Читайте также:
|
Понятие термина «Электрическая дуга»
Электрическая дуга (Вольтова дуга, Дуговой разряд) — физическое явление, один из видов электрического разряда в газе. Электрическая дуга является частным случаем четвёртой формы состояния вещества — плазмы — и состоит из ионизированного, электрически квазинейтрального газа. Присутствие свободных электрических зарядов обеспечивает проводимость электрической дуги.
Физические основы процесса гашения дуги Условия гашения дуги постоянного тока зависят не только от ее вольт-амперной характеристики, но и от параметров электрической цепи (напряжение, ток, сопротивление и индуктивность), которую включают и отключают контакты аппарата. На рис. 1, а показана вольт-амперная характеристика дуги
Рис. 1. Вольт-амперные характеристики дуги при устойчивом горении (а) и гашении (б)
(кривая 1) и зависимость падения напряжения на резисторе R, включенном в данную цепь (прямая 2). В установившемся режиме напряжение Uи источника тока равно сумме падений напряжения в дуге Uдг и IR на резисторе R. При изменении тока в цепи к ним добавляется э. д. с. самоиндукции ±eL (изображена заштрихованными ординатами). Длительное горение дуги возможно только в режимах, соответствующих точкам А и В, когда напряжение Uи — IR, приложенное к промежутку между контактами, равно падению напряжения Uдг. При этом в режиме, соответствующем точке А, горение дуги неустойчиво. Если при горении дуги в этой точке характеристики ток по каким-то причинам увеличился, то напряжение Uдг станет меньше приложенного напряжения Uи — IR. Избыток приложенного напряжения вызовет увеличение тока, который будет расти до тех пор, пока не достигнет значения Iв.
Если в режиме, соответствующем точке А, ток уменьшится, приложенное напряжение Uи — IR станет меньше Uдг и ток будет продолжать уменьшаться, пока дуга не погаснет. В режиме, соответствующем точке В, дуга горит устойчиво. При увеличении тока свыше Iв падение напряжения в дуге Uдг станет больше приложенного напряжения Uи — IR и ток начнет уменьшаться. Когда ток в цепи станет меньше Iв, приложенное напряжение Uи — IR станет больше Uдг и ток начнет увеличиваться. Очевидно, чтобы обеспечить гашение дуги во всем заданном диапазоне изменения тока I от наибольшего значения до нуля при отключении цепи, нужно, чтобы вольт-амперная характеристика 1 располагалась выше прямой 2 для отключаемой цепи (рис. 1,б). При этом условии падение напряжения в дуге Uдг будет всегда больше приложенного к ней напряжения Uи — IR и ток в цепи будет уменьшаться.
Сравнительный анализ основных способов гашения дуги Способы гашения дуги могут быть различные, но все они основываются на следующих принципах: принудительное удлинение дуги; охлаждение межконтактного промежутка посредством воздуха, паров или газов; разделение дуги на ряд отдельных коротких дуг. В современных электрических аппаратах гашение дуги часто осуществляется путем сочетания двух или нескольких способов (например, с помощью дугогасительной катушки, защитных рогов и деионной решетки).Принцип гашения путем удлинения дуги используется в аппаратах с защитными рогами и в рубильниках. Электрическая дуга, возникающая между контактами при их размыкании, поднимается вверх под действием силы, создаваемой потоком нагретого ею воздуха, растягивается и удлиняется на расходящихся неподвижных, рогах, что приводит к ее гашению.В некоторых аппаратах применяют методы принудительного охлаждения и растягивания дуги сжатым воздухом или другим газом. При размыкании контактов возникшая дуга охлаждается и выдувается из зоны контактов струей сжатого воздуха или газа.Эффективным средством охлаждения электрической дуги с последующим ее гашением являются дугогасительные камеры различной конструкции. Электрическая дуга под действием магнитного поля, потока воздуха или иными средствами загоняется в узкие щели или лабиринт камеры, где она тесно соприкасается с ее стенками, перегородками, отдает им тепло и гаснет. Широкое применение в электрических аппаратах э. п. с. находят лабиринтно-щелевые камеры, где дуга удлиняется не только путем растягивания между контактами, но и путем ее зигзагообразного искривления между перегородками камеры. Узкая щель между стенками камеры способствует охлаждению и деионизации дуги.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 194 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |