简述电路开合时电弧产生与熄灭的机理,真空为什么可以作为一种性能良好的灭弧介质。

参考答案：电弧的产生来自以下4个过程：①强电场发射：电路开合瞬间触头间距很小而触头间场强很大，当场强大到一定程度后可将金属极板表面自由电子拉出形成空间自由电子而形成初始电弧;②热电子发射：电弧形成后产生的热量作用于金属极板，使极板燃弧点及附近温度急剧升高，金属极板表面自由电子热运动加剧，而使更多电子从金属极板表面逃逸形成空间自由电子;③碰撞游离：触头间隙的带电粒子在极板场强作用下加速运动与空间介质中性粒子碰撞，在一定条件下会将介质中性粒子打成一个正离子与一个电子，使弧隙带电粒子浓度进一步升高;④热游离：电弧剧烈燃烧后产生的高温使介质变为等离子态，从而丧失绝缘性。
电弧熄灭源于如下2过程使燃弧空间带电粒子浓度降低：①复合去游离：燃弧空间中带有异性电荷的粒子发生中和反应变为不带电粒子;②扩散去游离：带电粒子由高浓区、高温区向低浓区、低温区的扩散。
真空中介质粒子浓度很低而使电弧产生过程中的碰撞游离与热游离作用受到限制，并能加速电弧熄灭过程中的带电粒子的浓度扩散与温度扩散去游离效应。真空断路器灭弧速度快，不产生灭弧副产品及不存在介质劣化现象，一般不需要冷却电弧措施并不必控制灭弧介质流动，灭弧后介质绝缘强度恢复快，设备使用寿命长。