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

85166. Внешняя политика Речи Посполитой. Войны и социальные конфликты второй половины XVII - первой половины XVIII веков 31.49 KB
  Тридцатилетняя война 16181648 В 1618г. началась война в которой приняли участие десятки государств. РП не смогла помешать объединению Бранденбурга и Пруссии и неудачно закончилась война со Швецией что явилось одной из крупных неудач в её внешней политике. Казацкокрестьянская война 16481651 Богдан Хмельницкий хотел создать независимую Украину и поднял восстание в 1648 г.
85167. Социально-экономическое развитие белорусских земель в составе Речи Посполитой 30.48 KB
  В экономике белорусских земель шло укрепление и развитие феодальных отношений. Экономическому прогрессу белорусских земель во вп 16пп 17 вв. увеличилось до 36 млн чел росли посевные площади поголовье скота увеличился средний земельный надел крестьян.
85168. Особенности конфессиональных отношений на территории Беларуси в составе Речи Посполитой. Реформация и контрреформация. Берестейская уния 30.78 KB
  В разных странах Европы возникает движение против господства католической церкви РеформацияОбщественнополитическое и идеологическое движение направленное против римскокатолической церкви и её роли в политической системе общества. Результат Контрреформации: усиливается экономическое могущество и политическое влияние католической церкви. В рамках Контрреформации проводилось объединение православной и католической церкви. Она объединила православную и католическую церкви в единую Грекоуниатскую церковь.
85169. Политический кризис и разделы Речи Посполитой. Включение белорусских земель в состав Российской империи 29.27 KB
  При поддержке России победу одержал Станислав Август Понятовский. 1ый раздел произошёл в 1772 К России отошли восточная часть Белоруссии по Западной Двине и Верхнему Днепру 1788г. 2ой раздел 23 января 1793 К России отошли Центральная Белоруссия с Минском Правобережная Украина часть шляхта приняло участие в восстании под руководством Костюшко попытка сохранить независимость РП. 3ий раздел 24 октября 1795 К России отошли Литва Западная Белоруссия Волынь Курляндия; Поляки утратили свою государственность.
85170. Культура и этническая структура белорусских земель в составе Речи Посполитой 28.63 KB
  традиции эпохи Просвещения стали оказывать существенное влияние на повседневную жизнь белорусского общества это было связано с переменами в системе образования расширено преподавания современных языков и естествознания. Влияние эпохи Просвещения ощущалось и в театральной жизни страны. Барокко и рококо под влиянием Просвещения стали постепенно уступать место классицизму основанному на традициях античности и Ренессанса.
85171. Политика российского самодержавия и общественно-политические движения в Беларуси (конец XVIII - первая половина XIX в.) 33.21 KB
  После присоединения Беларуси к РИ правительство провело ряд мер по закреплению своего влияния на присоединённые земли. В Беларуси были созданы губернии: Белорусская Минская и Литовская. Господствующее положение в Беларуси заняла православная церковь у которой оказывалась полная государственная поддержка.
85172. Социально-экономическое развитие белорусских земель в условиях кризиса феодально-крепостнической системы (первая половина XIX в.) 28.12 KB
  В условиях разложения феодальнокрепостнической системы царское правительство пошло на экономические реформы с целью приспособления существующей системы хозяйственных отношений к нуждам рынка а также повышения государственных доходов. Реформа была проведена только среди государственных крестьян. Она предусматривала: проведение подробного описания всех государственных имений и строгое определение повинностей государственных крестьян в зависимости от их хозяйственного положения прекращение сдачи государственных земель в аренду; ликвидацию...
85173. Культура Беларуси в первой половине XIX в.) 27.14 KB
  Беларусь имела автономия в плане культурного развития. Отчётливо это проявилось в системе образования. 1803г – создан Виленский учебный округ, в состав кот входили школы Беларуси, Литвы, Украины.
85174. Буржуазные реформы 1860-1880 гг. в Российской империи и особенности их проведения в белорусских губерниях 29.45 KB
  Крестьяне получали гражданские права могли заниматься промыслами торговать приобретать имущество поступать на учебу и на службу; помещики не могли продавать и судить крестьян. Однако крестьяне не сразу становились лично свободными. Помещики признавались собственниками всей земли которая принадлежала им до реформы а крестьяне получали небольшие наделы в пользование которые должны были выкупить на протяжении 9 лет. Купить свой земельный надел крестьяне могли только путем заключения выкупной сделки.