Wat is de theorie van boogonderbreking?

Wat is de Theorie van Bogenonderbreking?

Definitie van de Theorie van Bogenonderbreking

De theorie van bogenonderbreking wordt gedefinieerd als het proces waarbij elektrische bogen worden gestopt die optreden wanneer circuitschakelaarcontacten open gaan.

Methoden voor Bogenonderbreking

Er zijn twee hoofdmethoden: de hoogweerstandsmethode, die de weerstand verhoogt tot nulstroom, en de laagweerstandsmethode, die gebruik maakt van het natuurlijke nulpunt van de wisselstroom.

Herstekspanning

Herstekspanning is de spanning over de schakelaarcontacten op het moment dat de boog wordt gedoofd.

Energiebalans Theorie

Wanneer de schakelaarcontacten op het punt staan om open te gaan, is de herstekspanning nul, dus wordt er geen warmte geproduceerd. Wanneer ze volledig open zijn, is de weerstand oneindig, wat eveneens geen warmte produceert. Dus wordt de maximale warmte tussen deze punten geproduceerd. De energiebalanstheorie stelt dat als de warmtedissipatie tussen de contacten sneller is dan de warmteproductie, de boog kan worden gedoofd door afkoeling, verlenging en splitsing van de boog.

Spanningsrace Theorie

De boog ontstaat door ionisatie van de kloof tussen de contacten van de schakelaar. Dus is de weerstand in het beginstadium heel klein, namelijk wanneer de contacten gesloten zijn, en neemt de weerstand toe naarmate de contacten zich scheiden. Als we ionen in het beginstadium verwijderen, ofwel door ze te recombineren in neutrale moleculen of door isolatie in te voeren met een snelheid die groter is dan de snelheid van ionisatie, kan de boog worden onderbroken. De ionisatie bij nulstroom hangt af van de spanningen, bekend als herstekspanning.

Laten we een uitdrukking definiëren voor herstekspanning. Voor een verliesvrije of ideale systeem hebben we,

Hierbij, v = herstekspanning.

V = waarde van de spanning op het moment van onderbreking.

L en C zijn serie-inductor en shunt-capaciteit tot het foutpunt.

Dus uit de bovenstaande vergelijking kunnen we zien dat hoe lager de waarde van het product van L en C, hoe hoger de waarde van de herstekspanning.

De variatie van v tegen tijd wordt hieronder geplot:

Laten we nu een praktisch systeem overwegen, of aannemen dat er eindige verliezen in het systeem zijn. Zoals in de figuur hieronder wordt getoond, wordt in dit geval de herstekspanning gedempt door de aanwezigheid van enige eindige weerstand. Hier wordt aangenomen dat de stroom 90 graden achter de spanning loopt. Echter, in de praktijk kan de hoek variëren afhankelijk van het tijdstip in de cyclus waarop de fout optreedt.

Laten we de invloed van de boogspanning overwegen, als de boogspanning in het systeem wordt meegerekend, is er een toename van de herstekspanning. Dit wordt echter gecompenseerd door een ander effect van de boogspanning, die de stroomstroom tegengaat en de fase van de stroom verandert, waardoor deze meer in fase komt met de aangebrachte spanningen. Daarom is de stroom niet op zijn piekwaarde wanneer de spanning door nul gaat.

Toename van de Herstekspanning (RRRV)

Dit wordt gedefinieerd als het verhouding van de piekwaarde van de herstekspanning tot de tijd die nodig is om de piekwaarde te bereiken. Het is een van de belangrijkste parameters, want als de snelheid waarmee de diëlektrische sterkte tussen de contacten ontwikkeld wordt, groter is dan RRRV, dan zal de boog gedoofd worden.