грама струму і напруги відкритої дуги при високій напрузі джерела
На початку процесу, як можна бачити, струм в ланцюзі змінюється дуже слабо і його величина визначається головним чином опором ланцюга. У міру ж розтягування дуги домінуючим стає опір дуги.
Таким чином, якщо в основу аналізу процесу гасіння відкритої дуги змінного струму покласти умова порушення балансу напруг при горінні дуги (але не в нульові переходи струму), то завдання може бути зведена по суті до тієї ж самої, яка виникає і при гасінні дуги постійного струму. p> Для цієї цілі зробимо допущення, що статична вольтамперная характеристика дуги при постійному струмі відображає залежність між напругою на дузі при змінному струмі в момент максимуму струму від амплітуди струму (амплітудна характеристика). Також припустимо, як це ми робимо в разі постійного струму, що для ланцюга змінного струму, який містить тільки активний опір, можна прийняти те ж умова стійкості горіння дуги, тобто
(9.1)
де U m - амплітудне значення напруги джерела (Мережі):
амплітуда струму в ланцюзі з дугою;
напруга па дузі в момент максимуму струму
Якщо так само, як і раніше, припустити, що напруга при максимумі струму зв'язується з амплітудою струму рівнянням
(9.2)
то критична довжина дуги може бути представлена ​​
В В
де амплітудне значення струму в ланцюзі, обмеженого тільки власним опором ланцюга R (дугового проміжок замкнутий накоротко). Якщо покласти, для повітря і відносно невеликих струмів як і раніше, З = 80 і а = 0,5 і висловити струм і напруга в діючих значеннях, то для ланцюга, що містить тільки активний опір (безиндуктивного ланцюг), отримаємо
(9.2)
де діюче значення критичного струму, А;
діюче значення струму ланцюга при закороченому дуговому проміжку, А ;
чинна значення напруги мережі, кВ критична довжина дуги, м При розтягнутої дузі напруга на дуговому проміжку наближається до синусоидальному, тому для орієнтовних розрахунків можна зробити припущення про синусоидальности напруги на дузі, що дозволяє баланс напруг для ланцюга містить індуктивний опір і опір стовпа дуги представити так:
(9.3)
Використовуючи знову рівняння вольтамперної характеристики дуги і вирішуючи завдання щодо критичної довжини дуги і критичного струму, отримаємо після підстановки для приватного випадку С = 80 і а = 0 5 отримаємо '
(9.1)
де струм виражений в амперах; напруга в кіловольт; l кр - в метрах.
З зіставлення формул можна бачити, що в колах з індуктивним опором критичний струм і критична довжина дуги мають більш високі значення за порівнянні зі значеннями цих величин в ланцюзі з чисто активним опором.
Наведені формули не враховують низки чинників, що мають вплив на процес гасіння дуги (Розташування електродів, вітрові умови і пр.), і можуть служити лише для орієнтовних розрахунків критичних струмів і критичних довжин дуг при їх згасанні в установках високої напруги.
Б. Дуга змінного струму в умовах активної деіонізації
Якщо стовп дуги змінного струму піддається інтенсивної деіонізації, то в цьому випадку механізм гасіння дуги істотно змінюється в порівнянні з попереднім (Відкрита дуга в ланцюзі високої напруги). За рахунок активного впливу газової або рідкого середовища діаметр дугового каналу скорочується (щільність струму підвищується) і зміна його слід майже синхронно з струмом.
При підході струму до нуля дугового стовп набуває вельми малі розміри і завдяки цього швидко розпадається після досягнення струмом нульового значення, втрачає свою провідність і набуває помітну електричну міцність. У такому випадку відновлення дуги в наступний напівперіод пов'язано з пробоєм міжконтактного проміжку. Ці умови характерні для вимикаючих апаратів щодо високої напруги.
Таким чином, дуга змінного струму в умовах активної деіонізації дугового стовпа являє собою таке явище, коли при кожному переході струму через нуль виникає змагання двох процесів, а саме: процесу відновлення електричної міцності проміжку і процесу відновлення напруги на проміжку. Виходячи з такого трактування процесу, неважко зробити висновок, що для згасання дуги змінного струму при інтенсивної деіонізації необхідно забезпечити такий режим, при якому електрична міцність дугового проміжку після досягнення струмом його нульового значення наростала б достатньо швидко і досягала б достатнього рівня.
На рис. 9.2 показано зміна струму в ланцюзі і напруги на дузі, що піддається інтенсивної деіонізації, але все ж палаючої стійко протягом кількох полупериодов. Як видно з цього малюнка, після першого і другого переходів струму через нуль напруга на дуговому проміжку досягає відносно високих...
