电弧电接触理论
高压电弧触电原理
高压电弧触电原理
高压电弧触电是指人体接触高压电弧时，由于电弧产生强烈的热能和电流刺激，导致电击伤害的现象。
高压电弧触电具体原理如下：
1. 电弧的形成：当两个电极之间的电压差超过一定阈值时，空气中的电离现象会发生，形成电弧。
电弧产生后，会形成一条短暂而强烈的导电通路。
2. 发生接触：当人体接触到高压电弧时，电流会通过人体产生通道，形成人体与电弧之间的导电路径。
3. 电弧的能量释放：高压电弧具有非常高的温度和能量，它会将大量的热能和电流释放到人体上。
4. 肌肉收缩和神经刺激：电流通过人体时，会刺激神经和肌肉组织。
这些刺激可能导致肌肉的痉挛，使被触电者无法自行松开。
5. 电击伤害：高压电弧触电会导致不同程度的电击伤害，包括电灼伤、电击伤和电击致命伤害等。
因此，高压电弧触电是由于人体接触到高压电弧从而产生的电流、能量和热能刺激，导致电击伤害的现象。
而触电的严重程度取决于电弧的电压、电流以及接触时的时间和部位等因素。
发电厂电气部分电弧理论概述
直流电弧的熄灭条件
U − R • Ih < Uh
3．3 交流电弧的 特性及熄灭
交流电弧：在交流电路中产生的电弧
一、特性 特性 1、动态状安特性曲线： 电弧电压和电流随时间不断 变化，每一周期，电流过零2次
Uh A
in
B
t B A
Uh——马鞍形状。A > B A——燃弧电压 B——熄弧电压
电弧在自然过零时将自动熄灭，但下半周期 随着电压的升高，电弧会重燃。 若电流过零时，电弧不再重燃，电弧就此熄 灭。
阴 极 区 阳 极 区
弧 柱
③电弧的气体放电是自持放电，维持电弧燃烧 的电压很低。在大气中，1cm长的直流电 弧的弧柱电压仅15~30v，在变压器油中 1cm长的直流电弧的弧柱电压仅100~220v。 ④电弧是一束游离的气体，质量极轻，极易 变形。 电弧在气体或液体的流动作用下或电动力 作用下，能迅速移动、伸长或弯曲。
一、概述
1、电弧——为一种气体游离放电现象 现象：开关电器开断电路时，触关间产生的 耀眼的白光。
△电弧的存在说明电路中有电流，只有当电 弧熄灭，触头间隙成为绝缘介质时，电路 才算断开。
2、特征：
①电弧的能量集中，温度报高，亮度很强 例：10kvQF断开20kv的电流，电弧功率达到 1万kw以上 ②电弧由阴级区，阳极区和弧柱区组成。 弧柱处温度最高，可达6~7k0C到1万度以上在弧 柱周围温度较低，亮度明显减弱的部分叫弧焰， 电流几手都从弧柱内部流过。
U h =阴极区电压+弧柱区电压+阳极区电压
弧柱 阴 极 区
阴 极 区 Un
U=阴极区电压U阴极区+弧柱区UH+阳极区 U阴极区大小与in无关，在空气中U=8~11V U阳极区< U阴极区、且随in增大而减小甚至为零 UH与in呈线性关系 短弧：几个mm长、主要由U阴极区+ U阳极区组成, UH近似于零 长弧：几个cm~几个m长，主要由UH组成
第六章 电接触理论
§6-2 接触电阻的理论和计算 实际的金属表面加压接触的过程如下：两金属表面开始接
触时，有三个起始的实际接触点，由于刚接触时还未发生形变，
实际接触面积非常小，接近于零。由于此时接触面压强很大 （近似无限大）而发生形变。起始接触点在强大压强下将由弹 性形变过渡到塑性形变。在起始接触面受压变形的同时，总实 际接触面积扩大，两金属表面未接触部分逐渐互相接近。这样 金属表面凸出高度较小的点也会陆续不断接触而出现许多新的 实际接触点。由于总的实际接触面不断增大，实际接触面上所
触头烧损，有时是将主、副和弧触头并联在一起使用。
