 电 器
继电器
主要用于控制系统中，控制 其它电器或作主电路的保护 之用
起动器
直接（全压）起动器 星三角减压起动器 自耦减压起动器 变阻式转子起动器 半导体式起动器 真空起动器
主要用于电动机的起动和正 反转控制
电力拖动系统中一种可能自动切断故障电路的配电电器。常
用的型号有DW15等系列万能式断路器，DZ10、DZX10、 DZX19、DZ20等系列塑壳式断路器。
低压断路器的主要参数有：额定工作电压、壳架额定电流
等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力、分断 时间等。
(1P)
(2P) 单元件断路器
(3P)
七、低压电器的日常维护
1、电动机部分
（1）定期检查电动机的绝缘电阻，电压为380V的三相电动机， 其绝缘电阻一般不小于0.5MΩ ，否则应进行烘干或浸漆处理。 （2）经常保持电动机清洁，电动机的表面积灰过多，会影响
其散热，导致绕组发热，缩短电动机的寿命；也不允许有水滴、
油污或金属落入电机内部。如有发生立即清除。 （3）检查电源电压、频率是否与铭牌相符，并同时检查电源 三相电压是否对称。 （4）定期检查电动机的温升是否超过铭牌规定的数值。
塑壳式低压断路器 框架式低压断路器 限流式低压断路器 灭磁断路器 直流快速断路器
熔断器
无填料熔断器 有填料熔断器 用于线路或电器设备的短 半封闭插入式熔断器 路和过载保护 快速熔断器 自复熔断器
类别 电路名称
接触器
主要品种
交流接触器 直流接触器 真空接触器 半导体式接触器 热继电器 中间继电器 时间继电器 电流继电器 电压继电器 温度继电器 速度继电器
低压电器的基础知识
一、低压电器的基础知识凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械均可称为电器。
用于交流1200V以下、直流1500V以下电路，起通断、控制、保护与调节等作用的电器称为低压电器。
1. 低压电器的分类低压电器的功能多、用途广、品种规格繁多，为了系统地掌握，必须加以分类。
1）按电器的动作性质分①手动电器人操作发出动作指令的电器，例如刀开关、按钮等。
②自动电器不需人工直接操作，按照电的或非电的信号自动完成接通、分断电路任务的电器，例如接触器、继电器、电磁阀等。
2）按用途分①控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。
②配电电器用于电能的输送和分配的电器，例如刀开关、低压断路器等。
③主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、转换开关等。
④保护电器用于保护电路及用电设备的电器，例如熔断器、热继电器等。
⑤执行电器用于完成某种动作或传送功能的电器，例如电磁铁、电磁离合器等。
3）按工作原理分①电磁式电器依据电磁感应原理来工作的电器。
如交直流接触器、各种电磁式继电器等。
②非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。
如刀开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
2. 电磁式电器电磁式电器类型很多，从结构上看大都由两个基本部分组成，即：感测部分和执行部分。
1）电磁机构电磁机构又称为磁路系统，其主要作用是将电磁能转换为机械能并带动触头动作从而接通或断开电路。
电磁机构的结构形式如图1-1。
电磁机构由动铁芯（衔铁）、静铁芯和电磁线圈三部分组成，其工作原理是，当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，衔铁获但足够的电磁吸力，克服弹簧的反作用力与静铁芯吸合。
图1-1 电磁机构的结构形式(a)、(d)螺管式 (c)、(f)、(g)转动式 (b)、(e)直动式还应指出，在交流电磁机构中，为避免因线圈中交流电流过零时，磁通过零，造成衔铁抖动，需在交流电磁机构铁心的端部开槽，嵌入一个铜短路环，以消除振动，确保衔铁的可靠吸合。
低压电器基础知识
1、低压电器的分类1.按用途分类(1)控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。
(2)主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。
(3)保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。
(4)配电电器：用于电能的输送和分配的电器。
如低压断路器、隔离器等。
(5)执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。
2. 按工作原理分类：（1）电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、各种电磁式继电器等。
（2）非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器压力继电器、温度继电器等。
3.按操作方式分类：（1）自动电器：时间继电器、速度继电器等（2）手动电器：按钮、刀开关、转换开关等4.按触点类型：（1）有触点电器：继电器、接触器、行程开关等（2）无触点电器：固态继电器、接近开关等2、发展方向：目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方便的方向发展，大力发展电子化的新型控制电器，如接近开关、光电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器等以适应控制系统迅速电子化的需要。
