Основные законы коммутации, перенапряжение
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА И ЕЕ ГАШЕНИЕ
КОММУТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ,
Коммутация электрических цепей, электрическая дуга и ее гашение
ЛЕКЦИЯ №8
5.1 Основные законы коммутации, перенапряжение.
5.2 Дуговой разряд и его особенности, распределение напряжений.
5.3 Дуга постоянного токаи условия ее гашения: статическая ВАХ, условия горения и гашения дуги постоянного тока, энергия в дуге при гашении.
Каждая электрическая цепь имеет индуктивность L и ёмкость C. Установившемуся состоянию цепи соответствует запас энергии магнитных полей в индуктивности и запас энергии электрических полей в ёмкости
Эта энергия может изменяться только непрерывно, а переход из одного установившегося состояния в другое при коммутации занимает определённое время и происходит плавно.
Отсюда вытекают законы коммутации:
1 Ток в индуктивной цепи ступенчато измениться не может или в начальный момент коммутации ток остаётся таким же каким он был перед коммутацией, а затем плавно изменяется до нового установившегося значения.
(54)
2 Напряжение на ёмкости ступенчато измениться не может или в начальный момент коммутации напряжение остаётся таким же каким оно было перед коммутацией, а затем плавно изменяется до нового установившегося значения.
(55)
Определение перенапряжения на контактах рассмотрим на примере.
Имеется цепь с индуктивностью (рис. 26) с следующими параметрами: напряжение источника питания U=24 В, активное сопротивление нагрузки R=2,4 Ом, индуктивность достаточно велика, внутреннее сопротивление электронного вольтметра RВ=2000 Ом, выключатель S вакуумный, т. е. осуществляет коммутацию без дуги.
Найти показания вольтметра в момент после размыкания S (идеальная коммутация).
Решение:
Определяется сила тока до коммутации при замкнутом S
По первому закону коммутации
Показание вольтметра при размыкании S
Полученное напряжение способно пробить промежуток между контактами.
Увеличение напряжения на контактах относительно напряжения источника питания называется перенапряжением. В идеальном случае задачи перенапряжение составляет 19976 В.
В действительности при размыкании обычного выключателя возникает дуговой или тлеющий разряд и размыкание происходит не мгновенно, поэтому перенапряжение будет значительно меньше.