 |
|
Способы гашения электрической дуги
Тема 6
Задачи дугогасительных устройств состоит в обеспечении гашения электрической дуги за минимальное время с допустимым уровнем перенапряжений, малом износе контактов, минимальном объеме распыленных газов, с минимальным звуковым и световым эффектами.
Обычно раствор контактов выбирается из условия надежного гашения дуги при малых токах. Влияние растворов контактов на гашение дуги особенно отчетливо выражено при постоянном токе. При переменном токе это влияние имеет место лишь при напряжении выше 200 В.
В первой зоне дуга гасится за счет механического растяжения. По мере растяжения контактов увеличивается длина дуги и ее сопротивление. Когда длина дуги постоянного тока будет равна критической, создаются условия для ее гашения. С ростом отключаемого тока увеличивается критическая длина дуги.
В зависимости от типа дугогасительной системы критические значения токов (зона неотключаемых токов) лежит в пределах от нескольких ампер до 100 А. При малых токах дуга гаснет за счет механического растягивания. При значительных токах появляются электродинамические силы, быстро выдувающие дугу из межконтактного промежутка. Дуга в этом случае гаснет под действием этих сил.
Критические условия, когда механизм гашения дуги с помощью механического ее растягивания сменяется другим – электродинамическим воздействием на дугу, соответствуют зоне критических токов.
Начиная с токов в несколько десятков ампер электродинамические силы, действующие на дугу, оказывают влияние на скорость движения дуги. Эти силы, пропорциональные квадрату тока, приобретают решающие значения при гашении дуги с токами в сотни и тысячи ампер.
Конфигурация контактных систем в аппаратах управления такова, что электродинамические силы быстро выдувают дугу из пространства между контактами. Она растягивается этими силами независимо от величины раствора контактов.
Раствор контактов надо выбирать из условия гашения критических токов (20-70 А ‑ без магнитного дутья); (5-20 ‑ c магнитным дутьем), когда механическое растяжение играет определяющую роль.
Увеличение длины дуги при больших токах достигается за счет взаимодействия магнитных полей с током дуги, а раствор контактов играет здесь второстепенную роль.
При малом токе (5 А) увеличение раствора улучшает условия растяжения дуги и приводит к снижению времени ее горения.
При относительно больших токах увеличение раствора снижает скорость движения дуги вследствие уменьшения электродинамических сил на единицу длины дуги и увеличивает время горения дуги.
В дугогасительных устройствах используются следующие принципы гашения электрической дуги:
‑ механическое растяжение дуги;
‑ узкая продольная щель (воздействие на ствол дуги);
‑ узкая продольная щель в сочетании с магнитным дутьем;
‑ дугогасительные решетки;
‑ создание повышенного давления в среде горения дуги;
‑ гашение в трансформаторном масле;
‑ гашение в вакууме;
‑ применяется для гашения дуги силовых полупроводниковых приборов.