Материал: Пособие Теория электрических аппаратов

напряжения на промежутке и дуга загорается вновь.

Напряжение, появляющиеся на контактах после прохождения тока через ноль, называется восстанавливающимся, оно зависит от напряжения источника и параметров отключаемой цепи. В нашем случае при н = 1 при прохождении тока через ноль к контактам приложено си-

нусоидальное напряжение источника.

Вмомент времени “ ” дуга снова гаснет, и процессы повторяются,

кмоменту времени “ ” из-за расхождения контактов длина дуги увеличивается в результате напряжение зажигания выше, чем во втором полупериоде.

Окончательное гашение происходит в момент времени “ ”. Для случая, когда электрическая прочность растет по кривой “а −в ”, гашение дуги происходит при первом же прохождении тока через нулевое значение.

5.6. Отключение электрической цепи переменного тока с индуктивностью

Рассмотрим процесс гашения дуги в цепи с большой индуктивностью ≤1. Пример такой цепи представлен на рис.5.16. Сложность от-

75

ключения таких цепей заключается в том, что из-за несовпадения по фазе тока и напряжения в момент перехода тока через ноль восстанавливающееся напряжение может быть близко по величине к амплитудному значению напряжения источника. Напряжение на промежутке восстанавливается с большой скоростью, что может привести к повторным пробоям и длительному горению электрической дуги.

где = 2 √ (период изменения восстанавливающегося

напряжения). Поэтому выключатели,

используемые для размыкания больших мощностей, находятся в тяжёлых условиях, так как им прихо-

дится отключать большие токи с большой скоростью восстановления напряжения из-за низких значений и .

На рис.5.18 отображены процессы, происходящие во время размыкания контактов в цепи с преобладающей индуктивной нагрузкой.

76

5.7. Способы гашения дуги

5.7.1. Растягивание электрической дуги

Напряжение электрической дуги можно представить следующим выражением:

где д – напряжение дуги;

–падение напряжение в приэлектродных областях;

–градиент напряжения (напряжённость столба дуги);

д– длина дуги.

Таким образом, за счёт увеличения длины дуги обеспечивается подъём вольтамперной характеристики выше внешней характеристики электрической цепи. При токе в 100 А и напряжении в 220 В напряжённость столба дуги составляет = 6÷8 В/см, при этом длина дуги будет равной д=20 – 30см. Но данная мера ведет к увеличению габаритов электриче-

77

ского аппарата, так как гашение требует значительного растяжения.

5.7.2.Повышение давления в межконтактном промежутке

Вданном случае наблюдается ухудшение условий термической ионизации и улучшение процессов деионизации. Такой способ используется в разборных предохранителях, корпус которых выполнен из газогенерирующего материала – фибры.

5.7.3.Перемещение электрической дуги в воздушной среде

При перемещении электрическая дуга хорошо охлаждается, уменьшается диаметр столба, усиливаются диффузионные процессы, растёт падение напряжения на дуге.

Перемещение электрической дуги может осуществляться: 1. При помощи электродинамических сил (рис.5.19).

При возникновении электрической дуги между контактами на неё действует электродинамические усилия, что приводит к перемещению электрической дуги вдоль контактов. Скорость перемещения дуги зависит от величины тока д. На рис. 5.20 приведены характеристики д = ( д) для различных значений тока дуги. Как видно из рисунка, скорость перемещения увеличивается с ростом тока дуги.

78