25929

Виды щелей дугогасительных устройств. Перемещение дуги под воздействием магнитного поля. Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки. Виды дугогасительных решеток

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Перемещение дуги под воздействием магнитного поля. Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки. Дугогасительное устройство узел высоковольтного выключателя предназначенный для гашения электрической дуги которая возникает на контактах выключателя при размыкании цепи. Гашение дуги в Д.

Русский

2013-08-17

33 KB

14 чел.

14. Виды щелей дугогасительных устройств. Перемещение дуги под воздействием магнитного поля. Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки. Виды дугогасительных решеток.

При размыкании электрических цепей с помощью контактов электрических аппаратов (выключателей, автоматов, рубильников, контакторов) обычно на этих контактах возникает дуговой разряд если величины тока и напряжения превосходят некоторые критические значения.

ДУГА – это явление прохождения электрического поля через газ, который под действием различных факторов ионизируется.

Известно четыре основных пути появления в дуговом промежутке электрических зарядов – ударная и термическая ионизация, термо- и автоэлектронная эмиссии.

Дугогасительное устройство, узел высоковольтного выключателя, предназначенный для гашения электрической дуги, которая возникает на контактах выключателя при размыкании цепи. Гашение дуги в Д. у. осуществляется её интенсивным охлаждением и деионизацией или дроблением на несколько коротких дуг. В электрических аппаратах на напряжения до 1000 в Д. у. — камера из дугостойкого материала (например, керамики, асбоцемента, асбодина и специальных пластмасс), внутри которой делаются перегородки. Электрическая дуга затягивается в камеру магнитным полем, создаваемым током отключения или постоянными магнитами. В результате охлаждения дуги стенками Д. у. и деионизации сопротивление её резко возрастает, при этом сила тока в цепи уменьшается до нуля.

  В Д. у. газовых выключателей на напряжения свыше 1000 в электрическая дуга охлаждается либо потоком газа, образующегося в результате разложения трансформаторного масла, либо потоком воздуха или шестифторовой серы (элегаз), подаваемых под давлением в зону горения дуги. В Д. у. магнитных выключателей дуга охлаждается в керамической камере, куда она затягивается мощным магнитным полем, которое создаётся отключаемым током. В Д. у. вакуумных выключателей контакты размываются в среде с давлением 10-4 н/м2 (10-6 мм рт. ст.). Образовавшаяся на контактах дуга гаснет при прохождении переменного тока через нуль, благодаря рассасыванию заряженных частиц в вакууме и высокой электрической прочности разреженной среды.

  Разновидность Д. у. — деионная решётка, состоящая из нескольких плоских ферромагнитных (омеднённых) или медных пластин, изолированных друг от друга и расположенных так, чтобы дуга легко входила в решётку. Магнитное поле дуги, замыкаясь через пластины, втягивает дугу в решётку; при этом она разбивается на несколько коротких дуг. После прохождения переменного тока через нуль на каждой паре пластин образуется высокая электрическая прочность промежутка порядка 100—200 в. Деионная решётка применяется также в автоматах гашения поля генераторов переменного тока (см. Гашение магнитного поля).

Условия возникновения и горения дуги

При замыкании контактов в цепи высокого напряжения возникает  электрический разряд в виде дуги. В дуге различают околокатодное пространство, ствол дуги и околоанодное пространство.  Все  напряжение  распределяется  между  этими областями. Около катода наблюдается  высокая  напряженность  электрического поля (105—106 В/см). При таких высоких  напряженностях  происходит  ударная ионизация.  Электроны,  вырванные  из  катода  силами  электрического  поля

(автоэлектронная эмиссия) или  за  счет  нагрева  катода  (термоэлектронная эмиссия), разгоняются в электрическом поле и при  ударе  в  нейтралый  атом отдают  ему  свою  кинетическую  энергию.  Образовавшиеся    в   результате ионизации свободные электроны и  ионы  составляют  плазму  ствола  дуги.  В стволе дуги проходит большой ток и создается высокая температура.

Высокие температуры в стволе дуги приводят  к  интенсивной  термоионизации, которая поддерживает большую проводимость плазмы. Чем больше  ток  в  дуге, тем меньше ее  сопротивление,  поэтому  требуется  меньшее  напряжение  для горения дуги, т. е. дугу с большим током погасить труднее.

Если  дуга  погашена  теми  или  иными  способами,  то  напряжение  между контактами выключателя должно восстановиться до напряжения  питающей  сети. Однако  поскольку  в  цепи  имеются  индуктивные,  активные  и   емкостные сопротивления,   возникает   переходный   процесс,   появляются   колебания напряжения,  амплитуда  которых  может  значительно  превышать   нормальное напряжение.  Для  отключающей   аппаратуры   важно,   с   какой   скоростью восстанавливается напряжение.

Таким образом, можно заключить, что дуговой  разряд  начинается  за  счет ударной ионизации и эмиссии электронов с катода,  а  после  зажигания  дуга поддерживается термоионизацией в стволе дуги.

