Modalități de stingere a arcului electric - studopediya

Arc de stingere poate fi realizată prin creșterea ratei de deionizare a diferenței de arc, scăderea ratei de stres de recuperare, sau utilizarea combinată atât a acestor factori.

Toate dispozitivele trebuie să îndeplinească de arc următoarele cerințe: 1) timpul de stingere a arcului trebuie să fie minim;

2) Energia eliberată de arc trebuie să fie minim; 3) stingerea arcului trebuie să existe supratensiuni periculoase.

2.6.1. Intinderea stingere a arcului electric crește căderea de tensiune pe deionizare din cauza decalaj arc a arcului care apar în portbagaj. Cu toate acestea, gradientul de tensiune (căderea de tensiune pe unitatea de lungime de arc) este o cantitate mică - aproximativ 15 V / cm. Prin urmare, arcul de stingere doar prin întindere ar conduce la o creștere a dimensiunii unității de izolare. De obicei, se întinde un arc electric este utilizat numai în dispozitive low-curent de joasă tensiune. Aparatul de comutare (de exemplu, contactoare.) Intinderea arc utilizat în combinație cu alte metode de stingere cu arc.

2.6.2. O explozie magnetică. Mutarea unui arc electric în aer conduce la un butoi cu arc deionizare intensivă din cauza: a crescut de răcire a arcului; crescând difuzii particulele încărcate din regiunea arcului în spațiul înconjurător; creșterea presiunii în interiorul arcului ca urmare a reducerii diametrului tijei sale.

Eficacitatea fiecăruia dintre acești factori crește gradientul în tensiunea crește cu arc electric cu o creștere a vitezei de deplasare. Arcul se deplasează sub efectul forțelor electrodinamice care apar ca rezultat al interacțiunii arcului cu câmpul magnetic extern. Un câmp magnetic extern pentru a muta arcul electric într-un dispozitive de joasă tensiune pot fi obținute prin utilizarea:

1) electromagnet cu bobina, în serie cu contactele, între care un arc electric;

2) electromagneți cu bobina care este inclusă în linia de tensiune;

3) magneți permanenți.

Stingerea metoda cu un camp magnetic extern este numit magnittnym suflat. Distribuția exclusivă a fost primit bobina Intrerupator posledovaeltnaya.

Figura 21 prezintă construcția lovitură magnetic pe bază de dispozitiv cu arc. Acesta constă dintr-o bobină 1 conectat în serie cu contactele de pauză, miezul feromagnetic 2 și două plăci feromagnetice 3. Bobina este conceput ca câteva spire de cupru de mare autobuz-secțiune. Placă 3 strâns adiacente miezului 2 și situate pe ambele părți ale contactelor. Când curentul de arc care curge prin bobina creează sale MDS miez flux magnetic F., care este scos din miez prin intermediul

plăci de 3 la arcul electric de ardere între contactele NC. Interacțiunea curentului de arc cu F flux dă naștere la forțe electrodinamice FEDU. care acționează asupra arcului. Sub influența acestei forțe se întinde arcul este răcit și stins.

Principalele avantaje ale acestei metode, decuparea câmpului magnetic de excitație este fiabilitatea și independența direcția forței,

Fig. 21. O explozie magnetică acționează asupra arcului din direcția curentă. Schimbarea direcției curentului din circuit și provoacă o schimbare de direcție a câmpului creat de bobina. Direcția de forță, în acest caz, care acționează asupra arcului rămâne constantă.

2.6.3. Arc de extincție în lacune înguste. contactul arc cu o suprafață cu dielectric solid îmbunătățește recombinarea particulelor încărcate pe suprafața acestora; și radiația termică intensivă din regiune cu arc, datorită contactului termic bun apărute între arc și dielectric.

Dispozitiv de stingere a incendiilor cu ajutorul acestui arc principiu de stingere reprezintă o fantă îngustă formată de doi pereți ai materialului izolant rezistent la arc (Fig. 22). Lățimea camerei gap se realizează un diametru mai mic de arc, care crește

Fig. 22. Camera Vaeth rezistența aerodinamică. Prin urmare,

Intrerupator de a conduce arcul într-o fantă îngustă, aplicat blast magnetică.

Ca material al camerei este utilizat în mod normal, azbociment și ceramică. masa ceramică comparativ cu asbotsementombolee rezistente la decolorare de acțiunea unui arc electric. Mai mult, suprafața este mai lină și, prin urmare, rezistența la intrarea arcului în fanta din spatele camerei de azbest.

Dispozitivul arc cu o fantă îngustă folosite în aparatul atât de curent continuu și curent alternativ.

