Расчет для постоянного тока Условие гашения дуги постоянного тока. При заданных напряжении источника u0и отключаемом токе i0вах дуги должна лежать выше реостатной характеристики цепи u0 – i0

Рассчитаем характеристику дуги единичной длины в пределах заданного тока I₀ = 4Iн = 4 = 640А и напряжения U₀ = 1.1Uн = 1.1 = 242 В

Скорость движения дуги при токах свыше 100А:

(4.12)

=213,4 см/с

При токе до 100А:

см/с

Напряженность электрического поля:

(4.13)

= 22,4 В/см

Задаёмся величиной тока дуги в значении (0,1;0,3;0,4;0,5;0,8;1)I₀

Таблица 1. Результаты расчета параметров дуги.

Iд, А		64		192		256		320		512		640
Vд, см/с		121,3		213,4		234,9		253,1		296		318,8
Eд, В/см		22,4		20,5		18,97		17,86		15,85		11,37
Uд, В при lд	lД=0,5см		11,2		10,215		9,5		8,93		7,92		5,68
	lД=1см		22,4		20,5		18,97		17,86		15,85		11,37
	lД=1,5см		33,6		30,72		28,47		26,79		23,77		17,06
U, В из графиков		184,7		141		114,53		93,21		33		17,06
1/U, 1/В*10-3		5,4		7,1		8,7		10,7		30,3		58,6

Выполняем построение вольтамперных характеристик при различной длине дугиl_Д : (U₀ – i_дR), U_д = f(i_д);

Выбираем lд при котором достигаются надежные условия гашения дуги:

l_д = 1,5 см

Время растяжения дуги до расчетной длины:

(4.14)

с

Здесь принята средняя скорость V_д , см/с из таблицы 1 для среднего тока

I_ср = I₀ / 2 , A.

Строим график зависимости 1/ΔU = f(I_Д).По нему определяются площади S1 – S5 соответственно ступеням уменьшения тока при гашении дуги. Индуктивность L = _эм R = 0,015•U₀/ I₀ = 0,015·242 /640 =0,0057 Гн,

тогда t_n = LS_n. где:

Sn = площадь участка в см²• So

Цена деления So = (ток на 1 см графика)•(1/ΔU• 10^-3 на 1 см графика)

So = 20∙0,038=0,76 А/В

Первый участок на изменении тока от Ioдо 0.8 Iо, второй от 0,8 Ioдо 0,5 Ioи т.д.

Значение времени дуги для участков сведены в таблицу:

Таблица 2.

Таблица2.

№	Sn	In, А	tn, с
1	4,56	128	0,026
2	2,28	192	0,013
3	3,95	64	0,022
4	14,2	64	0,08
5	49,4	128	0,28

Таблица 2.

Суммарное время дуги t_д = с.

По данным таблицы строим кривую тока дуги: i_Д = f(t)

Находим перенапряжение:

(4.15)

В

Где n – число разрывов, наибольшее значение n_a или n_к, практически для заданных контактов n = 2

Энергия дуги за одно отключение:

Дж(4.16) (4.16)