3、接触器（电气符号KM） 接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。
它是利用电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。
接触器通常分为交流接触器和直流接触器。
1.其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支架与底座等。
2.工作原理：当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合。
接触器主触头——用于主电路接触器辅助触头——用于控制电路接触器线圈——连接于控制电路主要技术参数：1、主触头额定电压2、主触头额定电流3、辅助触头额定电流4、主触点和辅助触点数目5、吸引线圈额定电压6、接通和分断能力7、机械寿命、电气寿命交流接触器用于远距离控制电压至380V，电流至600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的控制电器。
常用低压电器基础知识
原理图。
常用低压电器基础知识
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四、漏电保护断路器
是一种安全保护电器 在线路或设备出现对地漏电或人身触电时， 迅速自动断开电路，能有效保护人身和线 路安全。
工作原理——检测“零序电流”
正常运行为零，IL=IN，则I0=0 发生漏电时， IL＞IN，所测量到的电流 就是漏电电流I0＞0 。当I0大于整定值时， 断路器自动分闸。
文字符号：QS 图形符号：右图 操作：手动旋转
常用低压电器基础知识
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转换开关的结构
转换开关又称组合开关， 它的动、静触头分别叠 装于数层绝缘壳内，当 转动手柄时，每层的动 触头随方形转轴一起转 动，使动、静触头接通。
常用低压电器基础知识
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三、空气断路器——又称为自动开关
作用：
1、大容量电源开关 2、电路故障自动保护
常闭触头 通 断 通
常用低压电器基础知识
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二、行程开关
行程开关又称为限位开关，是一种利用生产机械某些 运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。
用于控制生产机械的运 动方向、行程大小或位 置保护。
文字符号：SQ 图形符号：右图 注意：带复位弹簧， 一般应视为脉冲信号。
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行程开关的结构
常用低压电器基础知识
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结构简介： ——以交流接触器为例
1、电磁机构：线圈、铁心及衔铁。 2、触头系统：
主触头（三对常开，用于通断主电路） 辅助触头（常开、常闭各两对，用于联锁、控制）
3、灭弧装置：
IN ＞10A，需要加装灭弧装置。
4、其它部件：
反力弹簧、缓冲弹簧等
常用低压电器基础知识
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图1-5 灭弧栅灭弧示意图
(3)磁吹式灭弧
如图所示，在触点电路中串入一个具有铁心的磁吹线圈，它产
生的磁通经过铁心3和导磁夹板5引向触点周围，在弧隙区产生的磁 场方向如图中“×”符号所示。电弧产生后其磁通方向如图中“⊕” 和“☉”所示。可见，在弧柱下磁吹线圈产生磁通与电弧产生的磁 通是相加的,而在弧柱上面则彼此相消， 根据左手定则可确定出电弧在磁场中 所受电磁力F的方向是向上的。 由于电弧向上运动，将热量传 递给灭弧罩，促使电弧熄灭。 它广泛应用于直流接触器中。
按动作方式分 自动切换电器 按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。 例如：接触器、继电器等。 非自动电器 通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等 。
按动作原理分类 电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的。 例如：接触器、继电器等。 非电磁式电器 它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化 而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。
1. 触头
触头是一切有触点电器的执行部件，这些电器通过 触头的动作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、 静触头组合而成。 电接触:触点在闭合状态下动、静触点完全接触,并有工 作电流通过时,称为电接触. （1）触点的接触形式 触点的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。 点接触常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点或 继电器触点；
