Вольтамперные характеристики дуги постоянного тока. Условия погасания дуги

Важнейшей характеристикой дуги является зависимость напряжении на ней от величины тока. Эта характеристика называется вольтамперной. С ростом тока   уве­личивается температура дуги, усиливается термическая ионизация, возрастает число ионизированных частиц в разряде и падает электрическое сопротивление дуги г_д.

При увеличении тока сопротивление дуги уменьшается так резко, что напря­жение на дуге падает, несмотря на то, что ток в це­пи возрастает. Каждому значению тока в установившем­ся режиме соответствует свой динамический баланс числа заряженных частиц. При большем значении тока увеличивается количество возникающих зарядов. Одна­ко при этом возрастает число исчезающих зарядов, так что результирующая скорость изменения числа заряжен­ных частиц при новом значении тока равна нулю.

При переходе от одного значения тока к другому тепловое состояние дуги не изменяется мгновенно. Дуго­вой промежуток обладает тепловой инерцией. Если ток изменяется во времени медленно, то тепловая инерция разряда не сказывается. Каждому значению тока со­ответствует однозначное значение сопротивления дуги или напряжения на ней.

Зависимость напряжения на дуге от тока при медленном его изменении называется статической вольтамперной характеристикой дуги.

Статическая характеристика дуги зависит от рас­стояния между.электродами (длины дуги), материала электродов и параметров среды, в которой горит дуга.

Величина Е зависит от тока и условий, в которых горит дуга. Статические вольтамперные характеристи­ки дуги имеют вид кривых, изображенных на рис. 4-2. Чем больше длина дуги, тем выше лежит ее статическая вольтамперная характеристика. С  ростом давления среды, в которой.горит дуга, также увеличивается на­пряженность Е и поднимается вольтамперная характе­ристика аналогично рис. 4-2.

Охлаждение дуги существенно влияет на эту ха­рактеристику. Чем интенсивнее охлаждение дуги, тем больше от нее отводится мощность. При этом должна возрасти мощность, выделяемая дугой. При заданном токе это возможно за счет увеличения напряжения на дуге. Таким образом, с ростом охлаждения вольтамперная характеристика поднимается. Этим широко пользуются в дугогасительных устройствах аппаратов.

Условия стабильного горения и гашения дуги.

Стационарным режимом будет такой, при котором ток в цепи не меняется.

В электрических аппаратах принимаются все меры к тому, чтобы дуга гасла в минимально короткое время. Очевидно, для гашения дуги при всех значениях тока напряжение должно быть отрицательно. Это возможно либо за счет поднятия вольтамперной характеристики, либо за счет увеличения сопротивления цепи.

Вольтамперная характеристика дуги может быть поднята за счет увеличения длины дуги, интенсивного охлаждения, повышения давления среды, в которой го­рит дуга.   При разведении контактов между ними возникнет дуга с током. Если длина дуги и нап­ряжение источника неизменны, то при увеличении со­противления ток в цепи будет уменьшаться.При дальнейшем возра­стании сопротивления создаются условия для гашения дуги. Токи и сопротивления, при которых наступают усло­вия для гашения, называются критическими.

Таким образом, с ростом отключаемого тока и напря­жения источника условия отключения утяжеляются.