Що таке теорія переривання дуги?

Що таке теорія переривання дуги?

Визначення теорії переривання дуги

Теорія переривання дуги визначається як процес зупинки електричних дуг, які виникають при відкритті контактів цепи.

Методи переривання дуги

Існує два основні методи: метод високої опору, який збільшує опір до нульового струму, і метод низької опору, який використовує натуральний нульовий пункт синусоїдального струму.

Напруга переїскріння

Напруга переїскріння - це напруга між контактами вимикача в момент затухання дуги.

Теорія балансу енергії

Коли контакти вимикача мають намір відкриватися, напруга переїскріння дорівнює нулю, тому теплота не генерується. Коли вони повністю відкриті, опір становить нескінченість, що знову жодного тепла не генерує. Тому максимальна кількість генерованого тепла знаходиться між цими точками. Теорія балансу енергії стверджує, що якщо розсіювання тепла між контактами відбувається швидше, ніж його генерація, дугу можна загасити за допомогою охолодження, збільшення довжини та розбиття дуги.

Теорія гонки напруг

Дуга виникає через іонізацію проміжку між контактами вимикача. Тому опір на початковому етапі дуже малий, тобто коли контакти закриті, і як тільки вони роз'єднуються, опір починає зростати. Якщо ми видаляємо іони на початковому етапі, або рекомбінуємо їх у нейтральні молекули, або вставляємо ізоляцію швидше, ніж швидкість іонізації, дугу можна перервати. Іонізація при нульовому струмі залежить від напруги, відомої як напруга переїскріння.

Давайте визначимо вираз для напруги переїскріння. Для безвтратної або ідеальної системи ми маємо,

Тут, v = напруга переїскріння.

V = значення напруги в момент переривання.

L і C - серійний індуктор і паралельна ємність до точки аварії.

Отже, з вищенаведеного рівняння ми бачимо, що менше значення добутку L і C, більше значення напруги переїскріння.

Зміна v відносно часу показана нижче:

Тепер розглянемо практичну систему, або припустимо, що в системі є скінчені втрати. Як показано на рисунку нижче, у цьому випадку напруга переїскріння згладжується через наявність деякої скінченної опори. Припускається, що струм запізнюється від напруги на кут (виміряний в градусах) 90. Однак, в практичних ситуаціях кут може змінюватися залежно від часу циклу, в який відбулася аварія.

Розглянемо вплив напруги дуги, якщо напруга дуги враховується в системі, то спостерігається збільшення напруги переїскріння. Однак, це компенсується іншим ефектом напруги дуги, яка протидіє потоку струму, змінюючи фазу струму, таким чином, що він більш у фазі з прикладеними напругами. Тому струм не знаходиться на своєму піковому значенні, коли напруга проходить через нульове значення.

Швидкість зростання напруги переїскріння (RRRV)

Це визначається як співвідношення пікового значення напруги переїскріння до часу, за який досягається пікове значення. Це один з найважливіших параметрів, оскільки, якщо швидкість, з якою розвивається диелектрична стійкість між контактами, більша за RRRV, то дуга буде загашена.