Co je teorie přerušení oblouku?
Co je teorie přerušení oblouku?
Definice teorie přerušení oblouku
Teorie přerušení oblouku se definuje jako proces zastavení elektrických oblouků, které vznikají, když se kontakty obvodu otevřou.
Metody přerušení oblouku
Existují dvě hlavní metody: metoda s vysokým odporom, která zvyšuje odpor až do bodu nulového proudu, a metoda s nízkým odporom, která využívá přirozený nulový bod střídavého proudu.
Napětí znovuvzniku
Napětí znovuvzniku je napětí mezi kontakti vypínače v okamžiku, kdy se oblouk vyhasne.
Teorie bilance energie
Když jsou kontakty vypínače na okamžik před otevřením, napětí znovuvzniku je nulové, takže se nevytvoří žádné teplo. Když jsou plně otevřené, odpor je nekonečný, což opět nedává žádné teplo. Tedy maximální teplo se vygeneruje mezi těmito body. Teorie bilance energie říká, že pokud je tepelná disipace mezi kontakty rychlejší než vytváření tepla, může být oblouk uhašen chlazením, prodloužením a rozdělením oblouku.
Teorie závodů napětí
Oblouk vzniká ionizací mezery mezi kontakty vypínače. Takže odpor v počáteční fázi je velmi malý, tj. když jsou kontakty uzavřeny, a jak se kontakty oddělují, začíná odpor rostou. Pokud odstraníme iony v počáteční fázi buď jejich rekombinací do neutrálních molekul, nebo vložením izolace rychleji než rychlost ionizace, lze oblouk přerušit. Ionizace při nulovém proudu závisí na napětí známém jako napětí znovuvzniku.
Definujme výraz pro napětí znovuvzniku. Pro bezztrátový nebo ideální systém máme,
Zde, v = napětí znovuvzniku.
V = hodnota napětí v okamžiku přerušení.
L a C jsou sériový cívek a šuntová kapacita až k místu poruchy.
Tedy z výše uvedené rovnice vidíme, že nižší hodnota součinu L a C znamená vyšší hodnotu napětí znovuvzniku.
Variace v proti času je zobrazena níže:
Nyní zvažme praktický systém, nebo předpokládejme konečné ztráty v systému. Jak je ukázáno na obrázku níže, v tomto případě je napětí znovuvzniku tlumeno kvůli přítomnosti nějakého konečného odporu. Předpokládá se, že proud je pozadu o úhel (změřen v stupních) 90. V praxi se ale tento úhel může měnit v závislosti na čase cyklu, ve kterém došlo k poruše.
Zvažme nyní vliv napětí oblouku, pokud je napětí oblouku zahrnuto do systému, dochází ke zvýšení napětí znovuvzniku. Nicméně toto je kompenzováno jiným efektem napětí oblouku, který brání toku proudu a mění fázi proudu, čímž ho více dostává do fáze s aplikovaným napětím. Proto není proud v své maximální hodnotě, když napětí projde nulovou hodnotou.
Rychlost stoupání napětí znovuvzniku (RRRV)
Je definována jako poměr maximální hodnoty napětí znovuvzniku k času potřebnému k dosažení této maximální hodnoty. Je to jeden z nejdůležitějších parametrů, protože pokud je rychlost, kterou se mezi kontakty vyvíjí dielektrická síla, větší než RRRV, pak se oblouk vyhasne.