2.6.4. Călire a arcului în matrice arc. Această metodă se bazează pe utilizarea okoloelektrodnogo cădere de tensiune.

Figura 23 prezintă arc (deionnoy) zăbrele pe bază de sistem Intrerupator. Deasupra contactelor 1 și 2 aranjate

fixe și izolate unele de altele cu plăci de oțel de 3 formează barele întrerupătorului. 4. Arcul care apare atunci când deschiderea contactelor sub influența forțelor electrodinamice, vtyagivaetsyav grila arc și este împărțit în

o serie de arce scurte. Fiecare placă grilajului are loc nap- picătură okoloelektrodnoe

Fig. 23. Mummers.Un ecxelente. Ca urmare, din cauza cantității de near

electrod Intrerupator cădere de tensiune, crește tensiunea totală cu arc electric și de stingere apare. Grila Intrerupator, deoarece diferențele de contacte, arc secvențial intră în golurile dintre plăcile cu zăbrele. Astfel, tensiunea arcului crește aproximativ liniar, iar lungimea arcului va descrește odată cu creșterea diferențelor de viteză de contact și numărul de plăci pe unitate de lungime de arc.

La stingerea arcului în arc AC zăbrele influențează în mare măsură procesele care au loc la catod când curentul trece prin zero. În acest spațiu okolokatodnoe timp dobândește imediat puterea dielectrică de ordinul a 150 ... 250 ° C

Extinctie Grila arc pentru arc AC are un număr considerabil mai mic de plăci decât pentru un arc de curent continuu, la fel ca în ultima Ue = 20 ... 25 V. Când arcul AC călire acțiune Intrerupator zăbrele 7 ... 8 ori mai eficientă decât pentru arc stingerea constantă curent. Prin urmare, formarea arcului electric zăbrele găsit aplicare mai largă a mașinilor de curent alternativ.

2.6.5. Dispozitiv Bezdugovoy pentru comutare. bezdugovoy principiu de comutare este contactelor principale de ocolire tiristoare în punctele de contact ale vibrațiilor sau deconectare. Un aparat care desfășoară aceste funcții pot avea circuitul prezentat în Figura 24. Principalele Circuitele de comandă elementul tiristoare 2 și 3 este un transformator de curent 4. Când contactele 1 și un curent are loc în circuitul principal transformator de curent 4 prin diode 5 și 6 furnizează semnalul de poarta la electrozii de comandă ale tiristoarelor 2 și 3. în momentul deschiderii contactelor, curent a principalelor comutatoare de circuit în circuitul tiristorului, direcția conducerea de care coincide cu polaritatea curentului din circuitul comutat. Căderea înainte de tensiune pe tiristorul deschis este de 1,5 ... 2,0 V, protejează perechea de contact de descărcare în arc.

circuit de închidere completă are loc la trecerea la curentul tiristor prin zero. Între comutări în orice sarcini curente în intervalul de curenți de utilizare, tiristoarele sunt în stare deschisă de către circuitul de comandă, dar contactele principale sunt triate.

tiristoare la

Fig. 24. Aparat pentru scurt prin curenți bezdugovoy

circuit de comutare, provocând contactele principale ale gunoiului, dispozitivul aplicat este o protecție împotriva scurt curenții de circuit circuit de 7 și 8. Când prin scurtcircuit curenții de peste 10 ori curentul nominal al contactorului, circuitul de protecție este declanșat de un scurt circuit derivațiile electrozii de comandă ale tiristoarelor, prevenind tranziția de la contactele curente ale circuitului în circuitul tiristoarelor.

diode Zener 9 și 10 limita tensiunea pe electrozii de comandă ale tiristoarelor la o valoare admisibilă. Circuitul format dintr-un rezistor 11 și un condensator 12. servește pentru a crește și descrește amplitudinea tensiunii de recuperare a vitezei la bornele la momentele de deschidere și protejează împotriva tiristoare supratensiunile tranzitorii existente în rețea.

Întrebări pentru auto-control

2.7.1. Ce este o ionizare termică, recombinare și difuzie?

2.7.2. Care sunt condiția pentru ardere stabilă și starea arcului extincției DC?

2.7.3. Care este lungimea critică și curentul critic al arcului?

2.7.4. Ce determină supratensiuni la momentul curent continuu de deconectare și stingerea arcului?

2.7.5. Ce determină rata de creștere a rezistenței defalcare și a tensiunii de revenire pe călirea cu arc AC, și modul în care acestea afectează condițiile pentru dispariția lui?

2.7.6. Ce determină puterea diferenței inițiale cu arc regenerative și modul în care aceasta afectează amortizarea arcelor AC scurte?