Гашение дуги

В коммутационных аппаратах необходимо не только разомкнуть контакты, но и погасить возникшую между ними дугу. В цепях переменного тока ток в дуге каждый полупериод проходит через нуль, в эти моменты дуга гаснет самопроизвольно, но в  следующий  полупериод  она может возникнуть вновь. Как показывают осцилограммы, ток в дуге  становится близким нулю  несколько  раньше  естественного  перехода  через  нуль.  Это объясняется  тем,  что  при  снижении  тока  энергия,  подводимая  к  дуге, уменьшается, следовательно  уменьшается  температура  дуги  и  прекращается

термоионизация. Длительность бестоковой  паузы  невелика  (от  десятков  до нескольких сотен микросекунд), но играет важную роль в гашении  дуги.  Если разомкнуть  контакты  в  бестоковую  паузу  и  развести  их  с  достаточной скоростью на большое  расстояние, чтобы не произошел электрический  пробой, то цепь будет отключена  очень быстро.

Во время бестоковой паузы интенсивность ионизации сильно падает, так  как не происходит  термоионизации.  В  коммутационных  аппаратах,  кроме  того, принимаются  искусственные  меры   охлаждения   дугового   пространства   и

уменьшения числа заряженных частиц.

Резкое увеличение электрической прочности промежутка после перехода  тока через  нуль  происходит  главным  образом  за  счет  увеличения   прочности околокатодного пространства.

Задача  гашения  дуги  сводится   к   созданию   таких   условий,   чтобы электрическая прочность промежутка между контактами  была больше напряжения между ними.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65216. Місцеве самоврядування як чинник розвитку сільських територій 173 KB
  Закріплене в Конституції України положення про визнання та підтримку державою місцевого самоврядування як права територіальної громади самостійно вирішувати питання місцевого значення створює сприятливі умови для активізації діяльності його органів щодо забезпечення розвитку сільських територій.
65217. Нерівноважна термодинаміка мартенситних перетворень в сплавах з термічно та магнітоіндукованим ефектами пам’яті форми 1.24 MB
  Окрім бездифузійності та жорстких орієнаційних співвідношень було відмічено ще низку особливостей цього типу фазових перетворень: Пертворення розповсюджується на широку область температур верхня межа якої була названа мартенситною точкою...
65218. Технологія харчового шроту з безлушпинного ядра насіння соняшнику 535.5 KB
  Сучасна технологія видобування соняшникової олії не передбачає отримання поряд з олією харчового шроту з високим вмістом білків що рівноцінні тваринним. Таким чином розробка технології комплексної переробки безлушпинного ядра насіння соняшнику з метою вилучення...
65219. Розробка основ ресурсозберігаючого процесу сумісного безфільєрного та фільєрного волочіння сталевої низьковуглецевої катанки 278.5 KB
  Основними тенденціями метизної галузі України за останні 20 років є децентралізація виробництва з розширенням асортименту сорторозмірів і перехід на механічне видалення окалини з поверхні катанки в роликових окалиноламачах.
65220. Формування продуктивності сої залежно від технологічних прийомів вирощування в умовах північної частини Степу України 228.5 KB
  Однак врожаї цієї важливої культури ще невисокі що обумовлено як правило недосконалістю елементів технології її вирощування і в першу чергу способів основного обробітку ґрунту та рівня мінерального живлення.
65221. Розроблення основ технології оксидаційного знесірчування дизельних фракцій 286.5 KB
  Єдина на сьогодні широковживана промислова технологія очищування нафтової сировини від сполук сірки гідроочищування ГО має низку недоліків головними з яких є: необхідність використання складного обладнання та дорогого чистого водню...
65222. Особливості перебігу ішемічно-реперфузійного пошкодження структур головного мозку при експериментальному цукровому діабеті в самців-щурів 276.5 KB
  Особливу увагу привертають ішемічні пошкодження головного мозку які складають більшу частку цереброваскулярної патології що зумовлює медикосоціальне значення ішемії мозку Т.Черевко 2003 підкреслює важливість глибокого знання патогенезу...
65223. ПРОЕКТУВАННЯ СУДНОВИХ КОНСТРУКЦІЙ ІЗ ВРАХУВАННЯМ КОНЦЕНТРАЦІЙ НАПРУЖЕНЬ ТА МІСЦЕВИХ ПІДКРІПЛЕНЬ 5.58 MB
  Проблема вдосконалення корпусних конструкцій багато в чому залежить від раціонального використання полегшуючих вирізів з однієї сторони й заходів щодо їхнього підкріплення з іншої.
65224. Удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів 203.5 KB
  Сьогодні вітчизняні та іноземні підприємства які займаються виготовленням спеціального одягу для працівників сфери послуг пропонують досить широкий асортимент виробів для перукарів однак ця продукція не задовольняє їх потреби через те що не повною мірою відповідає...