② 触头根据控制电流的大小分为：弱电流触头(几个培以下， 如继电器的触头)、中电流触头(几个安培~几百个安培，如 低压断路器的触头)和强电流触头(几百个安培以上，如高 压断路器和部分低压断路器)。
§6-1 电接触的分类和要求
§6-1 电接触的分类和要求
§6-1 电接触的分类和要求
四、为保证电接触长期稳定而可靠工作，必须做到：
1、电接触在长期通过额定电流时，温升不超过国家标准规定的数值，
而且温升长期保持稳定；
2、电接触在短时通过短路电流或脉冲电流时，接触处不发生熔焊或松 弛；
3、可分合接触在开断过程中，接触材料损失尽量小；
4、可分、合接触在闭合过程中。接触处不应发生不能断开的熔焊，且 触头表面不应有严重损伤或变形。
§6-2 接触电阻的理论和计算
导体电阻比接触电阻小得多，工程中可近似认为：Rj=Rab’
接触电阻的物理实质是什么呢？
电接触 学科的奠 基人霍尔 姆 (R. Holm)做了正确的解释。
电接触学科的奠基人霍尔姆(R. Holm)指出：任何用肉眼看 来磨得非常光滑的金属表面，实际上都是粗糙不平的，当两 金属表面互相接触时，只有少数凸出的点(小面)发生了真正 的接触，其中仅仅是一小部分金属接触或准金属接触的斑点 才能导电.当电流通过这些很小的导电斑点时，电流线必然 会发生收缩现象，见下图6-4的示意图。
电接触理论
第六章电接触理论§6-1 概述任何一个电系统，都必须将电流（作为电的信号或电的能量）从一个导体通过导体与导体的接触处传向另一个导体。
此导体与导体的接触处称为电接触，它常常是电信号或电能传送的主要障碍。
由电机、电器、自动元件、仪表、计算机等组成的现代化大型复杂电系统，例如通信系统、控制系统、拖动系统、电力系统等，它们所包含的电接触数目往往成千上万。
如果其中一个或几个工作不正常或失效，则将导致整个系统工作紊乱甚至停顿，其后果极其严重。
电系统和电器元件中电接触的具体结构类型是多种多样的，一般分为三类：1．固定接触两接触元件在工作时间内固定接触在一起，不做相对运动，也不相互分离。
例如母线的螺栓连接或铆接（称永久接触），仪表中的塞子、插头（又称半永久接触器）等。
2．滚动和滑动接触器两接触元件能作相对滚动和滑动，但不相互分离。
例如断路器的滚轮触头，电机的滑环与电刷及电气机车的馈电弓与电源线等。
3．可分、合接触两接触元件可随时分离或闭合。
这种可分、合接触元件常称为触头或触电。
一切利用触头实现电路的接通和断开的电器中都可见到这种接触类型。
上述三种接触型式中，它们共有的工作状态是接触元件闭合接通电流。
运行经验表明，当两导体相互接触流过电流时，接触处会出现局部高温，严重时可达接触导体材料的熔点。
在可分、合接触中它的通电状态除闭合通电以外，还有由闭合过渡到分离，最后切断电路，或由分离过渡到闭合，最后接通电路，以及处于开断状态等。
触头在切断或闭合电路的过程中，触头间往往会出现电弧。
电弧的温度很高，大大超过一般金属材料的熔点或沸点。
即使电弧存在的时间很短，也会使触头表面融化或气化，造成触头材料的损失，或者产生触头的熔焊。
因此，在以上三种电接触类型中，工作任务最重的是分、合接触器。
为了保证电接触长时间稳定而可靠的工作，必须做到：（1）电接触在长期通过额定电流时，温升不超过国家规定的数值，而且温升长期保持稳定。
（2）电接触在短时通过短路电流或脉冲电流时，接触处不发生熔焊成松弛。
电器学 第二章 电接触与电弧理论(第7-11节)课堂笔记及练习题