2.7.7. Care este modul de a stinge efectul de arc al câmpului magnetic?

2.7.8. Ce metode există pentru a elimina punctul de stabil de ardere DC cu arc? Modul în care acestea sunt puse în aplicare în dispozitivele cu arc?

2.7.9. Explicați principiul lovitură magnetice. Cum este pus în aplicare în dispozitivele cu arc?

2.7.10. Explicați principiul rețelelor de arc și de apel domeniul său de aplicare.

2.7.11. Care sunt cauzele timpului mort la comutarea circuitului de curent alternativ și ceea ce determină durata acesteia?

2.7.12. Desenați și explicați un aparat pentru comutarea bezdugovoy.

2.7.13. Se specifică starea de stingerea arcului de curent alternativ.

2.7.14. De ce grila este Intrerupator de curent alternativ mai eficient decât o constantă?

2.8.1. Pentru a determina viteza arcului între barele de cupru rotund cu diametrul d = 20 mm, prin care curge curent Id = 1500 A, distanța dintre barele # 948; = 10 mm. Anvelopele sunt în permeabilitatea la aer a căror # 956; 0 = 4 π # 8729; 10 -7 H / m.

Decizie. Pentru a determina viteza de deplasare cu arc electric între pneurile trebuie să cunoască valorile de inducție magnetică între șine.

Am acceptat pe baza valorii estimate a inducerii valoarea sa la punctul de mijloc între pneurile, adică. E.

Viteza de deplasare a arcului din anvelopa de curent în timpul inducției B ≤0,1 T se determină prin formula GA Kukekova

2.8.2. Se determină viteza arcului în stingere camera arc o fantă îngustă, cu condiția ca câmpul magnetic transversal este generat în caseta bobinei având N = 10 spire și arc raționalizate curent Id = 400 A. Lățimea diferenței (fig. 25) în care este întârziată arc,

# 948; = 2 mm. Distanța dintre polii bobinei # 8710; = 2 cm.

Decizie. Conform formulei Kukekova viteza arcului care este în

fantă îngustă, definită după cum urmează

unde V - inducție în camera; F / m - permeabilitatea magnetică a aerului;

Fig. 25. Arc T. camera (23)

2.8.3. Se determină timpul total de dispariție arc, în cazul în care tensiunea de arc Ud = 250 V, în funcție de curentul rămâne constant (Fig. 26). Tensiune de rețea Uc = 200 V, rezistența R = 1 ohm, inductanța

Decizie. Timpul total al arcului prin formula

unde L - inductivitatea circuitului, H; UPN - re-tensiune, V; I - lanț de echilibru curent, A.

Fig. 26. Calcularea valorii td supratensiune determinată de pentru-

UPN Înlocuind în expresia td și integrarea acestuia, obținem

2.8.4. UPN determina posibile supratensiunile în link-ul DC, în cazul în care acesta se produce fără a rupe arc, cu condiția ca terminalele conectate la inductanță capacitate C = 0,1 pF. Inductanța în circuitul L = 1,5 Gn, un curent I = 20 A.

Decizie. Dacă vom neglija rezistența internă a bobinei de inducție, stresul cele mai anticipate pot fi determinate din condiția ca toată energia electromagnetică este transformată în electrostatice.

2.8.5. Se determină numărul de plăci din oțel, zăbrele unitatea de curent constant pentru arc de stingere generate la bornele sale, cu o tensiune de U = 440 V.

Decizie. Arc, parte dintr-un grătar din oțel sub acțiunea forțelor electrodinamice, se oprește în plăcile din zona de mijloc, rezultând în formarea de electrozi cu arc extrem de fierbinte. Suma de catod și anod de tensiune este relativ mică:

Astfel, numărul de plăci de zăbrele vor fi:

Dacă distanța dintre plăcile de 0,1 cm, tensiunea totală arc

Această tensiune poate fi considerată rezervă fiabilitatea dispozitivului.

2.8.6. Pentru a determina viteza inițială și amplitudinea tensiunii de revenire pe comutator este oprit atunci când nu este încărcată linie capacitatea C a transformatorului de putere Pn = 5000 kW # 8729; A, tensiune nominală Unom = 110 kV, procentul reactivității X = 12%, cea mai redusă capacitate C = 0,1 microfarazi . Curentul de încărcare nu este încărcat linia I = 25 A, frecvența f = 50 Hz.

Decizie. Faza de transformare Inductanță

Amplitudinea căderea de tensiune pe rezistența transformatorului

Fluctuațiile de tensiune de frecvență naturală

Viteza inițială a comutatorului de recuperare a tensiunii este determinată prin formula