Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки
В дугогасительной решетке для гашения дуги использутся околоэлектродное падение напряжения иэ (в аппаратах постоянного тока) и околокатодная электрическая прочность (в аппаратах переменного тока). После расхождения контактов I и 2 (рис2.6,б) возникшая между ними дуга 3 под воздействием магнитного поля движется вверх на пластины 5 и разбивается на ряд коротких дуг 4. На каждой пластине образуются катод и анод. Падение напряжения на каждой паре пластин составляет 20—25 В. При большом числе пластин удается поднять статическую ВАХ дуги и обеспечить условия ее гашения. Способ предложен еще в начале века русским ученым М. О. Доливо-Добровольским и до сих пор широко применяется.
Рис. 2.6 - Статические ВАХ электрической дуги в решетке и виды дугогасительных решеток. Для аппаратов постоянного тока напряжение дугогасительной решетки
U д,р = Uэ(т-1) + ЕпI д ,
где Uэ — сумма околоэлектродных падений напряжения, Uэ =  . Форма статической ВАХ дуги (рис.2.6, в) близка к форме характеристики дуги в воздухе  =f{I), но смещена вверх на величину иэ (т — 1). На рис. 2.6,в кривая 1 — напряжение на дуговых промежутках, кривая 2 — результирующее напряжение U д,р. Для гашения дуги необходимо соблюсти условие (2.1)
U д,р= Uэ(т-1) + Епl0(т- 1) >U-iR,
где R — сопротивление нагрузки; U — напряжение источника. На рис. 2.6 показаны различные схемы ДУ с дугогаси-тельными решетками. В решетке на рис. 2.6, а дуга выводится на пластины и делится между ними с помощью магнитного поля напряженностью Н, создаваемого специальной системой. В решетке на 2.6, б дуга втягивается в решетку за счет электродинамических усилий, возникающих в контуре 1, 3, 2, и за счет усилий, действующих на дугу, благодаря наличию ферромагнитных пластин 5. В конструкции рис. 2.6, г (позиция 3), для облегчения вхождения дуги в решетку пластины имеют клиновидный паз. Для того чтобы дуга не образовала жидких мостиков между пластинами, расстояние между ними берется не менее 2 мм. На постоянном и переменном токе частотой 50 Гц применяются ферромагнитные пластины. Сила, действующая на дугу, перемещает ее в решетку и препятствует выходу дуги из нее. Эта сила пропорциональна току и производной потока по перемещению. Выход дуги из решетки увеличивает магнитное сопротивление, уменьшает поток, что вызывает появление силы, стремящейся втянуть дугу в решетку. Это является большим достоинством ферромагнитных пластин. Недостатком дугогасительной решетки является прогорание пластин в повторно-кратковременном режиме при токе 600 А и более. Для уменьшения коррозии пластины покрываются мдью или цинком. Процесс гашения дуги в дугогасительной решетке при переменном токе имеет свои особенности. После расхождения контактов (рис.2.6, д) дуга 1 за счет электромагнитных сил затягивается на решетку 2 и делится на ряд коротких дуг. Введение в цепь (т- 1) коротких дуг уменьшает ток в цепи из-за падения напряжения на них, равного Uэ (т —1). В результате ток проходит через нуль раньше своего естественного нуля (t=Т/2) (рис2.6,е). При этом облегчаются условия процесса восстановления напряжения (уменьшается
|
+ 
, В; m — число пластин; Еп — градиент напряжения на свободно горящей дуге, В/см; lд — длина дуги, см, lд= (m— 1) 
(
—зазор между пластинами).
цепи). Длительность горения дуги 
уменьшается. После прохождения тока через нуль около каждого катода в соответствии восстанавливается электрическая прочность, достигая 300 В при малых токах и 70 В при больших. Гашение происходит при выполнении условия с(т —1 )>U'maх,где с — околокатодная прочность. Благодаря высокой восстанавливающейся прочности число пластин в аппаратах переменного тока в 7—8 раз меньше, чем у аппаратов постоянного тока.