电器学 第二章 电接触与电弧理论（第7-11节）课堂笔记及练习题主 题： 第二章 电接触与电弧理论（第7-11节）学习时间： 2016年11月14日--11月20日内 容：一、本周知识点及重难点分布表7-1 本周知识点要求掌握程度一览表二、知识点详解☆【知识点1】触头的接触电阻两个导体接触时产生的附加电阻即为接触电阻。
导体在接触时，是由一些小点接触的，在这些点的电流要收缩，称之为收缩效应，并且会形成与接触压力反向的电动斥力。
束流现象引起的电阻增量称为束流电阻。
导体的接触面暴露在大气中会导致表面膜层产生。
它包含尘埃膜、化学吸附膜、无机膜和有机膜。
触头表面由于尘埃膜、化学吸附膜、无机膜和有机膜等原因，使得电子无法穿过这层来导电，但是由于电子本身存在波粒二相性，可以以波的形式来穿透这层膜而导电。
这种现象称为隧道效应。
因此，膜层导致的电阻增量称为膜层电阻。
可见，接触电阻的实质是收缩电阻和膜电阻。
接触电阻的经验计算公式：c (0.102)j mj K R F 其中：c K --与触头材料、接触面加工情况以及表面情况有关的系数；j F --接触压力；m --与接触形式有关的指数（点接触0.5m =，线接触0.50.7m =，面接触 1.0m =）影响接触电阻的因素有很多，接触形式、接触压力、表面状况、材料性质等都会影响接触电阻的大小。
【知识点2】闭合状态下的触头接触电阻：两个导体接触时的附加电阻。
1、触头的发热触点对周围介质的温升为：()()j T j j jm A pK R I R I τλλρτ++=2/8/2222 式中：p A 、---触头本体的截面积及其周长；T K ---综合散热系数；j τ---温升()pA K I T j /2ρτ=。
2、接触电阻与接触电压降由于存在软化点和熔化点，所以趋势见图7-1。
图7-1 触头的i i U R -特性接触电阻随时间有一定的变化。
与薄膜的形成有关。
图7-2 接触电阻随时间的变化3、触头间的电动斥力2120ln π4d r r i F F y y ⎰==μ 式中：21r r 、---导体粗处和细处的半径；21A A 、---导体粗处和细处的截面积。
电弧电接触理论
SF6断路器灭弧室设计姓名：叶玮学号： 2010255专业：电机与电器指导教师：曹云东论文提交日期：年月日目录1 灭弧室简介 (1)2 平均分闸速度υ的设计 (1)f3 触头开距ι及全行程0ι设计 (3)k4 喷嘴设计 (3)4.1 上游区设计 (3)4.2 喉颈部设计 (5)4.3 下游区设计 (7)5 总结 (8)1 灭弧室简介断路器的主要功能是安全可靠地开断与关合。
目前高压SF6断路器的发展方向是单断口开断容量增大，而产品整体体积逐渐缩小，这就要求断路器开断过程中吹弧气体流动必须合理。
SF6断路器是靠气吹来熄弧的，因此在开断过程中灭弧室内气流场的分布状况就成为研究高压SF6断路器开断特性非常重要的组成部分。
GCB 灭弧室带负荷开断过程，是一个涉及热力学、气体动力学、电磁学及高压绝缘等专业的极其复杂的物理过程，电弧的燃烧与熄灭特性与灭弧室结构息息相关。
以往的灭弧室设计是以理论定性分析为基础结合研究试验的经验设计，设计可靠性小、盲目性大、成功率低。
近年来，灭弧室开断特性的数学模拟计算软件包已做了许多研究，有成果但不能满足工程设计计算需要，还应继续研究。
一个新的GCB 灭弧室数学计算模型(或新型灭弧室研究试品)设计的好坏，对计算机计算结果的可适用性及反复修改设计、重复计算的次数都有直接的影响。
SF 6断路器灭弧室的喷口，对开断过程中吹弧气体的流动起着控整理用，它直接影响着开断过程中喷口内SF6气体的介质强度的恢复特性。
