Причины возникновения электрической дуги на контактах.

Размыкание электрической цепи при сколько-нибудь значительных токах и напряжениях, как правило, сопровождается электрическим разрядом между расходящимися контактами. Воздушный промежуток между контактами иони­зируется и становится на некоторое время проводящим, в нем возникает дуга. Зависимость падения напряжения на разрядном промежутке от тока электрического разряда в газах приведена на рисунке. Первый участок (область 1) кривой, представляющий собой область тлеющего разряда, характеризуется высоким падением напряжения у катода (200—250 В) и малыми токами (до 0,1 А). При тлеющем разряде плотность тока в разрядном про­межутке измеряется несколькими микроамперами на 1 см². С ростом тока растет падение напряжения на разрядном промежутке (до 300—400 В).Второй участок кривой (область II) представляет собой переход из тлею­щего разряда в дуговой. Третий участок кривой —дуговой разряд (область III) — характе­ризуется малым падением напряжения у электродов (10—20 В) и большой плотностью тока (до 100 кА/см²). С ростом тока напряжение на дуговом промежутке сперва падает, а затем практически мало меняется. Чтобы погасить дугу постоянного тока, необходимо создать такие условия, при которых в дуговом промежутке при всех значениях тока от начального до нулевого процессы деионизации превосходили бы процессы ионизации. Для содержащей сопротивление R, индуктивность L и дуговой промежуток с падением напряжения (Uд цепик которой приложено напря­жение источника тока U, будет для лю­бого момента времени справедливо уравнение здесь — падение напряжения на индуктивности при изменении тока. При устойчиво горящей дуге и Для погасания дуги необходимо, чтобы ток в ней все время уменьшался, Это означает, что , а Это уравнение выполняется в точках А и В- это точки устойчивого горения дуги. Необходимо ликвидировать точки устойчивого горения дуги. Анализируя процесс в точке В, а именно при увеличении или уменьшении току i приходим к выводу, что в любом случае под действием явления самоиндукции в катушке процесс возвращается в исходное состояние. Анализируя процесс в точке А устанавливаем, что т. А- т. неустойчивого горения. При токах i<Iа напряжение ,а имеет отрицательное значение, и если по какой-либо причине ток станет меньше I_a то он упадет до нуля — дуга погаснет. Если же по какой-либо причине ток станет несколько больше I_a, то будет , т. е. в цепи как бы окажется «избыточное» напряжение, которое приведет к возрастанию тока до значения I_b При любом значении I_a < i < I ток в дуге будет возрастать до значения I_bПри токе i >I_b снова оказывается а - величиной отри­цательной, т. е. для поддержания такого значения тока напряжение U недоста­точно. Ток в цепи будет падать до значения I_b. Дуга в этой точке будет гореть устойчиво. Для погасания дуги необходимо, чтобы при любом значении тока соблю­далось условие (5-4). Это значит, что вольтамперная характеристика дуги должна на всем своем протяжении лежать выше характеристики и не иметь с этой характеристикой ни одной точки соприкосновения.

Дата добавления: 2015-07-11