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

10 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

24539. Структура и виды программного обеспечения (ПО). Характеристика системного ПО 15.33 KB
  ПО Прикладное Операционные системы Система управления файлами Операционные оболочки Утилиты Системы программирования Базы данных САПР Электронные таблицы Издательские системы ПО для математических расчетов Системное Рис. Cистемное ПО можно разделить на следующие группы: операционные системы ОС; системы управления файлами; операционные оболочки; утилиты; системы программирования. Современные системы программирования представляют собой интегрированную среду разработки IDE объединяющую редактор текста компилятор языка...
24540. Классификация ОС 13.63 KB
  Примером таких ОС является семейство Windows и Linux. Среди ОС специального назначения можно выделить следующие разновидности: ОС для карманных компьютеров сотовых телефонов и другой бытовой техники например PalmOS и Windows CE Consumer Electronics – бытовая электроника; ОС для встроенных систем телевизоров СВЧ печей стиральных машин и т. По режиму обработки задач различают однозадачные например MSDOS MSX и многозадачные ОС OC EC OS 2 UNIX Windows. По способу взаимодействия пользователя с системой различают...
24541. Назначение и основные функции операционной системы (ОС) для автономного компьютера 13.74 KB
  Назначение и основные функции операционной системы ОС для автономного компьютера.2 Операционные системы для автономного компьютера Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны и аппаратурой компьютера с другой стороны. В соответствии с этим определением ОС выполняет две группы функций: предоставление пользователям и программистам вместо реальной аппаратуры компьютера расширенной виртуальной машины с которой удобней...
24542. Сетевые операционные системы: функциональные компоненты и варианты построения 46.02 KB
  Сетевые операционные системы: функциональные компоненты и варианты построения.3 Сетевые операционные системы. Различают сетевые и распределенные ОС. Распределенная ОС предоставляет пользователю сетевые ресурсы в виде ресурсов единой централизованной виртуальной машины.
24543. Одноранговые и серверные операционные системы 79.16 KB
  В зависимости от того как распределены функции между компьютерами сети они могут выступать в трех разных ролях: выделенный сервер сети – компьютер обслуживающий запросы других компьютеров т. В одноранговых сетях рабочих группах на все компьютеры устанавливается такая ОС которая предоставляет всем компьютерам в сети потенциально равные возможности. Схема одноранговой сети При потенциальном равноправии всех компьютеров в одноранговой сети часто возникникает функциональная несимметричность которая обусловлена тем что одни компьютеры...
24544. Принципы построения ОС 15.76 KB
  Принципы построения ОС.1 Принципы построения ОС. Однако в их основу положены общие принципы перечисленные ниже. Принцип модульности.
24545. Виды программных модулей 48.36 KB
  никакие внешние события не могут прервать работу модуля и он непрерывно выполняется от начала до конца. Структура привилегированного модуля приведена на рис. Структура привилегированного модуля Непривилегированные модули – это обычные программные модули которые могут быть прерваны во время своей работы.2 приведен пример использования реентерабельного модуля В процессами А и С.
24546. Ядро и вспомогательные модули ОС 95.57 KB
  Ядро и вспомогательные модули ОС.3 Ядро и вспомогательные модули операционной системы. Все модули ОС разделяются на две группы: ядро и вспомогательные модули. Ядро – наиболее часто используемые модули ОС выполняющие основные ее функции: управление процессами памятью устройствами ввода вывода и т.
24547. Классическая архитектура ОС 26.18 KB
  Для надежной и безопасной работы ОС ее ядро должно иметь более высокие привилегии по сравнению со вспомогательными модулями самой ОС и пользовательскими приложениями рис. Привилегии ядра обеспечиваются средствами аппаратной поддержки процессора который должен поддерживать как минимум два режима работы: пользовательский режим user mode; привилегированный режим ядра kernel mode. Ядро ОС в привилегированном режиме При обращении к ядру происходит переход из пользовательского режима работы в привилегированный что требует дополнительных...