Электрическая дуга

Содержание

Слайд 2

Электрическая дуга постоянного тока. Физическая картина дугообразования. Дуга – это холодная

Электрическая дуга постоянного тока. Физическая картина дугообразования.

Дуга – это холодная плазма,

состоящая из ионизированных газов с температурой около 10 000 оC.
Слайд 3

Дуга Во время горения дуги действуют два противоположно направленных процесса – процесс ионизации и деионизации.

Дуга

Во время горения дуги действуют два противоположно направленных процесса – процесс

ионизации и деионизации.
Слайд 4

2. Автоэлектронная эмиссия – процесс испускания электронов под воздействием высокой разности

2. Автоэлектронная эмиссия – процесс испускания электронов под воздействием высокой разности

потенциалов на границе «проводник – дуга».

1. Термоэлектронная эмиссия – явление испускания
электронов с поверхности раскаленного проводника.

Процессы ионизации:

3. Ударная ионизация – возникает при столкновении частицы с высокой энергией с нейтральной молекулой.

1), 2), 3) – стартовые процессы ионизации.

4. Тепловая ионизация (основной вид) – происходит под воздействием высокой температуры, когда столкновение молекул приводит к ионизации.

Слайд 5

2. Процесс выноса заряда в окружающую среду приводит к уменьшение числа

2. Процесс выноса заряда в окружающую среду приводит к уменьшение числа

зарядов.

1. Рекомбинация – процесс образования
нейтральных молекул в случае столкновения двух
полярно заряженных частиц.

Процессы деионизации:

Слайд 6

2) Для быстрого погашения дуги необходимо уменьшить число зарядов, а значит

2) Для быстрого погашения дуги необходимо уменьшить число зарядов,
а значит

ускорить процесс деионизации
и притормозить процесс ионизации.

1) Дуга горит устойчиво, если
процессы ионизации и деионизации уравновешены, т.е. число зарядов неизменно.

Выводы:

Слайд 7

Слайд 8

Падение напряжения в стволе дуги Дуга представляет собой нелинейное сопротивление.

Падение напряжения в стволе дуги

Дуга представляет собой нелинейное сопротивление.

Слайд 9

Слайд 10

ВАХ дуги постоянного тока

ВАХ дуги постоянного тока

Слайд 11

Процесс возникновения электрической дуги

Процесс возникновения электрической дуги

Слайд 12

Запишем для этого замкнутого контура II закон Кирхгофа: Если решить это

Запишем для этого замкнутого контура II закон Кирхгофа:

Если решить это уравнение

относительно тока,
мы определим условие, приводящее к гашению дуги.
Слайд 13

Решаем уравнение графически:

Решаем уравнение графически:

Слайд 14

Вывод: Т.к. во время пробоя воздействовать на характеристики мы не можем,

Вывод:

Т.к. во время пробоя воздействовать на характеристики мы не можем,
то

единственный способ погасить дугу – добиться увеличения падения напряжения в дуге.
Падение напряжения в дуге зависит от числа зарядов в дуге,
т.е. от быстроты протекания и взаимной пропорции процессов ионизации и деионизации.
Слайд 15

Основные способы гашения дуги Охлаждение дуги Обдув дуги Увеличение расстояния между контактами Многократный разрыв

Основные способы гашения дуги

Охлаждение дуги
Обдув дуги
Увеличение расстояния между контактами
Многократный разрыв

Слайд 16

Охлаждение дуги

Охлаждение дуги

Слайд 17

Увеличение расстояния между контактами

Увеличение расстояния между контактами

Слайд 18

Обдув дуги

Обдув дуги

Слайд 19

Многократный разрыв

Многократный разрыв

Слайд 20

-: Конструктивное усложнение аппарата. При многократном разрыве мы должны обеспечить одновременное

-: Конструктивное усложнение аппарата. При многократном разрыве мы должны обеспечить одновременное

погашение дуги во всех частях аппарата.

+: При многократном разрыве многократно увеличивается суммарная скорость расхождения контакта.

Слайд 21

Разъединитель основанный на принципе многократного разрыва Однако, нужно помнить, что по

Разъединитель основанный на принципе многократного разрыва

Однако, нужно помнить, что по своей

природе разъединитель НЕ предназначен для коммутации цепей под напряжением. Загорание дуги на его контактах возможно только в случае неправильных действий оперативного персонала!
Слайд 22

Дуга переменного тока Изменение тока происходит по синусоидальному закону Частота равна

Дуга переменного тока

Изменение тока происходит по синусоидальному закону
Частота равна 50 Гц
Чем

выше частота, тем меньше уровень потерь и выше КПД.
Слайд 23

ВАХ дуги переменного тока

ВАХ дуги переменного тока

Слайд 24

Затухание дуги переменного тока

Затухание дуги переменного тока

Слайд 25

После гашения дуги начинается процесс восстановления напряжения на контактах. Если диэлектрическая

После гашения дуги начинается процесс восстановления напряжения на контактах.
Если диэлектрическая

напряженность промежутка больше напряжения пробоя, то дуга не загорится повторно, а напряжение начнет восстанавливать свою синусоидальную форму.
Процесс восстановления напряжения на контактах может идти по двум различным законам – апериодическому и колебательному.
Восстановление напряжения по апериодическому закону менее вредно для сети, т. к. не вносит в сеть высокочастотных помех.
Слайд 26