Отключение электрической цепи

Стадия отключения цепи является наиболее трудной и определяющей для электрических аппаратов.

Всякая цепь с током i, содержащая индуктивность L, обладает запасом электромагнитной энергии

, (3.14)

которая расходуется в процессе отключения. Она может перейти в электростатическую энергию полей, связанных с коммутирующим элементом. Любая цепь содержит (в большей или меньшей степени) активную и реактивную (индуктивную, емкостную) составляющие. Поэтому при отключении появляется напряжение U_C, которое определяется из равенства электромагнитной и электростатической энергии

. (3.15)

Например, при отключаемом токе I ₀ = 100 A, индуктивности

L = 10^–2 Гн, емкости C = 10^–8 Ф, напряжение U_C составит

.

Следовательно, если электромагнитная энергия цепи полностью преобразуется в энергию электростатических полей, то возникнут недопустимо большие перенапряжения, которые повредят элементы цепи и создадут непреодолимые трудности при отключении.

В реальных условиях при отключении электрической цепи с током запасенная в ней электромагнитная энергия преобразуется также в тепловую энергию электрической дуги или искры, которая отводится в окружающую среду, что снижает перенапряжения до допустимого значения. В этом заключается положительный фактор возникновения электрических дуг и искр, образующихся на контактах электрического аппарата.

Отрицательным фактором электродугового разряда является термическое выжигание контактов и деталей электрического аппарата, поскольку дугам и искрам свойственны температуры в тысячи и десятки тысяч градусов.

Дуга не образуется при малом токе (до единиц ампер) и при небольшом напряжении (10…20 В) и любом токе.

Дата добавления: 2014-01-03