Гашение электрической дуги в вакуумной среде

В вакуумном дугогасительном устройстве в камере 2(рисунок 3.7) поддерживается давление (10^-6 мм рт.ст.), при котором плотность воздуха мала. Длина свободного пробега в вакууме мо­лекулы состав­ляет 50 м, а длина свободного пробега электрона 300 м.

Рисунок 3.7 – Вакуумная дугогасительная камера

1 – сильфон; 2 – корпус вакуумной камеры; 3 – подвижный дугогасительный контакт; 4 – главный подвижный контакт выключателя; 5 – канал горения электрической дуги; 6 – неподвижный дугогасительный контакт; 7 – главный неподвижный контакт

При таких условиях резко возрастает диффузия заряженных частиц и ствола дуги из-за большой разницы давлений в стволе дуги и в окружающем вакууме. Кроме того, электрическая прочность вакуума достигает больших величин. Так, пробивное напряжение промежутка длиной 1 мм в вакууме достигает 100 кВ.

Процесс горения и гашения дуги в вакууме при переменном токе происходит следующим образом. При размыкании контактов, сначала размыкаются главные контакты 4,7, затем дугога­сительные контакты 3,6. При расхождении контактов 3,6 контактное нажатие уменьшает­ся, а переходное сопротивление контактов растет.

Рис. 7.

Даже для неболь­ших токов в момент размыкания контактов из-за большого выделения тепла материал контактов плавится и образуется жидкий металличес­кий мостик, который под действием высокой температуры испаряет­ся. При разрыве мостика загорается электрическая дуга 5, которая горит в среде паров металлов электродов. При этом из-за большой разности давлений в стволе дуги и вакууме идет интенсивный про­цесс диф­фузии и после прохождения тока через нуль, когда гаснет электрическая дуга, происходит мо­ментальное восстановление элект­рической прочности межконтактного промежутка. Высокая электрическая прочность вакуума и скорость ее восс­тановления обеспе­чивают гашение дуги при первом прохождении тока через нуль.

ВЫВОДЫ

Таким образом, исходя из определения, под электрическими аппаратами понимают очень широкий класс электромеханических и электронных устройств. Мы остановились только на коммутационных аппаратах (КА). КА коммутирующие электрические цепи под нагрузкой называются выключателями. Разъединители, отделители, короткозамыкатели относятся к группе КА, коммутирующих цепи без нагрузки.

Контрольные вопросы:

1. Классификация электрических аппаратов.

2. Условия возникновения и горения электрической дуги.

3. Законы коммутации электрических цепей.

4. Гашение электрической дуги в узких щелях и каналах.

5. Гашение электрической дуги в магнитном поле.

6. Гашение электрической дуги воздушным дутьем.

7. Гашение электрической дуги повышением давления в области горения.

8. Гашение электрической дуги в трансформаторном масле.

9. Гашение электрической дуги в элегазовой среде.

10. Гашение электрической дуги в вакуумной среде

Дата добавления: 2014-01-20