Ark Kesme Teorisi Nedir?

Ark Kesme Teorisi Nedir?

Ark Kesme Teorisi Tanımı

Ark kesme teorisi, devre kontakları açıldığında oluşan elektrik arklerini durdurma süreci olarak tanımlanır.

Ark Kesme Yöntemleri

İki ana yöntem vardır: sıfır akım noktasına direnç artıran yüksek direnç yöntemi ve AC akımının doğal sıfır noktasını kullanan düşük direnç yöntemi.

Yeniden Yakılma Gerilimi

Yeniden yakılma gerilimi, bir ark söndürüldüğü anda körük kontaklarının üzerinden geçen gerilimdir.

Enerji Denge Teorisi

Devre kesici kontakları açılacakken yeniden yakılma gerilimi sıfırdır, bu nedenle ısı üretilmez. Tamamen açık olduğunda direnç sonsuz olur, yine ısı üretmez. Bu nedenle, maksimum ısı bu noktalar arasında üretilir. Enerji denge teorisi, kontaklar arasındaki ısı dağılımı, ısı üretiminden daha hızlıysa, arka soğutulması, uzatılması ve bölünmesiyle söndürülebileceğini belirtir.

Gerilim Yarışı Teorisi

Ark, devre kesici kontakları arasındaki boşluğun iyonlaşmasına bağlıdır. Bu nedenle, ilk aşamada direnç çok küçüktür, yani kontaklar kapalıyken ve kontaklar ayrılmaya başladıkça direnç artmaya başlar. Eğer iyonları ya tarafsız moleküllere dönüştürerek ya da yalıtımı iyonlaşma hızından daha hızlı bir şekilde yerleştirerek giderirsek, ark kesilebilir. Sıfır akım noktasındaki iyonlaşma, yeniden yakılma gerilimi olarak bilinen gerilime bağlıdır.

Şimdi yeniden yakılma gerilimi için bir ifade tanımlayalım. Kayıpsız veya ideal sistemler için,

Burada, v = yeniden yakılma gerilimi.

V = kesme anındaki gerilim değeri.

L ve C, hataya kadar olan serili bobin ve yan paralel kapasitans.

Yukarıdaki denklemi incelersek, L ve C'nin çarpımının değeri ne kadar düşükse, yeniden yakılma geriliminin değeri o kadar yüksektir.

v'nin zamanla değişim grafiği aşağıda gösterilmiştir:

Şimdi pratik bir sistemi düşünelim, yani sistemin sonlu kayıplarını kabul edelim. Aşağıdaki figürde görüldüğü gibi, bu durumda, bazı sonlu dirençlerin varlığı nedeniyle yeniden yakılma gerilimi sönük hale gelir. Burada, akımın gerilimden 90 derece geride olduğu varsayılır. Ancak pratik durumlarda, bu açı, hatanın meydana geldiği döngü zamanına bağlı olarak değişebilir.

Ark geriliminin etkisini düşünelim, eğer ark gerilimi sisteme dahil edilirse, yeniden yakılma geriliminde bir artış olur. Ancak bu, akım akışına karşı çıkan ve akımın fazını değiştirerek, uygulanan gerilimlerle daha fazla fazda hale getiren ark geriliminin başka bir etkisiyle telafi edilir. Bu nedenle, gerilim sıfır değerinden geçtiğinde akım zirve değerindedir değil.

Yeniden Yakılma Geriliminin Artış Hızı (RRRV)

Bu, zirve değerine ulaşmak için geçen süreye oranla yeniden yakılma geriliminin zirve değerinin oranı olarak tanımlanır. Kontaklar arasındaki dielektrik gücün geliştiği hız, RRRV'den büyükse, ark söndürülür. Bu, en önemli parametrelerden biridir.