Какво е теорията за прекъсване на дъгата?

Какво е теорията за прекъсване на дъга?

Определение на теорията за прекъсване на дъга

Теорията за прекъсване на дъга се дефинира като процеса на спиране на електрическите дъги, които възникват, когато контактите на веригата се отварят.

Методи за прекъсване на дъга

Има два основни метода: методът с високо съпротивление, който увеличава съпротивлението до нулев ток, и методът с ниско съпротивление, който използва естествената нулева точка на променливия ток.

Напрежение при повторно запалване

Напрежението при повторно запалване е напрежението между контактите на автоматичния предпазен ключ в момента, в който дъгата се угаси.

Теорията за баланс на енергията

Когато контактите на автоматичния предпазен ключ са готови да се отворят, напрежението при повторно запалване е нула, така че не се генерира топлина. Когато са напълно отворени, съпротивлението е безкрайно, отново не се генерира топлина. Така, максималната генерирана топлина е между тези точки. Теорията за баланс на енергията твърди, че ако разсейването на топлината между контактите е по-бързо от генерацията на топлина, дъгата може да бъде угасена чрез охлаждане, удължаване и разделяне на дъгата.

Теорията за напрежението-гонка

Дъгата е причинена от йонизацията на разстоянието между контактите на автоматичния предпазен ключ. Така, съпротивлението в началния етап е много малко, т.е. когато контактите са затворени, и когато контактите се разделят, съпротивлението започва да се увеличава. Ако премахнем йоните в началния етап, или чрез рекомбиниране в нейтрални молекули, или чрез вмъкване на изолация с по-висока скорост от скоростта на йонизацията, дъгата може да бъде прекъсната. Йонизацията при нулев ток зависи от напреженията, наречени напрежение при повторно запалване.

Нека дефинираме израз за напрежението при повторно запалване. За системи без загуби или идеални системи имаме,

Тук, v = напрежение при повторно запалване.

V = стойността на напрежението в момент на прекъсване.

L и C са серийна индуктивност и шунтираща капацитет до точката на дефект.

От горния израз можем да видим, че колкото по-ниска е стойността на произведението L и C, толкова по-висока е стойността на напрежението при повторно запалване.

Вариацията на v спрямо времето е представена по-долу:

Сега нека разгледаме практическа система, или допуснем, че има конечни загуби в системата. Както е показано на фигурата по-долу, в този случай напрежението при повторно запалване е демпфирани поради наличието на някакво конечно съпротивление. Тук се приема, че токът е забавен спрямо напрежението с ъгъл (измерен в градуси) от 90. Обаче в практически ситуации ъгълът може да варира в зависимост от момента в цикъла, в който се появи дефектът.

Нека разгледаме ефекта на напрежението на дъгата, ако напрежението на дъгата е включено в системата, има увеличение в напрежението при повторно запалване. Обаче това е компенсирано от друг ефект на напрежението на дъгата, който противодейства на тока и прави промяна в фазата на тока, така че той се приближава повече към приложните напрежения. Следователно токът не е на своя пиковата стойност, когато напрежението минава през нулева стойност.

Скорост на нарастване на напрежението при повторно запалване (RRRV)

Тя се дефинира като отношението между пиковата стойност на напрежението при повторно запалване и времето, необходимо за достигане до пиковата стойност. Това е един от най-важните параметри, тъй като ако скоростта, с която се развива диелектричната устойчивост между контактите, е по-голяма от RRRV, дъгата ще бъде угасена.