从而对灭弧室喷口的设计成为SF6断路器整体设计中的核心内容之一。
断路器喷口结构对开断性能的影响很大，喷口是决定特高压断路器开断性能的最关键部件，也是特高压断路器设计的核心。
为此，世界上各大SF6断路器制造厂家研发出各具特色、具有独立知识产权的喷口结构。
但是，各公司的喷口的设计技术都是核心的机密。
目前为止，研究喷口结构和气流控制的国内外报道极少。
影响灭弧室工作特性的主要元件和特性参数是：分闸速度；行程、超程和开距；压气缸直径与容积；喷嘴尺寸与形状；触头形状与尺寸。
电接触理论
可分、合接触在开断过程中，触头材料损失应尽量小
可分、合接触在闭合过程中，接触处不应发生不能断 开的熔焊，且触头表面不应有严重的损伤或变形
主要研究内容
接触电阻 温升 熔焊 触头材料损失
2019/5/24
第六章 电接触理论
6
第六章 电接触理论
§6-1 §6-2 §6-3 §6-4 §6-5 §6-6 §6-7 §6-8
第六章 电接触理论
本章教学目的与要求：
• 掌握接触电阻的理论和计算，熟悉各种电接触，了解电接 触内表面的物理图景；
• 掌握接触点最高温升的计算，了解触头闭合过程的振动； • 掌握触头间的电动斥力、熔焊与焊接力，熟悉触头材料，
了解触头质量的转移与磨损； • 通过本章的学习，学生应掌握电器开关中接触电阻所涉及
触头闭合过程的振动分析 触头间的电动斥力 触头熔焊与焊接力 触头的质量转移和磨损
2019/5/24
第六章 电接触理论
2
第六章 电接触理论
§6-1 §6-2 §6-3 §6-4 §6-5 §6-6 §6-7 §6-8
概述 电接触内表面的物理图景 接触电阻的理论和计算 ψ-θ理论和接触电压 触头闭合过程的振动分析 触头间的电动斥力 触头熔焊与焊接力 触头的质量转移和磨损
铜
在空气中会由吸附膜发展为氧化暗膜
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第六章 电接触理论
15
§6-3 接触电阻的理论和计算
接触电阻（Rj）
对于电接触，最关于的是膜的导电性和是否易于破坏 设电子透过势垒形成的电流密度为J，接触面之间的
电压为U
膜的隧道电阻率（面电阻率）
膜电阻
n个并联导电斑点的膜电阻
绝缘膜的破坏
电器学原理06电接触理论03
__
v2
v20 0 2
v20 2
__
xm v2 tm
tm
xm
__
v2
xm v20 2
2xm
v1
2xm 1 K v1
HOME
9
§6.6 触头闭合过程的振动分析
反跳达到最大距离 xm：
xm
l02
1 K m1v12
C
l0
触头第一次碰撞后反跳 t 时间后，动触头弹簧将被压缩的总距离为:
x l0 x x' l0 x v1t
弹簧所具有的弹性势能为:
1
Wx 2 C
x2
1 2
Cl0
x
v1t 2
C — 弹簧刚度。
HOME
7
§6.6 触头闭合过程的振动分析
动触头在反跳过程中，实际的能量交换(弹簧储能变化)为：
v1
v1
2xm 1 K
xm 1
2 1 K
l02
1 K m1v12
C
l0
xm
l02
1 K m1v12
C
l0
1 2
1 K
HOME
10
§6.6 触头闭合过程的振动分析
考虑到动触头的预压力: F0 Cl0
xm
F02 C1 K m1v12 F0
HOME
11
设其塑性变形所消耗的能量为 WA，则触头碰撞前后的能量平衡方程式：
W1 W2 WA
1 2
m1v120
1 2
m1v220