常用低压控制电器分类
(
其
熔
它
断
电
器
器
行
开
程
关
开
电
关
器
继
接
电
触
器
器
如 按 钮 、 指
快螺管 速旋式 式塞
式
示
微 滚 直刀 动 动 动开 式 式 式关
低 压 断 路 器
压速 温 力度 度 继继 继 电电 电 器器 器
时 间 继 电 器
热电 直 交 继磁 流 流 电式 接 接 器继 触 触
电器 器 器
图1-2 触点的接触形式
（2）触头的结构形式
触头的结构形式主要有单断点指形触头（多用于接触器的主触点）和 双断点桥式触头（辅助触点）。
图1-3 常见的触头结构
图1-4双断点桥式触头的结构
（3）触点的初压力、终压力和超程
(4)按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头： 主触头用于接通或断开主电路允许通过较大的电流；辅助 触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。 (5)触头按其原始状态可分为常开触头和常闭触头： 原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触 头叫常开触头；原始状态闭合，线圈通电后断开的触头叫 常闭触头（线圈断电后所有触头复原）
2.作用
低3压. 电常器用的低分压类控制电器分类
按控制作用分类 执行电器 用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。 控制电器 用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。 主令电器 用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。例 如：按钮、转换开关等。 保护电器 用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过 载状态下运行，免遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。
常用的灭弧方法有：灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。 (1)灭弧罩：
采用陶土和石棉水泥做的耐高温的罩子，用以降温和隔弧。可用 于交流接触器灭弧。
(2)灭弧栅：
灭弧栅的结构图如下所示。图中1是灭弧罩，2和5分别为动、静触点 ，3 为金属栅片，4为电弧。灭弧栅是由许多镀铜薄钢片组成，片间距离 为2-3mm，安放在触点上方的灭弧罩内，一旦出现电弧，电弧周围产生磁 场，导磁的钢片将电弧吸入栅片，电弧被栅片分割成许多串联的短电弧 ，迅速熄灭。这是一种常用的交流灭弧装置。
第一章 常用低压电器
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
电器的基本知识 接触器 继电器 开关电器 熔断器 主令电器
1.11.1 电电器器的的基基本本知知识识
1.1.1 电器的定义及分类
1.1.2 电磁式低压电器的基本结构
和工作原理
1.1.1 电定器义的与定分义类及分类
(4)多断点灭弧：
在交流电路中常采用桥 式触点，当触点分断时， 两个电弧在回路磁场产生 电动力F的作用下，向两 侧方向运动，使电弧拉长 并受到冷却，电弧很易熄 灭。另外，若一处断点要 使电弧熄灭后重燃需要 150∼250V，二处断点就需 要300∼500V，所以有利于 灭弧。
1. 什么是电器？
所谓电器就是根据外界施加的信号和要求，能自动 或手动地分合电路，断续或连续地改变电路参数， 以实现对电或非电对象的切换、控制、保护、检测、 变换和调节用的电工器械。
低压电器通常指工作在交直流1200V及以下的电器.
电磁式低压电器采用电磁原理完成上述功能的低压 电器称为电磁式低压电器.
线接触 由于它的接触区域是一条直线，触点在通断过程中是滚动接触。 如图示：开始接触时，静动触点在a点接触，靠弹簧压力经b点滚动到c点 ，断开时作相反运动，这样可以自动清除触点表面的氧化膜。同时，长 期工作的位置不是在易烧灼的a点，而是在c点，保证了触点的良好接触 ，这种滚动线接触多用于中等容量的触点，如接触器的主触点； 面接触可允许通过较大的电流，这种触点一般在接触表面上镶有合金， 以减小触点接触电阻和提高耐磨性。多用作较大容量接触器的主触点。
灯
等
智 开装 能 启置 式 式式
电 电空直 电 中 电 子 动气流 流 间 压 式 式阻电 继 继 继
尼磁 电 电 电
式式 器 器 器
图1-1 常用低压控制电器分类
)
1.1.2 1.1电.2磁电式磁低式压低电压电器器的的基基本本结结构构和和工工作作原原理理
电磁式低压电器大都由触头、灭弧装置和电磁机构组成。
2.电弧的产生和灭弧方法
电弧产生：当触头断开瞬间，（如电路中电压超过10V-12V和电流
超过80-100mA）触头间距离极小，电场强度极大，触头间产生大量的 带电粒子，形成炽热的电子流，产生弧光放电现象称为电弧。 （或在触头断开瞬间，由于电场强度极大，使触点表面的自由电子大 量益出而产生电弧） 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。