УСЛОВИЯ ГАШЕНИЯ ДУГИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

Чтобы погасить дугу постоянного тока, необходимо создать такие условия, при которых в дуговом промежутке при всех значениях тока от начального до нулевого процессы деионизации превосходили бы процессы ионизации.

 

 

Рис. 5-4. Условия гашения дуги постоянного тока

 

Для содержащей сопротивление R, индуктивность L и дуговой промежуток с падением напряжения Uд цепи (рис. 5-4, а) к которой приложено напряжение источника тока U, будет для любого момента времени справедливо уравнение

(5-2)

здесь – падение напряжения на индуктивности при изменении тока.

При устойчиво горящей дуге di/dt = 0 и

(5-3)

Для погасания дуги необходимо, чтобы ток в ней все время уменьшался., Это означает, что di/dt <0, a

(5-4)

Графическое решение уравнения (5-2) приведено на рис. 5-4, б. Прямая 1 представляет собой напряжение источника U, прямая 2 – падение напряжения в сопротивлении (реостатная характеристика цепи), отсчитываемое от U, кривая 3 – вольт-амперную характеристику дугового промежутка Uд. Заключенные между кривыми отрезки представляют собой соответственно: iR – между кривыми 1 и 2; ±L между 2 и 3; U – iR – между 2 и осью абсцисс; UД – между 3 и осью абсцисс.

В точках а и б выполняется условие U = Uд — iR, L= 0. В этих точках имеет место равновесное состояние. Однако в точке а это равновесие неустойчивое, а в точке б — устойчивое.

При токах i < Ia напряжение Uд > U – IR, a Lимеет отрицательное значение, и если по какой-либо причине ток станет меньшеIa, то он упадет до нуля – дуга погаснет.

Если же по какой-либо причине ток станет несколько больше Ia, то будет Uд < U – iR, т. е. в цепи как бы окажется «избыточное» напряжение, которое приведет к возрастанию тока до значения Iб. При любом значении Ia < i < I ток в дуге будет возрастать до значения Iб.

Между точками а и б величина Lявляется положительной – рост тока в цепи сопровождается накоплением электромагнитной энергии.

При токе i > Iб снова оказывается Uд>U – iR, a L– величиной отрицательной, т. е. для поддержания такого значения тока напряжение U недостаточно. Ток в цепи будет падать до значения Iб. Дуга в этой точке будет гореть устойчиво.

Для погасания дуги необходимо, чтобы при любом значении тока соблюдалось условие (5-4). Это значит, что вольт-амперная характеристика дуги должна на всем своем протяжении лежать выше характеристики U – iR (как это показано на рис, 5-4, в) и не иметь с этой характеристикой ни одной точки соприкосновения. Следует иметь в виду, что под вольт-амперными характеристиками дуги здесь надо понимать динамические характеристики.