Способы гашения дуги
могут быть различные, но все они основываются на следующих принципах:
1.увеличение длины дуги. При размыкании цепей низкого напряжения со сравнительно небольшими токами гашение обеспечивается соответствующим выбором раствора контактов, между которыми возникает дуга. В этом случае дуга гаснет без каких-либо дополнительных устройств.
Для контактов, разрывающих силовые цепи, необходимая для гашения длина дуги настолько велика, что практически осуществить такой раствор контактов уже не представляется возможным. В таких электрических аппаратах устанавливают 2
2. подъема давления среды, в которой она горит.
Охлаждение дуги можно создать за счет перемещения дуги в воздухе или газе, за счет их перемещения относительно дуги либо размещения дуги в узкой щели, стенки которой имеют высокую теплопроводность и дугостойкость.
Увеличения длины малоэффективно, так как значение Еи для свободно горящей в воздухе дуги мало (10 В/см) и ее гашение требует значительного растяжения, что увеличивает габариты аппарата.
3.в магнитном поле:
благодаря своей подвижности, наличию магнитного поля и встречного потока газов дуга стремится свернуться в спираль и расщепиться на параллельные волокна, что замедляет скорость ее движения. В большинстве электрических аппаратов нет неизменного магнитного поля гашения. Поле гашения создается отключаемым током и пропорционально ему. Дуга перемещается по расходящимся контактам и рогам, ее длина изменяется от нуля до некоторого значения, при котором дуга гаснет.(рис- зав тока от расстояния между электродами)
4.разделение дуги на ряд отдельных коротких дуг - применение деионной решетки,которая разделяет дугу на ряд коротких дуг,
5. охлаждение межконтактного промежутка
посредством воздуха, воздуха, паров и газов
В эл. аппаратах низкого напряжения наиболее широко применяются специальные ДУ
Скорость движения дуги
С точки зрения особенностей движения электрической дуги в продольных щелях различают щели широкие и узкие. Широкой называют щель 4, ширина которой значительно больше диаметра дуги. У зкой называют щель 1, ширина которой меньше диаметра дуги или близка ему.
Так как диаметр дуги зависит от тока, скорости движения дуги и условий охлаждения, то для одних условий щель будет широкой, для других условий эта же щель будет узкой. В широких щелях движение дуги мало стеснено стенками, сечение ее ствола не деформировано. Качественно все явления здесь происходят так, как и в открыто горящей дуге. В узких щелях движение дуги сильно стеснено, сечение ствола дуги деформировано, условия охлаждения резко изменены. Все это приводит к появлению ряда новых явлений, качественно и количественно отличающихся от тех, что происходят в открытой дуге.
Причиной остановки дуги в узкой щели следует считать тепловые явления у стенок камеры. В узкой щели дуга деформирована и плотно прижата к стенкам. Вся энергия дуги воспринимается стенками. Деформация ствола дуги, вызванная наличием прорезей, приводит, во-первых, к увеличению площади соприкосновения дуги с холодными стенками камеры; во-вторых (и это, видимо, главное) ребра, образующее прорезь, проникают внутрь дуги и способствуют ее интенсивному охлаждению.
1) В эл. аппаратах низкого напряжения наиболее широко применяются ДУ с узкой щелью.
Для увеличения эффективности охлаждения ширина щели δ делается меньше диаметра дуги dд,. Кроме того, по мере втягивания дуги в щель она приобретает форму зигзага. При этом увеличивается не только длина дуги, но и отвод тепла от нее.
Перемещение дуги в такой камере осуществляется с помощью магнитного поля.
Следует отметить, что при уменьшении ширины щели δ возрастает сопротивление движению дуги. Магнитная система ДУ должна исключать возможность остановки дуги, так как это приводит к разрушению керамики и отказу ДУ.
Наиболее характерные формы щели в керамических пластинах ДУ изображены на рис. 4.24, где 1 и 2 — зона наибольшего охлаждения дуги; 3 — продольная щель, в которую направляется дуга; 4 — расширение, облегчающее вхождение дуги в камеру; 5 — местные уширения в щели.
Когда дуга под воздействием магнитного поля затягивается в зигзагообразную узкую щель, увеличивается ее длина. При этом возрастает градиент Еп за счет охлаждения благодаря тесному контакту дуги с керамическими стенками щели. Наиболее эффективна форма рис. 4.24, д, при которой градиент Еп дополнительно возрастает за счет местных уширений 5.