ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Напряжение источника энергии
u
изменяется синусоидально с угловой частотой ω. Через
L
и
r
обо-
значены результирующая индуктивность и результирующее активное сопротивление цепи, через
C
–
результирующая ёмкость, включенная параллельно выключателю (ёмкость сборных шин, линий, вводов
выключателей и др.). Эта ёмкость может быть относительно мала, однако она существенно влияет на
процесс отключения. Сопротивление 1/
g
, включенное параллельно выключателю (на рис. 1.2 показана
проводимость
g
), имитирует волновое сопротивление длинных линий, присоединённых к сборным ши-
нам станции, а также шунтирующий резистор, искусственно вводимый в конструкцию выключателя [2].
При размыкании контактов выключателя цепь тока не прерывается, так как образовавшийся про-
межуток перекрывается дугой, сопротивление которой относительно мало. По мере приближения тока к
нулю температура, ионизация и проводимость дугового промежутка быстро уменьшаются и в какой-то
момент времени, близкий к моменту естественного прихода тока к нулю, угасает (рис. 1.3,
а
). В этот
момент промежуток между расходящимися контактами ещё в некоторой степени ионизирован вследст-
вие отставания тепловых процессов в дуговом промежутке от изменения тока. После погасания дуги
процесс деионизации дугового промежутка и превращения его из проводника в диэлектрик протекает
исключительно быстро, но не мгновенно. Одновременно происходит процесс восстановления напряже-
ния на контактах выключателя. Пока дуга горит, напряжение на разрыве
u
д
относительно мало. В мо-
мент погасания дуги напряжение меняет знак и восстанавливается до напряжения сети, близкого к ам-
плитудному значению. Этот процесс определяется постоянными
L
,
C
,
r
,
g
цепи. Если отношения
r
/
L
и
g
/
C
малы, процесс восстановления напряжения протекает колебательно. Если восстанавливающаяся
электрическая прочность (пробивное напряжение) промежутка (абсолютное значение) все время превы-
шает восстанавливающееся напряжение на полюсе (рис. 1.3,
а
), дуга не возникает вновь и процесс от-
ключения цепи на этом закончится. В противном случае (рис. 1.3,
б
) произойдёт новое зажигание дуги.
Через половину периода ток опять достигнет нуля, и описанный процесс повторится, но при более
благоприятных условиях, поскольку расстояние между контактами увеличится. Обычно дуга в выклю-
чателях горит в течение 1 – 3 полупериодов, в зависимости от конструкции выключателя и характери-
стик сети.
Рис. 1.3. Осциллограммы тока и напряжений при отключении
короткозамкнутой цепи:
а
– успешное отключение;
б
– повторное зажигание дуги
Состояние ионизированного промежутка в любой момент времени (состояние в смысле способно-
сти промежутка проводить электрический ток или способности противостоять приложенному напряже-
нию) принято характеризовать условным понятием пробивного напряжения
U
прб
, понимая под этим
термином напряжение, при котором образование новых ионов в единицу времени соответствует потере
их в течение этого же времени. Понятие пробивного напряжения в указанном смысле приложимо в рав-
ной мере и к ионизированному промежутку, находящемуся в состоянии, близком к проводнику, и к
промежутку, находящемуся в состоянии, близком к диэлектрику. Если пробивное напряжение проме-
жутка увеличивается, это означает, что процесс деионизации преобладает над процессом ионизации и
промежуток превращается из проводника в диэлектрик. Если напряжение, приложенное к промежутку,
превышает пробивное напряжение, преобладает процесс ионизации, следовательно, произойдёт новое
зажигание дуги. Для успешного отключения цепи необходимо, чтобы пробивное напряжение проме-
жутка увеличивалось возможно быстрее. Для этого выключатели снабжают гасительными устройства-
ми, обеспечивающими эффективную деионизацию дугового столба.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
