Условия горения и гашения дуги постоянного тока

Статическая вольтамперная характеристика

Дуга постоянного токаи условия ее гашения

Статическая ВАХ – это зависимость напряжения на дуге u _Д от тока дуги i _Д, полученная при медленном изменении тока (рис. 28). Эта характеристика не линейна – с увеличением тока дуги увеличивается температура дуги, усиливается термическая ионизация, но при этом сопротивление дуги падает значительнее увеличения тока.

Чем больше длина дуги l, тем выше ВАХ. Охлаждение дуги существенно влияет на ВАХ, чем оно интенсивнее тем выше ВАХ.

Пренебрегая ёмкостью, электрическая цепь с дугой постоянного тока, приведена на рис. 29.

Уравнение напряжений этой цепи

(57)

Это уравнение нелинейно из–за нелинейности ВАХ дуги, поэтому решим его графически при заданной ВАХ.

Вначале производится построение луча линейной части , а затем вычерчивается ВАХ дуги (рис. 30).

При устойчиво горящей дуге di/dt = 0, что выполняется в точках A и B при соответствующих токах I _A, I _B. Однако в точке B устойчивое горение дуги, а в точке А неустойчивое.

При токе I _A, если станет (случайно) i _Д < I _A, то будет U _Д > U – i _Д R, а – отрицательна, поэтому ток будет уменьшаться и дуга погаснет. Если станет i _Д > I _A, то U _Д < U – i _Д R, в цепи будет избыточное напряжение, поэтому ток возрастёт до значения I _B. Если станет i _Д > I _B, то U _Д > U – i _Д R, а – отрицательна, поэтому ток в цепи уменьшится до значения I _B. Таким образом точка В является точкой устойчивого горения дуги.

Для погасания дуги необходимо, чтобы при любом значении тока выполнялось условие гашения

(58)

то есть ВАХ дуги должна быть выше прямой U – i _Д R и не пересекаться с ней. Это достигается охлаждением и удлинением дуги с помощью дугогасительных устройств.