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

15 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

76008. Цікаві факти про Піфагора 113.5 KB
  Мета: збагатити і розширити знання учнів про Піфагора викликати інтерес до його яскравої особистості його творів думок розвивати вміння ораторського мистецтва навички вільного володіння словом формувати моральноетичні ідеали розвивати творчість виховувати...
76009. Письмо великої букви Г. Письмо слів та речення з великою буквою Г 50 KB
  Складання звукової моделі слова сніг. Складіть звукову модель слова. Складання слова із букв розрізної азбуки. Сьогодні ми навчимося писати велику букву ге слова та речення із нею.
76010. Письмо великої букви И. Написання буквосполучення Ии. Звуковий аналіз слів. Диктант вивчення букв 40.5 KB
  Вірш Осінь І. Як помандрує по гаях З чарівним пензлем у руках Все розмалює на путі Берези стануть золоті І ми її уклінно просим: Заходь у гості славна осінь Заходить ДівчинкаОсінь. Осінь. Добрий день в добрий час Рада рада бачить Вас Я Осінь золота.
76011. Повторення вивчених букв. Розвиток зв’язного мовлення 93.5 KB
  Назвіть букви що позначають голосні звуки. Скільки їх в українській мові Озвучте звуками букви що залишилися. Чи всі букви які є у цьому слові ви вивчили Оголошення теми та мети уроку. Мотивація навчальної діяльності А для чого нам потрібно вивчати букви...
76012. Музика мого народу. Жартівливі і жартівливо-танцювальні пісні. Троїсті музики 88 KB
  Мета: Визначити поняття «Жартівлива і жартівливо-танцювальна пісня». Визначити поняття «Троїсті музики». Познайомити учнів з жартівливими піснями, виявити їх взаємини з музичною творчістю народу. Прийти до висновку, що народна музична творчість – є віддзеркалення життя народу, душа народу.
76013. Брейн-ринг «Відгадай елемент» 68.5 KB
  Мета: розширити і поглибити знання учнів про хімічні елементи зацікавити учнів фактами з історії їх відкриття та внеском вчениххіміків у цей процес; виховувати зацікавленість учнів предметом історією науки. Обладнання: мультимедійна дошка презентація гри таймер періодична таблиця хімічних елементів.
76016. Що за диво ці казки! The Magic World of Fairy Tales 966.5 KB
  Мета: узагальнити та систематизувати знання учнів за темою «Казка»; розвивати уміння застосовувати набуті знання сприяти морально-етичному вихованню школярів, виховувати інтерес до вивчення літератури.