Повторні запалювання дуги при їх виникненні в процесі відключення вимикача повинні відбуватися обов'язково в дуговому проміжку. З цієї причини рівень його ізоляції повинен бути нижче, ніж рівень зовнішньої ізоляції по повітрю навколо комутуючого пристрою.
Відключення масляним вимикачем індуктивного струму / 5 а при напрузі 15 кв. Повторні запалювання дуги у вимикачі можуть припинятися досить швидко, але можуть тривати і кілька напівперіодів. Тривалість існування по повторних запалень залежить від величини очікуваного напруги, інтенсивності загасання власних коливань і швидкості росту відновлюється міцності вимикача. Якщо очікуване напруга невелика, то його амплітуда робиться менше t / BOc UA вже після невеликого числа повторних запалень, після чого відбувається остаточний розрив ланцюга.
Схема заміщення, яка пояснює процес відключення ємнісного струму. Повторне запалювання дуги має супроводжуватися перехідним процесом коливального характеру, протягом якого напруга на ємностях досягне сталого значення ШСЗ, рівного ис, як ніби розриву ланцюга в проміжку між а і б не було.
Граничні режими роботи вимикача. Якщо повторного запалювання дуги внаслідок теплового пробою не відбулося, на міжконтактного проміжок вимикача продовжує впливати ПВН.
Відключення в вакуумі. Запобігання повторного запалювання дуги в вакуумі після нуля струму досягається завдяки досить низької щільності парів металу в проміжку між контактами і навколо них, що забезпечує високі ізолюючі якості цих дугогасильних камер (див. Також гл. Однак навіть коли пробою, що супроводжується утворенням еміттірующей катодних плям, і не відбудеться, проте деякий залишковий струм у вакуумній дугогасительной камері після нуля струму протікати все ж може.
Розвиток повторного запалювання дуги в результаті електричного пробою може відбуватися при двох умовах: при відсутності або при наявності деякої початкової іонізації.
Імовірність повторного запалювання дуги в другому розриві зменшується через зниження величини відновлюється на його контактах напруги. При виникненні повторного запалювання перенапруги виявляються обмеженими, так як повторне запалення відбувається при напрузі на лінії меншому, ніж U, а також тому, що завдяки наявності в ланцюзі опору перехідні процеси носять не коливальний, а апериодический характер.
Імовірність (р появи перенапруг при відключенні ненавантаженого трансформатора ПО кв, 20 Мва. При повторному запалюванні дуги у вимикачі енергія ємності С віддається джерела, тоді як індуктивність L не встигає отримати додаткову енергію намагнічування від джерела. Коли напруга на ємності С в достатній мірі знизиться, дуга у вимикачі знову гаситься.
Гасіння або повторне запалювання дуги змінного струму визначається співвідношенням кривих відновлюється міцності в.
Оцінка ймовірності повторних запалень при різних характеристиках вимикачів.
Оцінимо ймовірність повторного запалювання дуги у вимикачі на підставі рис. 23 - 11, а, де нанесені крива / відновлює напруги на контактах вимикача і спрощені криві 2 залежно пробивної напруги межконтактного проміжку від часу; вони побудовані як початкова частина однієї з спрямлених характеристик на рис. 23 - 1, що відповідає повітряному вимикача.
Щоб уникнути повторного запалювання дуги, замикання і розмикання контактів вимикача повинні бути по можливості швидкими. При ручному управлінні вимикачами має бути дано відповідну вказівку експлуатаційного персоналу про можливе швидкому перемиканні контактів вимикача.
У разі повторного запалювання дуги у вимикачі передбачалося, що в момент повторного запалювання напруга на лінії знаходиться в протифазі в порівнянні з напругою, що встановлюється після загасання перехідного процесу. Тому сумарні перехідні складові в різних точках лінії, рівні різницям між амплітудами напруги в сталих режимах до і після комутації, виявляються в даному випадку значно більше перехідних складових, що мають місце при відключенні короткого замикання, оскільки в цьому останньому випадку напруги до і після комутації знаходяться в фазі.
У ряді випадків повторні запалювання дуги в вимикачах тривають протягом двох і більше полупериодов промислової частоти. Чим довше триває процес повторних запалень, тим більші значення мають перенапруги на відключається індуктивності в зв'язку з поступовим зростанням відновлюється міцності між контактами, вимикача.
У разі В повторне запалювання дуги відбувається в момент ts незабаром після її згасання і супроводжується коливальним процесом, але вже з меншою амплітудою, тому що напруга на непошкоджених фазах в цей момент наближається до свого сталому станом.
Взагалі кажучи, повторне запалення дуги у вимикачі, використовуваному в якості ОУ, порівняно мало ймовірно, так як він працює у відносно полегшених умовах. ОУ дуже мало і становить лише деяку частину від напруги на дуговому проміжку ІВ, оскільки при цьому в послідовному ланцюзі Q - L: - Lz - С2 - ІВ (рис. 33) проходить струм, а ОУ шунтирует ланцюг С2 - Lz. Однак при практичному використанні схеми випадки повторного запалювання дуги можуть мати місце, якщо в силу тих чи інших причин до моменту гасіння дуги в ІВ не забезпечено достатню розбіжність між контактами ОУ.
