Što je teorija prekida luku?

Što je teorija prekida lukove?

Definicija teorije prekida lukova

Teorija prekida lukova definira proces zaustavljanja električnih lukova koji se javljaju kada se kontakti kruga otvore.

Metode prekida lukova

Postoje dvije glavne metode: metoda visokog otpora, koja povećava otpor do nulte struje, i metoda niskog otpora, koja koristi prirodnu nultu točku AC struje.

Napon restrikcije

Napon restrikcije je napon između kontakata prekidnika u trenutku kada se luk ugasi.

Teorija ravnoteže energije

Kada se kontakti prekidnika upravo otvaraju, napon restrikcije je nula, pa se ne generira toplina. Kada su potpuno otvoreni, otpor je beskonačan, opet bez generiranja topline. Stoga, maksimalna toplina generirana je između tih točaka. Teorija ravnoteže energije kaže da ako je isparavanje topline između kontakata brže od generiranja topline, luk se može ugasi hlađenjem, proširenjem i razdvajanjem luka.

Teorija utrke napona

Luk nastaje zbog jonizacije praznine između kontakta prekidnika. Stoga je otpor na početnoj fazi vrlo mali, tj. kada su kontakti zatvoreni, a kako se kontakti razdvajaju, otpor počinje rasti. Ako uklonimo jone na početnoj fazi ili ih rekombiniramo u neutralne molekule ili ubacimo izolaciju brže od brzine jonizacije, luk se može prekinuti. Jonizacija pri nulskoj striji ovisi o naponima poznatim kao napon restrikcije.

Definirajmo izraz za napon restrikcije. Za sustav bez gubitaka ili idealni sustav imamo,

Ovdje, v = napon restrikcije.

V = vrijednost napona u trenutku prekida.

L i C su serijalni induktor i šunt kapacitet do točke greške.

Tako vidimo iz gornje jednadžbe da niža vrijednost produkta L i C, veća je vrijednost napona restrikcije.

Varijacija v u odnosu na vrijeme prikazana je u nastavku:

Sada razmotrimo praktični sustav, ili pretpostavimo da postoji konačni gubitak u sustavu. Kao što je prikazano na slici, u ovom slučaju napon restrikcije je prigušen zbog prisutnosti nekog konačnog otpora. Pretpostavlja se da struja zapazi za naponom za kut (mjeren u stupnjevima) od 90. Međutim, u praktičnim situacijama kut se može mijenjati ovisno o vremenu u ciklusu kada se dogodi greška.

Razmotrimo učinak napona luka, ako je napon luka uključen u sustav, dolazi do porasta napona restrikcije. Međutim, to se kompenzira drugim učinkom napona luka koji suprotstavlja protoku struje i mijenja fazu struje, time ju više dovodeći u fazu s primjenjenim naponima. Stoga struja nije na svojoj vrhunskoj vrijednosti kada napon prolazi kroz nultu vrijednost.

Brzina rasta napona restrikcije (RRRV)

Definira se kao omjer vrhunske vrijednosti napona restrikcije i vremena potrebnog da se dostigne vrhunska vrijednost. To je jedan od najvažnijih parametara, jer ako je brzina na kojoj se razvija dielektrična čvrstoća između kontakata veća od RRRV, luk će biti ugašen.