Šta je teorija prekida luka?

Šta je teorija prekida luka?

Definicija teorije prekida luka

Teorija prekida luka definiše proces zaustavljanja električnih luka koji se javljaju kada se kontakti kruga otvore.

Metode prekida luka

Postoje dve glavne metode: metoda visokog otpora, koja povećava otpor do nule struje, i metoda niskog otpora, koja koristi prirodnu nultu tačku AC struje.

Napona restrikcije

Napon restrikcije je napon između kontakata prekidača u trenutku kada luk prestane da postoji.

Teorija ravnoteže energije

Kada su kontakti prekidača na putu da se otvore, napon restrikcije je nula, tako da se ne generiše toplota. Kada su potpuno otvoreni, otpor je beskonačan, opet bez generisanja toplote. Dakle, maksimalna generisana toplota je između ovih tačaka. Teorija ravnoteže energije navodi da ako je disipacija toplote između kontakata brža od generisanja toplote, luk može biti ugaseven hlađenjem, duženjem i deljenjem luka.

Teorija trke napona

Luk je posledica jonizacije praznine između kontakata prekidača. Stoga je otpor na početnom etapu veoma mali, tj. kada su kontakti zatvoreni, i kako se kontakti razdvajaju, otpor počinje da raste. Ako uklonimo jone na početnoj fazi, bilo rekonverzijom u neutralne molekule ili ubacivanjem izolacije bržim tempom nego stopa jonizacije, luk može biti prekinut. Jonizacija na nuli struje zavisi od napona poznatih kao napon restrikcije.

Definisimo izraz za napon restrikcije. Za sistem bez gubitaka ili idealni sistem imamo,

Ovdje, v = napon restrikcije.

V = vrednost napona u trenutku prekida.

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

Tako iz gornje jednačine možemo vidjeti da niža vrednost proizvoda L i C, viša je vrednost napona restrikcije.

Varijacija v u odnosu na vreme je prikazana ispod:

Sada razmotrimo praktičan sistem, ili pretpostavimo konačne gubitke u sistemu. Kao što je prikazano na slici ispod, u ovom slučaju napon restrikcije je prigušen zbog prisutnosti nekog konačnog otpora. Pretpostavlja se da struja zaostaje za naponom za ugao (meren u stepenima) od 90. Međutim, u praktičnim situacijama ugao može varirati u zavisnosti od vremena u ciklusu kada se dogodila greška.

Razmotrimo efekat napona luka, ako je napon luka uključen u sistem, dolazi do povećanja napona restrikcije. Međutim, ovo se kompenzira drugim efektom napona luka koji se suprotstavlja protoku struje i menja fazu struje, time dovodeći ju u fazu s primjenjenim naponima. Stoga struja nije na svojoj maksimalnoj vrednosti kada napon prolazi kroz nultu vrednost.

Brzina porasta napona restrikcije (RRRV)

Definiše se kao omjer maksimalne vrednosti napona restrikcije i vremena potrebnog da se dostigne maksimalna vrednost. To je jedan od najvažnijih parametara, jer ako je stopa na kojoj se razvija dielektrična čvrstoća između kontakata veća od RRRV, tada će luk biti ugaseven.