在详细介绍弧淬火或消弧技术应用于断路器我们首先应该知道什么是电实际上。
什么是弧?
在开放当前的在断路器中携带触点，断开触点之间的介质变得高度电离，通过它，断开电流得到低阻路径，即使触点在物理上是分离的，也继续通过这一路径流动。在电流从一个接点流动到另一个接点的过程中，路径变得很热以至于发光。这就是所谓的弧．
电弧断路器
每当有负载时，断路器的电流触点就有一个断开电弧断路器，建立在分离触点之间。
只要电弧持续在触点之间，通过断路器的电流最终将不会中断，因为电弧本身是一个导电路径的电。对于断路器的电流全面中断，必须尽快熄弧。设计断路器的主要准则是提供合适的技术弧淬火在断路器中实现快速、安全的电流中断。所以在经历不同之前弧淬火技术在应用于断路器时，要了解电弧是什么，电弧的基本理论是什么电弧断路器让我们讨论。
气体的热电离
在室温下，由于紫外线、宇宙射线和地球的放射性，气体中存在大量的自由电子和离子。这些自由电子和离子数量如此之少，不足以维持电的传导。气体分子在室温下随机运动。我们发现它在300℃时是一个空气分子oK(室温)以大约500米/秒的平均速度随机移动，并以10的速度与其他分子碰撞10次/秒。
这些随机移动的分子以非常频繁的方式相互碰撞，但分子的动能不足以从分子的原子中提取一个电子。如果温度升高，空气就会升温，因此分子的速度就会增加。分子间碰撞的速度越快，冲击越大。在这种情况下，一些分子在to中分离原子．如果空气温度进一步升高，许多原子失去价电子而使气体电离。由于有足够的自由电子，这种电离气体可以导电。这种气体或空气的状态称为等离子体。这种现象被称为气体的热电离．
电子碰撞引起的电离
正如我们讨论过的，空气或气体中总有一些自由电子和离子存在，但它们不足以导电。当这些自由电子遇到强电子时电场，它们指向油田中较高的电位点，并获得足够高的速度。换句话说，由于高势梯度，电子沿电场方向加速。在它们的移动过程中，这些电子与空气或气体中的其他原子和分子碰撞，并从它们的轨道中提取价电子。
电子从母原子中提取出来后，由于势梯度的作用，也会沿同一电场方向运动。这些电子同样会与其他原子碰撞，产生更多的自由电子，这些自由电子也会沿着电场．由于这种共轭作用，气体中的自由电子数将变得如此之高，以至于气体星导电。这种现象被称为电离的气体因为电子碰撞。
消电离的气体
如果所有的原因电离的气体从电离气体中除去后，它通过正负电荷的重新组合迅速回到中性状态。正负电荷重新组合的过程称为去电离过程。在扩散去电离过程中，负离子或电子与正离子在浓度梯度的影响下向壁面移动，从而完成复合过程。
电弧在断路器中的作用
当两个电流触点刚好打开一个电弧桥的接触间隙，通过它电流得到一个低阻路径流动，因此不会有任何突然中断的电流。由于在触点开路期间电流没有突然和突然的变化，因此不会有任何异常的切换电压在系统中。如果i是在触点断开之前通过触点的电流，L就是系统电感即触点分断时的开关电压，可以表示为V = l (di/dt)，其中di/dt表示触点分断时电流对时间的变化率。在交流电的情况下，电弧在每一个电流为零时就被金钱熄灭。通过每一个电流零后，分离触点之间的介质在下一个电流周期中再次电离电弧断路器是重建。为了使中断完全和成功，在电流为零后要防止分离触点之间的再电离。
如果载流触点断开时断路器中没有电弧，电流就会突然中断，从而产生巨大的转换过电压，足以对系统的绝缘造成严重的压力。另一方面，电弧提供了一个渐进但快速的过渡，从电流携带到电流打破接触的状态。
熄弧或灭弧理论
弧柱的特点
气体中的带电粒子在高温下快速而随机地运动，但在没有电场的情况下，不会发生净运动。每当一个电场应用在气体中，带电粒子会得到什么漂移速度叠加在它们的随机热运动上。漂移速度与电场的电压梯度和粒子迁移率成正比。粒子的迁移率取决于粒子的质量，粒子越重，迁移率越低。移动性还取决于粒子在气体中随机运动时的平均自由路径。因为每次一个粒子碰撞，它就失去了它的定向速度，必须再次朝着电场的方向加速。因此粒子的净迁移率降低了。如果气体处于高压下，它会变得更密集，因此，气体分子彼此靠近，因此碰撞更频繁，从而降低了粒子的迁移率。带电粒子的总电流与它们的迁移率成正比。因此，带电粒子的流动性取决于气体的温度、压力以及气体的性质。同样，气体粒子的迁移率决定了气体的电离程度。
所以从上面的解释我们可以说电离过程气体的大小取决于气体的性质(较重或较轻的气体颗粒)、气体的压力和气体的温度。如前所述，弧柱的强度取决于分离电触点之间电离介质的存在，因此，应特别注意减少或增加触点之间介质的去电离。这就是为什么设计的主要特点断路器是为断路器触点之间不同的电弧介质提供不同的压力控制方法、冷却方法。
电弧的热损失
热损失从电弧在断路器是通过传导，对流和辐射。在断路器用平断电弧在油中，电弧在溜槽或窄槽中几乎全部因导热而损失。在鼓风断路器或者在断路器中，在电触点之间存在气体流动，电弧等离子体由于对流过程而发生热损失。在常压下辐射不是一个重要的因素，但在较高的压力下辐射可能成为一个非常重要的因素电弧等离子体散热。在电触点分断过程中，断路器中产生的电弧在电流的每一个过零处熄灭，然后在下一个周期中再次恢复。断路器的最终灭弧或灭弧是通过迅速提高触点之间介质的介电强度来实现的，这样就不能在过零后重新建立电弧。这种断路器触点之间的介电强度的快速增长是通过电弧介质中的气体去电离或用冷却和新鲜的气体取代电离气体来实现的。
断路器消弧用的去离子化方法有很多种，下面简要介绍一下。
压力增加时气体的去离子化
当电弧路径压力增大时，电离气体的密度增大，气体中的粒子相互靠近，粒子的平均自由程减小。这增加了碰撞率，正如我们之前讨论的，在每次碰撞中，带电粒子失去了它们的方向速度电场它们再次向磁场加速。可以说，带电粒子的整体迁移率降低了，因此维持电弧所需的电压增加了。粒子密度增加的另一个影响是由于带相反电荷的粒子重新组合而产生的气体去离子化速率提高。
温度降低引起的气体去离子化
气体的电离率取决于气体粒子碰撞时的碰撞强度。粒子碰撞时的碰撞强度同样取决于粒子随机运动的速度。粒子的这种随机运动及其速度随气体温度的升高而增加。因此可以得出这样的结论:如果气体的温度升高;它的电离过程增加了，相反的说法也成立，即如果温度降低，气体的电离率降低意味着气体的去电离率增加。因此需要更多的电压来维持电弧等离子体与降低的温度。最后可以说，冷却有效地提高了温度电阻弧。
不同的断路器类型使用不同的冷却技术，我们将在后面的课程中讨论断路器．
