分析绝缘材料碳化对开关电气强度的影响

于凭飞

【摘 要】就目前全球经济发展现状而言，目前，世界经济发展处于经济全球化时代，并且将在未来相当长一段时间内始终处于经济全球化，而在这一国际经济发展大环境下，我国要想始终保持世界经济发展的核心地位就必须要保障我国的经济发展始终在国际上处于领先地位，而在我国的经济发展中不可忽视的就是电气设备之类的发展，虽然现阶段我国电气设备已经具备较高配置，但是，在其中某些细节部分仍然存在难以解决的问题。

【关键词】绝缘材料碳化;开关电气强度;影响

引言

随着我国经济的不断发展进步，我国人民群众对于生活条件的要求也越来越高，而目前不断普及的电气设备恰恰满足了现阶段人民群众对于生活设施的需求，当然，对于电气设备而言最重要的就是绝缘问题的处理，虽然现阶段我国所使用的电气设备的开关大多数使用绝缘材料，但不可否认的是绝缘材料的使用也并不是万无一失的，像是绝缘材料的碳化对于电气设备也会产生极大的不利影响。

1开关绝缘材料碳化的原因

在对绝缘材料碳化对开关电气强度影响的分析之前，首先我们需要认识到绝缘材料与电气设备之间的关系以及绝缘材料碳化的原因。实际上，电气设备是带电的，而为了相对的保证安全，就对电气设备的开关使用绝缘材料，然而，绝缘材料在电气设备长期的反复使用过程中很难不发生任何故障，而当电气设备开关产生电弧时就会使绝缘材料发生碳化，當然，对于绝缘材料碳化的具体原因我们还要展开更为具体的分析。

1.1开关电气设备产生电弧的原因

关于电弧我们也可以理解为：即便是采用了绝缘材料但是也正常的导电的这一现象，当然，在我们的认知里绝缘材料就是不导电的材料，像是开关电气设备的开关使用的是绝缘材料，然而在电气设备关闭的状态下有时也会发生导电现象，也就是我们所说的电弧，实际上，这种现象产生是极其普遍的，不过，它的发生要求在较高的电压、电流条件下，也就是说在电气设备刚刚关闭的一瞬间电路的电压、电流仍然处于较高状态就会使电气设备开关的阴极产生发向阳极的电子，从而产生电弧，而实际上，电弧是绝缘材料发生碳化现象的前提。

1.2开关电气设备所使用的绝缘材料失效的原因

通过对于开关电气设备产生电弧原因的分析我们也可以初步认识到，实际上，对于开关电气设备而言产生电弧是一种极其普遍的现象，因此，电气设备的开关在使用绝缘材料时也需要考虑到绝缘材料的抗电弧性能，然而实际上电气设备开关所使用的绝缘材料的抗电弧性能在经常发生电弧现象时会遭到破坏，也就是说，绝缘材料原有的抗电弧性能会伴随着电弧现象的频繁发生而降低，久而久之，开关电气设备所使用的绝缘材料就会失效。

2开关绝缘材料碳化的影响

在电气设备开关频繁产生电弧现象之后，久而久之就会导致电气设备开关的绝缘材料发生碳化现象，而当绝缘材料发生完全碳化之后绝缘材料原本的绝缘性能就不存在了，绝缘材料就失去了其本身的作用，进一步就会造成更加严重的影响。

2.1开关绝缘材料碳化的直接影响

开关绝缘材料在频繁受到电弧影响之后就会发生碳化现象，而开关绝缘材料一点点的碳化可能影响不到电气设备开关的正常使用，我们也可以理解为开关绝缘材料碳化的直接影响就是开关绝缘材料导整体性能，然而在开关绝缘材料碳化到一定程度时就会改变电气设备开关绝缘材料的原有性能，严重影响电气设备开关的正常使用。

2.2开关绝缘材料碳化的根本影响

归根到底，电气设备的开关所使用的绝缘材料发生碳化所造成的轻微影响，或者是说一般影响是不值一提的，而电气设备开关所使用的绝缘材料所发生的根本影响才是难以弥补的，电气设备的开关所使用的绝缘材料碳化的根本影响就是电气设备的短路故障，而更深一步的影响就是导致电气设备无法使用甚至报废。

3开关绝缘材料碳化的解决措施

随着世界经济共同发展进步进程的不断推进，这对于我国经济发展也提出了更高的要求，其中就包括了目前已经广泛使用的电气设备的各项发展，而在上文的分析中我们也已经充分认识到对于我国现有的电气设备而言，大部分电气设备的使用都离不开开关的设置，而为了在一定程度上保证电气设备的安全使用，我国大部分电气设备的开关都采用了绝缘材料，然而在电气设备的使用过程中，电弧现象的发生也是不可避免的，而我们要做的就是减少电弧现象的发生或者降低电弧现象发生对于开关绝缘材料碳化的影响，

3.1增大电气设备开关位置的舱室空间

在上文对于电弧产生的原因分析中，我们也已经初步认识到电弧现象的产生不仅仅要拥有较大的电压以及较大的电流，还需要使电气设备开关的阴极与阳极之间距离相对较小，因此，对于解决电气设备开关绝缘材料碳化的问题而言也可以从这一方面入手进行解决，增大电气设备开关位置的舱室空间就可以使开关的阴极与阳极两个触头距离绝缘材料位置更远，从而可以使当阴极与阳极之间产生电弧时很难影响到周边的绝缘材料，这样一来就可以尽可能的保证绝缘材料的抗电弧性能始终良好，从而保障绝缘材料尽可能不会发生碳化现象。

3.2减少电气设备电弧现象的发生

目前，我国使用最为普遍的电气设备的整体结构相对来说也已经达到了较为简便的程度，换言之，我们也可以理解为目前我国所存在的电气设备开关整体结构相对简单，不过这样一来就无法在开关内部设置直接熄灭电弧的装置，但是我们可以在开关内部设置增强电弧熄灭的装置以及控制电弧产生的装置，通过控制电弧方法的使用使电弧现象有效的减少，从而进一步减少开关绝缘材料碳化现象的发生。

3.3在原有的电气设备开关上增加特殊材料

在这里，我们所指的特殊材料主要是指比如具备高导热系数以及高热容量的特殊金属材料，这一类特殊金属材料由于它自身具备特殊的物理以及化学性能，因此，它的使用性能也是极其独特的，针对电气设备开关绝缘材料这一问题而言，它主要是用来制作灭弧触头，因此，这一类特殊金属材料必须要具备高抗电弧性能，在电气设备开关中利用特殊技术材料制作成灭弧触头从而有效地减少电弧的产生，进而大大降低电弧对于绝缘材料的不利影响，进一步保证电气设备开关的正常使用。

结语

人类社会是在不断发展进步的，就目前全球经济发展现状而言，电的使用已经完全达到普及的状态，当然，随着电使用的越来越普及，各种新型电气设备也逐渐出现。目前，我国电气设备的开关所使用的都为绝缘材料，但是绝缘材料发生碳化就会使电气设备所能使用的电气强度大大降低，这样一来就会影响电气设备的正常使用，在本文中我们对此也展开了具体的分析讨论，希望通过相关措施的施行能够有效解决这一问题，保证电气设备的正常使用。

参考文献：

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（作者单位：江苏南瑞泰事达电气有限公司）