Таким чином, повторне запалювання дуги в даному випадку може відбуватися або в результаті відновлення дуги при тепловому пробої шляху залишкового струму в газі, або в результаті раз - витку розряду по розпеченому сліду на поверхні.
Поширення вогню відбувається шляхом повторних запалень дуги. З'являється під щіткою дуга розтягується електродинамічними силами і гасне, залишаючи за собою іонізоване простір. Тим самим зменшується час дуга виникає в більш сприятливих умовах, є більш потужною і розтягується на більшу відстань по колектору, і, нарешті, дуга може розтягнутися до щіток протилежної полярності.
Поширення вогню відбувається шляхом повторних запалень дуги. З'являється під щіткою дуга розтягується електродинамічними силами і гасне, залишаючи за собою іонізоване простір. Тим самим зменшується час дуга виникає в більш сприятливих умовах, є більш потужною і розтягується на більшу відстань по колектору, і, на-кінець, дуга може розтягнутися до щіток протилежної полярності.
З і може викликати повторне запалення дуги.
У цей момент настає повторне запалювання дуги. Дуга гасне при проходженні високочастотного струму че - рез нуль.
Процес відключення ємнісний. ПРИ цих умовах очікувати повторного запалювання дуги ледь ля можливо.
На стійкість і швидкість повторного запалювання дуги істотний вплив роблять параметри джерел живлення.
Напруга, необхідне для повторного запалювання дуги, очевидно, має різні значення.
Відключення ємнісного струму без повторного запалювання дуги повітряні вимикачі виробляють значно краще, ніж малооб'ємні, мають залежну від струму характеристику гасіння дуги.
Граничні значення перенапруг при відключенні ненавантажених ліній і одному повторному запалюванні дуги у вимикачі. Т - період коливань напруги джерела. т - - - - - - час пробігу хвилі вздовж лінії. / - напруга на шинах (на початку лінії. Перенапруги цього виду викликаються повторне запалення дуги у вимикачі, що відключає лінію, ємність якої в момент обриву дуги зберігає залишковий заряд.
У ряді напівавтоматів для забезпечення стабільного повторного запалювання дуги передбачено скидання останньої краплі з електродного дроту за рахунок подачі імпульсу струму при виключенні дуги. Це дозволяє в кінці зварювання мати загострений торець дроту, що є передумовою для хорошого повторного запалювання дуги.
Отже, питання про гасінні або повторному запалюванні дуги змінного струму визначається співвідношенням кривих відновлюється міцності Вп і відновлюється напруги верб за переходом струму через нуль. Питання розрахунку і вимірювання відновлюється міцності межконтактного проміжку в умовах, характерних для апаратів управління, розглядаються нижче. Що ж стосується розрахунку кривої напруги, що відновлюється, то він досить детально викладається в загальних курсах теорії електроапаратобудування.
Покладемо, що в цей момент відбувається повторне запалювання дуги між контактами вимикача і визначимо перехідний процес, що виникає при t 0, вважаючи за момент відліку часу момент виникнення повторного запалювання дуги.
Повернемося до кривої /, при якій повторне запалювання дуги відбувається в момент Сь Після згасання дуги при наступному переході струму через нуль в точці О для повторного запалювання вже буде потрібно більше (ніж в точці О) напруга запалювання, так як до цього моменту контакти ще розійшлися на деяку величину і довжина дугового проміжку збільшилася. У третій напівперіод перетин кривих і і не ідоеет місця і дуга остаточно згасне.
Повернемося до кривої 1, при якій повторне запалювання дуги відбувається в момент Сь Після згасання дуги при наступному переході струму через нуль в точці О для повторного запалювання вже буде потрібно більше (ніж в точці О) напруга запалювання, так як до цього моменту контакти ще розійшлися на деяку величину і довжина дугового проміжку збільшилася. У третій напівперіод перетин кривих 1 і і не та меет місця і дуга остаточно згасне.
Зовнішні статичні характеристики джерел живлення. Джерела живлення повинні забезпечувати надійні початкове і повторні запалювання дуги, її горіння і стабільний процес зварювання, хороше формування зварного шва. Вони повинні сприяти сприятливому переносу електродного металу, найменшим втрат його внаслідок розбризкування і чаду. Налаштування джерела на заданий режим роботи повинна проводитися легко і просто.
Процес відключення ємнісний навантаження. Припустимо, що в цей момент відбудеться повторне запалення дуги у вимикачі.
Імпульсні збудники внаслідок синхронізованою подачі імпульсів обеспечнвнют більш надійне повторне запалювання дуги в порівнянні з осцилляторами Крім того, вони не викликають значних радіоперешкод, як це має місце в разі застосування осциляторів.
