Автоелектронна емісія

Властивості і характеристики електричної дуги.

Основні положення і характеристики комутації електричних кіл.

Розмикання контактів комутаційних апаратів супроводжується електричним розрядом, який за певних умов може привести до виникнення дуги.

Електрична дуга – один із електричного розряду у газі, тобто такий його стан. Коли стає можливим перехід через газ електричного струму.

Для виникнення дуги напруга між розімкнутими контактами повинна бути вища 12-20В, а струм не менше 0,3-0,9А. Повітряний проміжок між контактами іонізується і на короткий час стає провідним; виникає дуга, яка супроводжується високою температурою. Електрична дуга явище не електричне, але і теплове. У звичайних умовах, повітря добрий іонізатор. Для пробою повітряного проміжку в 1 см., потрібно створити у ньому певну концентрацію заряджених часток – вільних електронів та позитивних іонів.

Процес відокремлення від нейтральної частки одного або декількох електронів і створення вільних електронів та позитивних іонів називається іонізацією.

Для дугових процесів в електричних апаратах найбільше значення для іонізації мають:

· Термоелектронна емісія;

· Автоелектронна емісії у електродів;

· Термічна іонізація;

· Іонізація поштовхом у дуговому проміжку.

Процес відокремлення від нейтральної частки одного або декількох електронів і створення вільних електронів та позитивно заряджених часток – іонів – називається іонізацією.

Для дугових процесів в електричних апаратах найбільше значення для іонізації мають:

термоелектрона та автоелектронна емісії у електродів, термічна іонізація та іонізація поштовхом у дуговому проміжку.

Термоелектронна емісія – це випускання електронів з накаленої поверхні.

При розходженні контактів різко зростають перехідний опір контакту та густина струму в останній α-плямі.

Ця пляма розігрівається до розплавлення і створення контактного перешийка з розплавленого металу, який при подальшому розходженні контактів рветься. Відбувається випарювання металу контактів. На негативному електроді створюється електродна пляма, яка служить основою дуги і джерелом випромінювання електронів у перший момент розходження контактів.

Густина струму термоелектричної емісії залежить від температури та матеріалу електрода. Вона невелика і може бути достатньою для виникнення електричної дуги, але вона не достатня для її горіння.

Це явище випускання електронів із катода під дією сильного електричного поля.

Місце розриву ел. кола може бути уявлено як конденсатор змінної ємності.

Ємність у початковий момент дорівнює нескінченності, а потім зменшується по мірі розходження контактів. Через опір кола цей конденсатор розряджається, і напруга на ньому зростає поступово до напруги мережі. Одночасно збільшується відстань між контактами.

Напруженість поля між контактами під час зростання напруги проходження через значення, яке більше 100 мВ/см, що достатньо для виривання електронів з катоду.

Струм автоелектронної емісії також дуже малий і може служити тільки початком розвитку дугового розряду.

Перевага термоелектронної або автоелектронної емісії залежить від значення струму, який відключається, матеріалу та чистоти поверхні контактів, швидкості їх розходження і ряду інших факторів.

Дата добавления: 2014-01-13