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直流电路熄弧原理

浏览:发布日期:2016-09-22 10:43[ 返回上页 ]

 由于直流电路的电流不存在过零点,所以在熄弧时必须强制直流燃弧电流即是零,或使电流接近于零(<10A),才能使电弧熄灭。下面简述有关直流稳态电流分析短路熄弧原理,稳态电流可以理解为分断电路时的额定电流、过载电流或短路电流。其等效电路图如图1所示。

001523Nb-0.jpg         


在电路稳态时,即触头未分断前,电流的初始状态为ia = E/ R ,直流电路在分断燃弧时的等效方程式如下:

0015235Q6-1.jpg


         
从以上的分析中看出,当电弧电压大于电源电压时,电弧电流的导数小于零,说明电弧电流ia呈下降趋势当电弧电流ia趋近于零时,电弧趋于熄灭。
直流电弧的熄弧条件为:当电弧电压大于电源电压时,电弧趋近于熄灭。否则,电弧处于稳定燃烧阶段, ia=(E-ua)/R,如图所示。


         0015231911-2.jpg


2中,Pua>E,电弧电流开始减少,直到电弧熄灭。直流电弧熄弧的要点在于: ①电源电压越小对熄弧越有利; ②断路器应使电弧电压快速上升,尽快达到和超过电源电压,上升和超过电源电压快慢决定电流熄弧的快慢。
电路中,单相交流电压为220 230 V440V ;而直流电路电压为24 48 60 125 220 250 440 V。交流断路器在直流电路中应用时重点要考虑直流电路的电压题目。直流电路的电压越高,电弧电压大于电源电压的熄弧条件越难满足,电弧越不轻易熄灭,故交流断路器分断直流短路电流越困难。
交流断路器在直流电路应用中要进步其直流分断能力题目,尤其对于电压较高的直流电路电压,简单有效的办法是将多极断路器串联使用。  
多极交流断路器串联有以下两个作用:
    
1 在分断直流短路电流时,相当在电路中串联若干个电弧动态电阻,增加电弧电阻起到对短路电流的限流作用,同时也进步电弧的燃弧电压和减小电路的时间常数,从而可进步断路器的直流分断能力。
    
2 降低每一弧隙电压。例如,两极断路器串联在250 V 的直流电源中,每弧隙电压为125V ,减少了1/ 2 电压,即燃弧时,弧隙电弧减少了1/ 2 的能量,这样有利与电弧的熄灭。

 

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