Гашение дуги переменного тока

Лекция  21: «Гашение дуги переменного тока».

Гашение дуги переменного тока отличается от гашения дуги постоянного тока тем, что дважды за период ток проходит через нулевое значение и дуга на короткий промежуток времени гаснет. Это явление используется для гашения дуги в большинстве выключателей переменного тока. Ток в электрической цепи по синусоиде возрастает от нуля до максимума, при этом температура ствола дуги также изменяется по этом закону. При переходе тока дуги через ноль наиболее быстро деионизируется околокатодное пространство, где положительный объемный заряд воссоединяется с электронами. При этом за 0,1мс электрическая прочность околокатодного пространство может достигать 150-250В.Величина пробивного напряжения между контактами или напряжение зажигания дуги U_з зависит от температуры катода. Деионизация столба дуги проходит значительно медленнее, поэтому для её ускорения необходимо применять различные виды дутья.

Рассмотрим процесс гашения дуги в установках высокого напряжения. Здесь особое значение имеет деионизация столба дуги. Время существования дуги зависит от величины тока, cosj, напряжения сети и от её параметров (индуктивность и ёмкость), а также от типа дугогасительного устройства.

Осциллограмма отключения цепи переменного тока при чистоактивной нагрузке:

При рассмотрении осциллограммы надо помнить, что контакты выключателя расходятся с некоторой скоростью, и при последующих переходах тока через нулевое значение требуется всё большее напряжение для пробоя межконтактного промежутка. Напряжение и ток дуги изменяются синхронно. Кривая Uд имеет седловидную форму, так как с увеличением тока от нуля до максимума сопротивление дуги уменьшается; следовательно, уменьшается напряжение необходимое для поддержания горения дуги. Для повторного её зажигания необходимо напряжение Оа, величина которого зависит от расстояния между контактами дугогасительной среды и типа дугогасительной камеры. Пробой межконтактного промежутка возможен, если восстанавливающееся напряжение на контактах выше электрической прочности этого промежутка. При последующих переходах тока через нулевое значение требуется всё большее напряжение для пробоя межконтактного промежутка, и в какой-то момент времени электрическая  прочность межконтактного промежутка оказывается выше восстанавливающегося напряжения на контактах. На этом процесс гашения дуги переменного тока заканчивается.