§3.8 Статические и динамические вах электрической дуги.

U_Д=(I_Д) – ВАХ дуги является важнейшей характеристикой, с её помощью можно определить мощность дуги, условия гашения, время горения дуги, рассчитать величину перенапряжения при отключении цепи. ВАХ дуги каждая точка которой соответствует установившемуся состоянию дуги когда dI/dt=0 называется статической. Статическая ВАХ нелинейная и имеет падающий характер (рис. 3.2.б)

При I_Д R_Д  (т.к.  теплоотдача от внутренних слоев плазмы _СТД., кол-во заряженных частиц, R_Д  .

U_Д=I_Д R_Д положение ВАХ определяет ряд факторов :

1) Длиной столбца дуги l_Д2 l_Д1 ;при  длины дуги ВАХ поднимается к верху

ВАХ соответствуя неустановившемуся состоянию дуги когда dI/dt0 называется динамической. Положение динамической ВАХ может сильно отличатся от положения статической ВАХ.

Например: Пусть параметры дуги соответствуют положению т.1(см. рис.3.2.б). dI/dt= в условиях I рабочая составляющая будет перемещаться по линии 1-0, а I 1-2. ВАХ соответствующая dI/dt= называется предельной динамической характеристикой (линейный резистор). В условиях I реальная динамическая ВАХ лежит ниже статической, а в условиях  ниже.

Напряжение на межконтактном промежутке в момент загорания дуги называется U_З, а в момент гашения U_Г. U_З и U_Г характеризует степень ионизации межконтактного промежутка т.к. степень ионизации межконтактного промежутка в конце дуги , чем в начале, то U_Г  U_З(рис.3.2.в) представлена ВАХ дуги  I в течении периода(в первый квадрант при + полупериод, в третий при – полупер. ) При экспериментальных исследованиях дугогасительные устройств (Д.У.) широко используется осциллограф. Кривых I_Д, U_Д. Классический вид на рис.(3.2.е)

Условия гашения дуги – I.

Условие гашения дуги на контактах ЭА при отключении R-L цепи (см.3.3)

Условие гашения дуги вытекает из анализа баланса U отключаемой сети U_C=iR+U_Д+ Ldi/dt. Нужно выполнить di/dt<0 или Ldi/dt<0, но оно

Ldi/dt=( U_C-iR)- U_Д<0, нужно U_Д> U_C- iR. Дуга погаснет если U_C станет недостаточным чтобы поддержать дугу с данным напряжением U для окончательного гашения дуги. Необходимо, чтобы данное неравенство выполнялось во всем диапазоне токов I_K= U_C/R в момент размыкания контактов до 0. Графически это условие отображается превышением ВАХ дуги(кривая 2) над зависимостью U_C- iR=ƒ(I)(линия 1) эта линия называется линией нагрузки, крутизна этой линии определяется значением сопротивления нагрузочного резистора R.

П остроение л.н. ведется по двум точкам: 1) точки х.х.(контакты разомкнуты) I=0, U_C- iR= U_C. 2) точки к.з.(замкнуты) при этом I= U_C/R, U_C- iR=0

При взаимном расположении ВАХ и л.н. представленной на рис.3.3 процесс гашения дойдет лишь до точки 1, которая является точкой устойчивого горения дуги. Для окончательного гашения дуги необходимо превышение ВАХ дуги над л.н. на всём диапазоне тока. ВАХ касающаяся л.н. называется критической и длина дуги Крит. ВАХ назыв. критической, т.обр. для надёжного гашения дуги –I необходимо чтобы ВАХ дуги при max растворе контактов должна лежать выше критич.