Laboratorna_robota_6
.pdf
Лабораторна робота 6
Електрична дуга в високовольтних вимикачах
Тема: Електрична дуга в високовольтних вимикачах
Мета: Вивчити теоретичне обґрунтування принципів гасіння електричної дуги. Проаналізувати процес виникнення електричної дуги.
Теоретичні відомості
Вимикачі призначені для вимкнення нормальних і аварійних струмів електричного ланцюга. При вимкненні електричного ланцюга, як правило, між рухливими і нерухомими контактами вимикача утвориться електрична дуга, що повинна бути погашена якомога швидше
Основи теорії горіння і гасіння електричної дуги Однією з вимог до комутаційної апаратури, як при нормальній роботі, так і в аварійних умовах є надійність вимкнення електричного ланцюга. Існують дві форми вимкнення електричного ланцюга. Одна з них - це безіскровий розрив, який можливий при дуже малих величинах струму і напруги. Друга форма вимкнення – при розриві ланцюга виникає електрична дуга. Для з'ясування умов горіння і гасіння електричних дуг зупинимося на загальновідомих, елементарних положеннях теорії розряду в газах.
Дуга постійного струму Рис.6.3 Нехтуючи струмами корони і тихого розряду, можна вважати, що точка початку дугового розряду знаходиться поблизу осі ординат, тому вольтамперну характеристику дуги можна зобразити так, як показано на рис. 6.3.
Раніше було зазначено, що різні гази мають різні дугогасні властивості. Статичні характеристики також мають різний характер у залежності від газу,
для якого вони одержані. Для ілюстрації сказаного приведемо криві статичних характеристик дуги (рис.6.5)
Дуга змінного струму. Дуга змінного струму відрізняється від дуги постійного струму тим, що струм у дузі за кожний півперіод проходить через нульове значення, не залежно від ступені іонізації дугового проміжку. Вольтамперна характеристика дуги змінного струму, знята за один період, показана на рис.6.6. Точки А і С вольтамперної характеристики (рис. 6.6) лежать дуже близько до ординати, і з деяким допущенням цю характеристику можна зобразити так, як показано на рис. 6.7.
Контрольні запитання:
1. Причини виникнення електричної дуги (електричного розряду)
Електрична дуга (електричний розряд) виникає внаслідок:
•Іонізації газу в проміжку між двома електродами, що знаходяться під напругою.
•Протікання через іонізований газ електричного струму.
Причини іонізації газу:
•Підвищення напруги до значення, що перевищує пробивну напругу газу.
•Нагрівання газу до температури, при якій відбувається його термічна іонізація.
•Зовнішнє опромінення газу (ультрафіолетове, рентгенівське, γ- випромінювання).
2.Форми вимкнення електричного ланцюга
Форми вимкнення:
•Активне: примусове розривання ланцюга за допомогою комутаційних апаратів (контакторів, вимикачів).
•Пасивне: самозгасання дуги, що виникає при розриві ланцюга.
Умови виникнення:
•Активне: використовується для ланцюгів з будь-яким значенням струму та напруги.
•Пасивне: використовується для ланцюгів з невеликим значенням струму та напруги.
3.Складові напруги дуги
•Напруга горіння: напруга, що припадає на стовп дуги.
•Катодне падіння напруги: напруга, що припадає на катодний простір.
•Анодне падіння напруги: напруга, що припадає на анодний простір.
4.Фізичні процеси, що протікають в діелектрику під час горіння дуги:
•Іонізація діелектрика під дією високої температури дуги.
•Термічний розклад діелектрика.
•Плавка діелектрика.
•Випаровування діелектрика.
•Утворення на стінках камери дуги конденсованих продуктів розкладу діелектрика.
5.Умова гасіння дуги постійного струму:
Дуга постійного струму гасне, якщо:
•Струм в дузі стає меншим струму гасіння.
•Довжина дуги стає більшою допустимої.
•Напруга на дузі стає меншою напруги горіння.
Фактори, що впливають на гасіння дуги:
•Величина струму.
•Напруга на дузі.
•Довжина дуги.
•Вид дуги (дуга в повітрі, дуга в маслі).
•Матеріал електродів.
•Наявність в дузі охолоджуючого середовища.
Роботу виконав студент 4 курсу ЕЕЕ-20001б Ткаченко Денис