Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции ЭиЭА.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
7.12 Mб
Скачать

§3.11 Условие гашения дуги переменного тока.

Электр.дуга переменного тока гасится значительно легче, чем дуга пост.тока. При гашении дуги переменного тока не требуется насильственно ↓ Iдо 0 дуги, здесь ток суммируется по закону синуса, при переходе через 0 дуга гаснет. Необходимо выполнить условие, чтобы при прохождении 0 дуга не возникала. Для анализа этих условий проанализируем временную диаграмму Uс, Uд, Iд, R Rд, Uвн, Uвн=ƒ(t) при отключении индуктивной цепи переменного тока(см. рис.3.7) До МРК по цепи протекал т ок опр-мый Uс= Uст sinwt, x=wt, I отстаёт от U на угол φ=90º. В wt= t0, контакты разомкнулись (начали размыкаться), появление дуги с Uд и появился Iд, по мере размыкания контактов Rд↑, при этом Iд и угол φ постепенно↓. В t= t1 и t= t2 дуга погасла, но после 0 тока вновь возобновилась. В t= t3 дуга вновь погасла, а возобновиться не смогла, т.к. после погасания дуги в 0 тока начинает интенсивно проходить 2 процесса: 1) процесс восстановления U на контактах, которое характеризуется восстанавливающимся напряжением Uвн. 2) Процесс восстановления Эл. прочности межконтактного промежутка, которое характеризуется восстанавливающейся прочностью Uвп.

Uвн- мгновенное значение напряжения на контактах изменяется с U в момент гашения дуги Uг до Uсети. Uвп- мгновенное значение эл. прочности межконтактного промежутка нарастающее с эл. прочности межконтактного промежутка в момент гашения до значения соотве-му max раствору контактов.

У словия окончательного гашения дуги переменного тока заключается в выполнение после погасания дуги в момент перехода I через 0.(Uвп> Uвн).

Графически это условие изобр-ся превышением кривой Uвп над кривой Uвн(рис.3.8б). В t= t1, t= t2 дуга гасла, но затем возобновляется т.к. кривая Uвн> Uвп(см.рис.3.8.а), к t= t3 контакты разомкнулись на значительную величину Uвп> Uвн- окончательное гашение дуги. Силовые коммут-ые ЭА должны отк-ть цепь переменного тока за t= 0,02с(гореть 2 полупериода).

§3.12 Восстанавливающееся напряжение uвн но контактах эа при отключении переменного тока.

В общем случае отключаемую цепь  т. в первый момент времени можно представить схемой замещения (рис3.9)

Рис 3.9

U0 – мгновенное значение ЭДС источника энергии отключаемой цепи в момент погасания дуги, называемое мгновенным возвращающимся напряжением.

R и L – акт. сопр. и индуктивность отключаемой цепи; Rш – сопр. межконтактного промежутка после погасания дуги, называемое остаточным сопр-ем дугового канала; С – приведённая к контактам ЭА ёмкость обмоток источника энергии, приёмника, соед. проводов и самих контактов.

Решение этой схемы отн-но напряжения на контактах показывает, что процесс восстановления напряжения на них может быть апериодическим и колебательным. Наиб. тяжёлые условия возникают при колебат. процессе.

При этом:

– коэф-т. затухания.

– собственная частота отключаемой цепи.

.

f0 =3…100 кГц – в низковольтных цепях. В высоковольтных ниже, но всё равно намного больше, чем 50 Гц.

Поэтому в схеме показан источник постоянного напряжения, т.к. в процессе гашения дуги напряжение сети практически неизменно.

Пренебрегаем UГ, т.е. UГ=0

,

т.е. напряжение изменяется по затухающей косинусоиде (рис 3.10)

Рис 3.10

При .

мс =10 мкс.

контакты за это время не успевают разойтись так, чтобы . Это достигается только в 3 переход через 0.

.

Восстанавливающееся напряжение хар-ся 2-мя параметрами:

  1. Коэф-т превышения амплитуды восстанавливающегося напряжения

.

т.е. когда L и С и R0, тогда f  и Ка2.

Этот случай хар-н. для для цепей высокого напряжения и для случая отключеня КЗ.

Когда L и С и R, тогда f  и Ка1. Этот случай хар-н. для для цепей низкого напряжения.

Ка=1,5…2,0 для цепей ВН.

Ка=1,1…1,5 для цепей НН.

2. Средняя скорость нарастанияUВН (рис 3.11)

рис 3.11

.

Скорость нарастания вост. напр. определяется прежде всего параметрами отключаемой цепи, к-е определяют угол Н (R и L) и f0. а также от напряжения сети.

Если L=0, то Н=0 (рис 3.12).

Рис 3.12

Отключение активной цепи  т. – наиболее лёгкий случай.

Индуктивная цепь: Н=90º (Рис 3.7). Отключение цепи облегчается, если снизить .

Способы снижения скорости нарастания восстанавливающегося напряжения:

Напряжение на контактах = напряжению на конденсаторе в схеме замещения  :

1. Чем С > в схеме замещения, тем медленнее заряжается к-р. . Поэтому С увеличивают, включая параллельно контактам реальный к-р.(используется для цепей НН).

2. Rш  С заряжается медленнее. Для этого параллельно контактам включают высокоомный резистор (для ВН).

При некоторых условиях периодич. процесс перейдёт в апериодический. На границе перехода ω0=0 , т.е. — критический случай.

1). – сопротивление цепи.

.

Для надежности берут Rш < Rш.кр.

2). .