一、灭弧结构主要部件及灭弧过程
以下图示展示了与灭弧过程相关的结构。假设在直流系统中发生接地故障，保护装置将驱动断路器分闸，此时静触头（1105）与动触头（1120）之间会产生电弧。电弧的形成及其在灭弧罩中的引导过程如下：
电弧首先在主触头间形成，通过右手定则可以判断出电弧产生的磁场方向。由于金属栅片的磁阻远小于空气，电弧电流周围的磁通路径发生改变，导致电弧上方的磁通比下方稀疏。因此，下方的磁场方向为纸面向内，根据左手定则，电弧受到向上的电磁力，使电弧脱离主触头，落在引弧结构上（阳极为1115-1116，阴极为1192-1193）。
电弧进入灭弧罩后，连接排、电弧阳极、电弧阴极、短接棒（红圈部分）、下部连接排形成完整回路。电弧继续受到向上的电磁力，移动至灭弧角（806），并进入金属栅片中。金属栅片将电弧分割成多个短弧，每段短弧产生电压降，导致电弧两端总电压增大。当电弧电压超过电源电压，电弧能量消耗大于供应，电弧温度降低，电离能力减弱。同时，栅片间隙较小，电弧被压缩，与冷态栅片接触面积增大，促进电弧冷却。这些作用共同作用，电弧电流逐渐减小，最终熄灭电弧。（灭弧原理图略）
在UR40快速直流断路器中，栅片设计成V字形，减小电弧进入阻力，优化磁路，增强电弧吸力。金属栅片是灭弧罩中关键部分，栅片数量越多，电弧分割越细，电压升高越多，冷却面积越大，有利于熄弧。但栅片数量不可过多，以免增加电弧进入阻力，导致栅片烧损。
二、灭弧部件实物图
实物图有助于加深对上文提及结构的理解，可结合文本进行比对。
三、城轨直流系统灭弧特点
地铁系统由直流电机驱动，电动机为电感负载。地铁供电系统具有较大的感性，电感值很大。输电线路等效为电阻与电感的串联。电弧高温可能导致触头烧蚀或开关设备损坏，但电弧也有助于释放电路中的磁能，降低过电压。电弧需在电感能量释放完毕后才能熄灭，确保电路完全断开，避免过电压对设备造成危害。
四、易损部件及更换标准
跳闸后复送电前，应检查动触头、静触头、限弧板、引弧结构、灭弧角、金属栅板、绝缘栅板。引弧结构由多个部件组成，包括静触头总成和阴极引弧结构。易损部件更换标准如下：
1. 动触头、静触头、电极、MU金属条以W2值为基准，新触头W2尺寸应为8±1mm。W2≦3±1mm时，需更换部件。
2. 限弧板：局部烧伤痕迹达到初始厚度一半时。
3. 灭弧角：局部烧伤截面达到初始截面积一半时。
4. 金属栅板：两板间接触或（1）部分烧损高度达到原始高度一半时。
5. 绝缘栅板：烧损深度达原始厚度一半或出现垂直裂缝时。
五、总结
本文阐述了灭弧结构的多个部件及其在灭弧过程中的作用。该型断路器利用机械力和电弧产生的磁场拉长电弧，通过金属栅板形成短弧增大电弧电压，促进熄弧。高温电离气体通过绝缘栅板降温去电离，防止复燃。然而，若断路器电流回路偏小，电弧力不足，可能导致电弧停留在触头上，损伤触头。后续文章将继续探讨这一主题。
