Характерні особливості дугового розряду

КОМУТАЦІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ. ЕЛЕКТРИЧНА ДУГА В ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТАХ

Контрольні запитання

1. Чому процес отримання біогазу вважають майже безвідходною технологією?

2. Які продукти, окрім біогазу, можна отримати наприкінці процесу?

3. Чому перетворення біогазу на електроенергію вважають ефективним способом його використання?

4. Які екологічні проблеми вирішуються за допомогою процесу отримання біогазу?

5. У чому полягає перевага анаеробних процесів, що здійснюються за допомогою термофільних метанутворюючих

Рис. 9.1. Характерні ефекти при виникненні електричної дуги.

При розмиканні електричних кіл за допомогою електрик­них контактів переваж­но на цих контактах виникає дуговий роз­ряд. Виникнення дуги на контактах є причи­ною зношування остан-ніх і приводить до зменшення строку служ­би апарата. Тому одним з найбільш радикальних способів зменшення зносу контактів є зменшення часу горіння дуги.

Однак, з іншої сторони, в ряді випадків електрична дуга відіграє і позитивну роль при комутації електричних кіл. Так, при вимиканні постійного струму, більша частина електромагнітної енергії, накопиченої в електричному колі, перетворюється саме в дузі в теплову і віддається в навколишнє середовище. Наявність дугового розряду на контактах при розмиканні електричного кола в певній мірі сприяє зменшенню комутаційних перенапруг, небезпечних для ізоляції електрообладнання.

Рис.9.1. Вольт-амперна характерис­тика розряду в газах.

Явище проходження електричного струму через гази спостерігається практично при всіх значеннях струму. В атмосферних умовах вольтамперна характеристика розряду в газах має вигляд, зображений на рис.9.1. В області 4 струм підтримується за рахунок зовнішніх іонізаторів (космічні промені та ін.). Область 3 відповідає стадії пробою (таунсендів­ський розряд). Область 2 - стадія тліючого розряду коло катоду. При струмі більшому 1А тліючий розряд переходить в дуговий (область 1).

У стадії дугового розряду переважає термічна іонізація, при тліючому розряді – виникає ударна іонізація, за рахунок зіткнення з електронами, які розганяються електричним полем, при таунсендівському розряді ударна іонізація переважає у всьому стовпі дуги.

Дуговий розряд відзначається такими особливостями:

1) чітко вираженими границями між дуговим стовпом і довкіллям;

2) високою густиною струму в дуговому стовпі (сотні А/мм²);

3) високою температурою газів в стовпі дуги.

Рис.9.2. Розподіл напруги за довжиною дуги.

Катодний спад напруги Uк, зосереджений біля катода на відстані»0,001 мм, складає вели­чи­ну порядку 10¸20 В, що відповідає напруженості елек­трич­ного поля біля катода на рівні 105 В/см. При таких напруженос­тях електричного поля можливий вихід електронів з катода за рахунок авто електрон­ної емісії. При високих температурах катода емісія електронів можлива також за рахунок термічних процесів (термоелектронна емісія). Анодний спад напруги Uа залежить від температури, мате­ріалу анода та ін. і складає десят­ки В. Величина напруги електрик­ного поля в дуговому стовпі суттєво залежить від умов, в яких горить дуга і в першу чергу від умов охолодження дуги. Вели­чина цієї напруги знаходиться в межах 10¸200 В/см (рис. 9.2).

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 150; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!