Імпульсні збудники, включені паралельно, забезпечують більш надійне повторне запалювання дуги і не створюють значних перешкод. Що необхідно для отримання падаючої характеристики зварювального генератора.
Імпульсні збудники внаслідок синхронізованою подачі імпульсів забезпечують більш надійне повторне запалювання дуги в порівнянні з осцилляторами. Крім того, вони не викликають значних радіоперешкод, як це має місце з разі застосування осциляторів.
При наростанні міцності проміжку по кривій / повторного запалювання дуги не відбудеться, а при наростанні міцності по кривій 3 повторне запалення відбудеться в точці О - точці перетину кривої 3 з кривою 2 - кривий напруги, що відновлюється. Крива 4 представляє собою Un. Відновлюється міцність в момент переходу струму через нуль стрибком досягає деякого значення 1 / пр0, а потім поступово зростає в часі. При цьому початкова відновлюється міцність І7про (Г 1 мкс) може бути до 200 В.
Схема освіти зовнішньої характеристики. / - напруга на вторинній обмотці зварювального трансформатора, 2-падаюча характеристика джерела живлення, 3 - статична характеристика дуги, 4-точка стійкого горіння дуги. З / д - напруга дуги. Vдр - напруга на дроселі. | Зварювальний випрямляч ВДГ-302-УЗ. Час відновлення напруги після переходу краплі для повторного запалювання дуги, а також після переходу струму через нульове значення залежить від величини кута зсуву фаз між струмом і напругою в зварювального ланцюга.
При наявності у вимикачі шунтуючих опорів небезпека повторних запалень дуги може бути повністю виключена. При відсутності шунтуючих опорів процес йде так, як показано на рис. 8 - 84 для 2 - Цей процес зображений пунктирною лінією 1, причому, щоб не ускладнювати креслення, високочастотні коливання після повторного запалювання дуги не показані.
Це пов'язано зі зрізом, що відключається струму і повторним запалюванням дуги при розходженні контактів.
Найбільші перенапруги виникають в разі Б, коли повторне запалювання дуги відбувається приблизно через півперіоду після гасіння дуги. На рис. 24 - 2 видно, як змінюються напруги в фазах Л і В при зміщенні нейтрали і збільшується різниця між сталим напругою іАВ і напругою неушкодженою фази UB At / в момент, що передує запалювання дуги, що призводить до збільшення амплітуди вільних коливань.
У сучасних повітряних, елегазових і вакуумних вимикачів повторні запалювання дуги практично відсутні, так як швидкість відновлення електричної міцності міжконтактного проміжків у них висока. Повторні запалювання дуги можливі в масляних вимикачах, а також між контактами роз'єднувачів при відключенні розрядних струмів ошиновки РУ під час оперативних перемикань.
Звідси випливає, що перенапруження на Ьг при повторному запалюванні дуги в ОУ будуть повністю виключені, якщо для регулювання власної частоти напруги, що відновлюється шунтировать місткістю не ІВ, а реактори.
Загасання хвиль струму і напруги, що виникають при повторних запалювання дуги у вимикачі, відбувається за рахунок активних втрат в лінії і в землі, через втрати в дугрвом проміжку вимикача, в стали трансформаторів і за рахунок втрат на корону. Для можливості еквівалентні-валентірованія в випробувальної схемою процесу відключення холостий лінії необхідно було б знати, на який відсоток в середньому загасає напруга (і струм) за один напівперіод його проходження. На жаль, подібних даних в літературі не зустрічається.
Характеристики двох типів. Імовірність розвитку будь-якого з розглянутих типів пробою при повторному запалюванні дуги залежить від вихідного початкового стану залишкового стовбура, а також і від умов розпаду плазми протягом короткого проміжку часу в околонулевой області струму.
Розрізняють два види пробою межконтактного проміжку апарату при повторному запалюванні дуги - теплової та електро та ч е-с ь к і й. Характер процесів в стадії теплового пробою визначається балансом енергії в газорозрядному стовпі.
На рис. 5.8, г показаний процес, коли повторне запалювання дуги сталося. Залишковий струм тут почав бурхливо зростати, а відновлюється напруга на дуговому проміжку різко падає до напруги горіння дуги.
В іншому випадку, як випливає з дослідів спостерігаються повторні запалювання дуги.
Залежність вливається електричної міцності дугового проміжку від часу.
У цей момент дугового проміжок буде пробитий і відбудеться повторне запалювання дуги.
Якщо в цей момент тимчасово докласти висока напруга для повторного запалювання дуги, то можна з достатньою точністю відтворити звичайні умови експлуатації при наявності генератора з невеликою модельної потужністю. В цьому і полягає принцип непрямих випробувань вимикачів.
При цих умовах, згідно [156], типовим для повторного запалювання дуги є так званий тепловий пробій за рахунок збільшення залишкової провідності шляху залишкового струму при впливі на проміжок відновлюється напруги.