Процесс отключения переменного тока.

Условия отключения цепей переменного тока облегчаются тем, что при переходах тока через нулевые значения электромагнитная энергия обращается в нуль.

Образующаяся на контактах электрическая дуга или искра создает токопроводящую связь в цепи до перехода тока через нулевое значение, когда наступает наиболее благоприятные условия для окончательного отключения.

При переходе тока через нулевое значение создаются самые благоприятные условия для гашения дуги и отключения цепи. Это момент наиболее интенсивного роста восстанавливающейся прочности (U_в.п) межконтактного промежутка и напряжения на нем. Напряжение дуги (u_д), горевшей в течение полупериода, бывает сравнительно небольшим. Вблизи перехода тока через нуль начинается интенсивный процесс восстановления напряжения на промежутке до мгновенного напряжения источника (U_в0). Процесс отключения переменного тока представлен на рис. 3.11, где U_в.п0 – «начальная» восстанавливающаяся прочность (на интервале 5…10 мкс); u_в – восстанавливающееся напряжение; t₁ – время начала процесса отключения, t₂ – время перехода тока через нуль; t_кр – время наступления первого максимума, f₀ – собственная частота колебаний.

Рис. 3.11 Отключение цепи переменного тока

В момент перехода тока через нуль межконтактный промежуток близок по свойствам к диэлектрику и переходный процесс восстановления напряжения протекает в колебательном контуре, состоящем из индуктивности, емкости и сопротивления утечки (R_ш). При R_ш @ ¥ наблюдаются колебательные процессы с собственной частотой f₀

. (3.20)

В реальных сетях низкого напряжения f₀ = 1 ÷ 100 кГц.

Первый максимум восстанавливающегося напряжения (U_max) наступает в момент времени

. (3.21)

Условия гашения дуги переменного тока – электрическая дуга переменного тока будет погашена и цепь отключена, если за переходом тока дуги через нулевое значение кривая восстанавливающейся прочности u_в.п межконтактного промежутка будет лежать выше кривой восстанавливающегося напряжения u_в. Если эти кривые пересекутся, возникнет повторное зажигание дуги.