Перейти к содержанию

27.12.2011

Электрическая дуга

Понятие об электрической дуге.

При размыкании контактов густота тока резко увеличивается в результате быстрого уменьшения площади стыковки контактов, что в свою очередь вызывает местный перегрев, а высокая температура — термическую эмиссию электронов из металла контактов. Кроме этого, в момент разрыва круга между близкими контактами быстро устанавливается напряжение сети и возникает мощное электрическое поле, что может привести к появлению электрической дуги.

Электрическая дуга появляется если напряжение большае от 20 В, а ток превышает 100 mА.

Под действием высокой температуры молекулы и атомы среды, в которой горит дуга, распадаются на электроны и позитивные ионы. Ионизированная среда характеризуется высокой проводимостью, благодаря чему поддерживается горение дуги. Одновременно с процессом ионизации происходит деионизация. Теплота отводится в окружающую среду, а электроны и позитивные ионы, встречаясь, соединяются в нейтрале (за зарядом) молекулы и атомы. Если деионизация протекает интенсивнее, чем ионизация, то электрическая дуга гаснет и, напротив, если ионизация интенсивнее чем деионизация, то дуга будет гореть неограниченно долго.

Условия гашения дуги в электрическом кругу постоянного тока.

Дугу можно погасить при увеличении расстояния между контактами (увеличение длины дуги). При определенной длины дуги, больший критической, количество теплоты, что отбирается от дуги, будет большей, чем выделяется в ней электрическим током, и дуга погаснет. Электрическую дугу в кругах переменного тока гасить проще, чем в кругах постоянного тока. Ток промышленной частоты 100 раз за секунду проходит через нулевое значение. При нулевом значении тока энергия в электрической дуге не выделяется. Если отобрать от дуги достаточное количество теплоты, то можно достичь такой деионизации межконтактного промежутка, при которой разорвется круг электрического тока.

Погашение дуги переменного тока можно разделить две категории: гашение открытой электрической дуги и гашения в дугогасительных устройствах.

Условия гашения открытой электрической дуги переменного тока аналогичные условиям гашения дуги постоянного тока. В момент перехода через нулевое значение открытая дуга может погаснуть. Для этого контакты размещают так, чтобы электродинамические силы и подвижные потоки нагретого воздуха растягивали дугу открытые дуги гасятся при относительно небольших напряжениях и токах. Гашение этих дуг обеспечивается лишь тогда, когда ее длина будет не меньше от некоторого критического значения.

При U > 1000 В, даже при сравнительно небольших токах, гашение открытой дуги утруждается и для этого используют специальные дугогасительных устройства:

гашение дуги в узких щелях из дугогасительного материала ( интенсивное охлаждение дуги — ВН — 16, ВН — 17)

· гашение дуги в металлических решетках (дуга измельчается, охлаждается — автоматические выключатели, контакторы)

· гашение дуги высоким давлением (высокое давление возникает от горения самой дуги в плотно закрытых камерах — предохранитель )

· гашение дуги в масле (под действием высокой температуры масло в зоне дуги раскладывается и образуется газовый пузырь, основным компонентом является водород, который гасит дугу — масляные выключатели)

· гашение дуги в дугогасительной камере (с гетинаксу или фиброй, которая при повышении температуры раскладывается и выделяет газомаслянные выключатели)

· гашение дуги сжатым воздухом — (высоковольтные выключатели)

· гашение дуги вакуумом — (в глубоком вакууме? 10-4 Па — высоковольтные выключатели)

Обычно эти методы гашения дуги применяют в комплекте один с одним.

· В большинстве современных конструкций дугогасительных устройств удается необходимую для гашения дуги деионизацию достичь при одном переходе переменного тока через нулевое значение.

Поделитесь своими мыслями, оставьте комментарий.

(required)
(required)

Внимание: HTML допускается. Ваш e-mail никогда не будет опубликован.

Подписка на комментарии

*