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SF6断路器灭弧室设计姓名：叶玮学号： 2010255专业：电机与电器指导教师：曹云东论文提交日期：年月日目录1 灭弧室简介 (1)2 平均分闸速度υ的设计 (1)f3 触头开距ι及全行程0ι设计 (3)k4 喷嘴设计 (3)4.1 上游区设计 (3)4.2 喉颈部设计 (5)4.3 下游区设计 (7)5 总结 (8)1 灭弧室简介断路器的主要功能是安全可靠地开断与关合。
目前高压SF6断路器的发展方向是单断口开断容量增大，而产品整体体积逐渐缩小，这就要求断路器开断过程中吹弧气体流动必须合理。
SF6断路器是靠气吹来熄弧的，因此在开断过程中灭弧室内气流场的分布状况就成为研究高压SF6断路器开断特性非常重要的组成部分。
GCB 灭弧室带负荷开断过程，是一个涉及热力学、气体动力学、电磁学及高压绝缘等专业的极其复杂的物理过程，电弧的燃烧与熄灭特性与灭弧室结构息息相关。
以往的灭弧室设计是以理论定性分析为基础结合研究试验的经验设计，设计可靠性小、盲目性大、成功率低。
近年来，灭弧室开断特性的数学模拟计算软件包已做了许多研究，有成果但不能满足工程设计计算需要，还应继续研究。
一个新的GCB 灭弧室数学计算模型(或新型灭弧室研究试品)设计的好坏，对计算机计算结果的可适用性及反复修改设计、重复计算的次数都有直接的影响。
SF 6断路器灭弧室的喷口，对开断过程中吹弧气体的流动起着控制作用，它直接影响着开断过程中喷口内SF6气体的介质强度的恢复特性。
从而对灭弧室喷口的设计成为SF6断路器整体设计中的核心内容之一。
断路器喷口结构对开断性能的影响很大，喷口是决定特高压断路器开断性能的最关键部件，也是特高压断路器设计的核心。
为此，世界上各大SF6断路器制造厂家研发出各具特色、具有独立知识产权的喷口结构。
但是，各公司的喷口的设计技术都是核心的机密。
目前为止，研究喷口结构和气流控制的国内外报道极少。
影响灭弧室工作特性的主要元件和特性参数是：分闸速度；行程、超程和开距；压气缸直径与容积；喷嘴尺寸与形状；触头形状与尺寸。
2 平均分闸速度fυ的设计 确定f υ主要考虑两个因素，一是开断小电容电流(相当于冷态开断)时．要保证断口有足够的介质恢复强度；二是近区故障(SFL)开断时，对应短燃弧时间t d ，要保证断口有足够快的介质热恢复速度。
切空载长线GCB 开断小电容电流(31.5~500A)时，对应于最短燃弧时间的断口电强度可由下式计算7.0071f k 69.0t ）（ρρυK E U K = 式 1 式中 6K ——设计裕度，6K =1.15；U ——恢复电压峰值（KV ）n n n 78.2327.12322U U U K U =⨯⨯=⨯=按JB ／T 5871—199l 《交流高压断路器线路充电电流开合试验》表4及第11.2.2条，单相试验时恢复电压峰值为322n U K U ⨯=其中系数x ＝1.2~1.7，它与系统中性点是否接地、是否发生单相(或两相)短路有关，计算时取最大值1.7。
U(KV)为系统额定工作电压。
t （ms ）是从起弧瞬时到恢复电压上升到峰值所需的最短时间：t sk =t d +t 2t d 为切小电容电流时可能的最短燃弧时间， t 2＝8.7ms 。
E 1(KV ／mm)为GCB 在SF 6操作闭锁气压时允许的雷电冲击场强。
考虑开断小电容电流时少量电弧分解物对绝缘的影响，计算时灭弧室断口间允许场强取0.9E 1。
K 7为断口电场分布不均匀系数，与触头结构和开距有关，在切小电容电流开距较小时，K7值较大。
表一 切长线时可能的最短熄弧时间t d 表二 灭弧室断口电场不均匀系数K 7）（0ρρ切小电容电流时短燃弧时间对应的断口间SF6平均密度ρ与GCB 额定SF6密度ρ0的比值。
不同的灭弧室，）（0ρρ值不尽相同，根据部分灭弧室冷态气流场计算的经验数据，初步设计时可取5.10=ρρ， 328.17.00=）（ρρ。
由式(1)可得： kn k n k t E U K E t U K t E UK K 17170176f 674.2328.19.078.215.19.0=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρρυ 式 2 式中 t k ——s 按表一取值(ms)；K 7——按表二取值；U ——额定电压(KV)；E l ——E 1=24kv ／mm(SF6为0.4MPa 时)，E 1＝29kV ／mm(SF6为0.5MPa 时)。
按式(2)，126kV GCB ，取K 7＝3.2，U ＝126kV ， t k =9.7ms ， E l ＝24kV ／mm ， 算出f υ＝4.6m/s 。
同样可算出252kV 、363kV 及550kV 单断口灭弧室对应的平均分闸速度为7.6m/s 、9.2m/s 及11.6m/s 。
对于压气式灭弧室，当机构操作功充足时，f υ值可比式(2)计算值稍高。
对自能式灭弧室可稍取低一点。
在初步确定f υ值后，应对分闸速度特性()t f =f υ作必要的限定。
从刚分点t 开始至短燃弧时间小时段内，要求平均速度f υ数值大一些，以压缩短燃弧时间；在长燃弧时间开断时，过大的f υ可能导致动触头提前达到分闸终点，使零后的吹弧能力太弱或者丧失，因此从t d 时刻应投入分闸缓冲，压缩f υ，并要求在t c 时刻，气缸内要维持足够的SF6气体，为此要设定从t c 到分闸终点t f 时段应大于3ms 。
速度特性()t f =f υ设计好之后，为后面的其他灭弧室元件设计提供了依据。
f υ初设值是否合理，最终还需要经灭弧室SLF 开断特性的数学模拟计算来确认。
必要时可作少量调整。
3 触头开距k ι及全行程0ι设计 触头开距与分闸位置时断口间的静态耐受电压的能力有关，也与各种开断时必需的熄弧距离有关。
初步设计时，重点考虑由f υ及各种开断时预期的最长燃弧时间t c 所决定的最长熄弧距离f υt c 的需要，开距k ι应满足下式要求()ms 3t c f k +≥υι 式 3 同时还应按下式核算分闸位置时的静态电强度176k E U K K ≥ι 式 4式中 k ι——触头开距(Mm)；K 6、K 7——见式(1)及表二；t c ——比较稳妥的预期长燃弧时间，t c =25ms;U ——断口间雷电冲击耐受电压 (KV)E 1——同式(2)的值。
k ι按式(3)、式(4)两式计算结果取较大值，弧触头超程c ι取30~40mm ．与电压等级无关。
为保证弧触头比主触头先分断，主触头超程较小取15~20mm 。
全行程0ι＝k ι+c ι。
4 喷嘴设计喷嘴形状与尺寸对气吹压力的建立和整个熄弧过程中气吹压力特性的影响、对弧道气流状态的影响都很大，对灭弧室的开断性能起着关键性作用。
喷嘴初步设计包括三个部分(上游区、喉颈部及下游区)的形状和尺寸设计。
4.1 上游区设计见图一，喷嘴入口处电弧长L u 对熄弧有两种相反的影响图一喷嘴及动触头适当而必要的人口电弧长度L u有利于利用电弧能量来加热气缸的气体井使其增压，既有利于熄弧，也可减轻操动机构的负担。
