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著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 首先要更正一下题主的描述错误之处： 1）断路器（空气开关）中并没有什么闸刀，只有内部导电体和触头； 2）断路器合闸速度与手操作速度无关。 对于断路器触头在闭合过程会发生两种情况： 第一个情况：触头弹跳 动触头以初速度V0向静触头运动，并撞击在静触头上，接着反弹，然后再以小于V0的速度再次撞击到静触头上。几次过后，动。静触头闭合。 在此过程中，会造成触头材料的变形，甚至出现凹坑。 第一种情况决定了断路器触头系统的机械寿命。 第二个情况：触头烧蚀熔焊 触头的每次触头分离，都伴随着电弧烧蚀，只是烧蚀没有触头开断时这么严重。触头烧蚀会造成材料熔融，甚至发生轻微熔焊。 这两种情况都与触头闭合速度和时间相关，所以触头的闭合速度和时间必须满足一定的设计要求。 因此断路器的闭合过程是通过四连杆机构实现的，触头的闭合速度和时间与人手的动作无关！ 断路器内部有储能弹簧。通过手动操作合闸使得储能弹簧压缩，然后由储能弹簧驱动合闸机构让动静触头闭合。 由此可见，题主的两个假设（闸刀假设和速度假设）都是错的。 下图是ABB的微型断路器，也即空气开关的结构：  我们看到它内部没有任何闸刀。 现在我们来回答题主的正文： 我们知道，配电线路中的负载绝大多数是阻性负载和感性负载。 对于阻性负载，它的电压与电流同相位，即：
对于感性负载，它的电流滞后电压90度，即：
我们来看下图：  由于感性负载的过电压一般在半个周波以内，因此电源电压可以按直流电压来考虑。 由上图，忽略电源内阻和线路电阻，我们可以得到下式：
等号左边是电源电压U，右边第一项是断路器触头间的电弧电压，第二项是电感负载产生的过电压，第三项是电阻上的电压。 当断路器闭合后（见右上图），右边第一项等于零。当电流恒定时，忽略电感的线圈电阻，则电阻负载上的电压就等于电源电压；当电流突变时，特别是送电伊始或者断路器开断时，电感上就会产生过电压。 过电压与电感量成正比，与电流对时间的变化率也成正比。 不过，断路器闭合时的过电压与断路器开断时的过电压相比，后者的强度要大许多。也因此，人们更加关注的是断路器开断时的过电压。 右下图就是断路器开断时产生电弧的状态。 |
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