Дуговой столб
Cтраница 1
 |
Схема дугового промежутка. [1] |
Сильно ионизированный дуговой столб состоит из потока электронов, ионов и нейтральных молекул, нагретых до весьма высокой температуры. [2]
На дуговой столб в коротких дугах, длина которого составляет несколько миллиметров, приходится ничтожная доля восстанавливающейся прочности в сравнении с той, которая присуща прикатод-ному слою. Процессы у вновь появляющегося катода являются определяющими в образовании восстанавливающейся прочности в коротких промежутках. [3]
Между дуговым столбом и магнитным полем возникают силы взаимодействия, под влиянием которых дуговой столб приходит в движение с той или иной скоростью. [4]
В дуговом столбе непрерывно идут два процесса: процесс образования новых ионизированных частиц ( ионов и электронов) и процесс их исчезновения за счет рекомбинации и диффузии в окружающее пространство. [5]
В дуговом столбе имеются потери энергии, которые в установившемся состоянии уравновешиваются энергией, получаемой из сети. Основная часть энергии уносится из дугового столба возбужденными и ионизованными атомами и молекулами. Вследствие разности концентраций заряженных частиц в дуговом столбе и окружающем пространстве, а также разности температур ионы диффундируют к поверхности дугового столба, где происходит их нейтрализация. Эти потери должны восполняться образованием новых ионов и электронов, связанным с затратой энергии. В установившемся состоянии градиент напряжения в столбе дуги всегда таков, что имеющая место ионизация компенсирует потери электронов через рекомбинацию. Градиент напряжения зависит от свойств газа, состояния, в котором он находится ( спокойное, турбулентное), а также от давления и тока. [6]
 |
Вольтамперная характеристика электрической дуги. [7] |
В дуговом столбе наблюдается преимущественно рекомбинация положительных и отрицательных ионов. Непосредственная рекомбинация электронов с положительными ионами маловероятна, так как скорость движения электронов примерно в 1 000 раз больше скорости движения ионов. Предполагается, что электрон, как более подвижная частица, сначала заряжает нейтральную частицу ( как бы прилипает к ней при соударении), в результате чего образуется отрицательный ион. [8]
В дуговом столбе имеются потери энергии, которые в установившемся состоянии уравновешиваются энергией, получаемой из сети. Основная часть энергии уносится из дугового столба возбужденными и ионизированными атомами и молекулами. Вследствие разности концентраций заряженных-частиц в дуговом столбе и окружающем пространстве, а также разности температур ионы диффундируют к поверхности дугового столба, где происходит их нейтрализация. В установившемся состоянии градиент напряжения в столбе дуги всегда таков, что имеющая место ионизация компенсирует потери электронов через рекомбинацию. Градиет напряжения зависит от свойств газа, состояния, в котором он находится ( спокойное, турбулентное), а также от давления и тока. При повышении давления газа градиент напряжения увеличивается вследствие уменьшения свободного пробега электронов. С увеличением тока градиент напряжения уменьшается, что объясняется увеличением площади сечения и температуры дугового столба. Дуговой столб стремится принять такое сечение, чтобы в рассматриваемых условиях потери энергии были минимальны. [9]
В дуговом столбе наряду с ионизацией протекают процессы деионизации за счет рекомбинации и диффузии. [10]
Остаточная проводимость дугового столба после нуля тока, обнаруженная еще в исследованиях по демпфированию, также проявляла свое влияние в виде энергии, запасенной в межконтактном промежутке, и приводила к ограничению времени, в течение которого наблюдалось возрастание сопротивления промежутка после гашения дуги. Вслед за этим внимание было обращено на создание математических моделей дуги, которые позволили бы в необходимой мере объяснить имевшиеся к тому времени экспериментальные данные. [11]
В области дугового столба объемные заряды отсутствуют и градиент напряжения на дуге остается постоянным. [12]
 |
Распределение напряжения, напряженности электрического поля и объемных зарядов в электрической дуге. [13] |
В области дугового столба положительные и отрицательные объемные заряды уравновешивают друг друга и результирующий заряд равен нулю. [14]
Рассеивание энергии дуговым столбом идет различными путями. Здесь участвует излучение ( в том числе и объемное), конвекция и теплопроводность. В зависимости от условий, в которых находится дуговой столб в отключающем аппарате, может преобладать тот или иной вид теплопередачи. Обычно излучение рассеивает сравнительно небольшую часть общей мощности, теряемой в дуговом столбе. Большая часть энергии теряется за счет конвекции и теплопроводности и это зависит от состояния и свойств среды ( газ, жидкость, в движении или в покое), размеров дугового канала и уровня его температуры. При малых сечениях дугового канала роль теплопроводности может стать решающей. [15]
Страницы: 1 2 3 4