但是L u太长，上游区的电弧能量和导电粒子积累太多，气流径向分速度下降(不利于弧根的冷却)，将影响电流过零后介质恢复速度的增长，对熄弧不利。
从定性分析人手，以部分产品的设计与开断试验经验为依据，L u有两种定量的方法：（1）L u/D k=0.4~0.5 式5D k为喷嘴喉部直径，对应的喉部截面积A k。
对于自能式灭弧室，将更多地利用电弧能量来增压．因此，该比值宜取0.5~0.6。
为弥补L u增长后气流径向分速度下降的不利影响，可增设小喷嘴(见图二)，并适当修改了大喷嘴上游区顶部内壁形状，与之呼应的小喷嘴顶部外形的设计，使大喷口末打开之前，弧柱就受到了强劲的径向气吹。
这一设计带来三个好处：1)加强了弧柱和弧根的冷却(冷态SF6与弧柱等离子体紧密接触的结果)；2)增强了副喷口(动弧触头中心孔)的排气，减小了喷嘴上游能量堵塞；3)有助于减小短路开断时的短燃弧时间t d。
这一设计明显地改善了灭弧室的短路开断能力，在双气室自能式灭弧室中得到广泛的利用，并且开始被单气室灭弧室设计采用。
图二小喷嘴与大喷嘴配合图三喷嘴击穿增设小喷嘴当然也是出于增大L u尺寸以增强喷嘴上游区电弧升温增压的作用——这是自能式灭弧室必须重视的，此时尺寸L u的取值将不受限制。
喷嘴上游壁厚 及喷嘴座端部圆角R(见图三)设计，虽是细节但影响很大。
太小的δ及R会导致开断失败。
故障之一是，短路关合时喷嘴击穿。
由于关合预击穿，电弧高温等离子体充满喷嘴上游区，由于喷嘴座端部R小（＜6mm），喷嘴壁厚δ太小(＜10mm)，常出现弧触头与喷嘴座间击穿，烧穿喷嘴。
故障之二是，短路开断时喷嘴击穿。
在恢复电压下，静弧触头场强较大时，会沿喷嘴内壁滑闪击穿喷嘴对喷嘴座放电。
这两种情况下烧穿喷嘴都将导致：开断时的高温等离子气流从烧穿孔喷出，破坏了主触头间绝缘，在恢复电压下发生外闪，开断失败。
因此，在设计时，不可忽视细节，δ值希望大于10mm，R圆角尽量设计得大一些，希望不小于10mm。
（2）气流入口侧表面积A r>A k或L u>(D k2／4d e)，A k为喷嘴喉颈截面积。
L u>(D k2／4d e) 式6 式(5)和式(6)所要求的两种定量尺度中，尤其是式（6）必须保证。
上游区气流通道(环形截面积A e=Ω（D e2-d e2）／4)的设计对喷嘴气流特性及气缸压力特性都有重要影响。
首先要满足A e >A r的要求。
自能式灭弧室A C值不能太大。
开断试验表明，当A e太大时，因喷嘴上游区环形气腔容积太大，尤其是在短燃弧时间开断时，喷嘴开放之前，有限的电弧能量使A e较大容积中的SF6气体升温增压不足。
因A e气腔压力不足，高温气流不易导人气缸(或膨胀室)，因此气缸不能充分利用电弧能量增压，过多的电弧能量积聚在喷嘴喉部，影响了零后气吹速度的增长，燃弧时间明显增长。
A e也不能太小，否则会导致上游区温度过高，热量过分地积聚而容易引起开断时触头热击穿。
在开断近区故障时，这种现象最为突出。
A e与气缸截面A c应配合好，A e／A c比值过大或过小都不利于利用电弧能量增压，A c＝（D C2-d C2）／4。
鉴于上述开断试验的经验，推荐按下式确定上游环形截面积A eA e=（2.0~2.5）A k 式7A e=（1/7.5~1/9）A c 式84.2 喉颈部设计(1)喷口截面对开断性能的影响喉颈截面积A k对气缸压力、气流通过喷口的流量G有很大影响，同时对喷口的电弧堵塞效应更有重大影响。
见图四，对3种不同喷口截面的灭弧室，计算了气缸压力持件与喷口SF6流量的变化。
图中喷口直径D k1＜D K2＜D k3。