0.1 Hồ quang điện  (Page 6/8)

a) Trong mạch điện một chiều

Tùy thuộc tính chất của tải là điện trở, điện cảm hay điện dung mà điện áp phục hồi cũng khác nhau. Thực tế tồn tại điện dung giữa các dây dẫn khác nhau, dây dẫn với đất hay giữa các bối dây với nhau. Trong mạch khi có cả R, L, C thì điện áp phục hồi tùy theo giá trị điện trở R mà có thể dao động tuần hoàn hay không. Khi mạch R, L, C mà có mắc thêm tụ điện song song với hồ quang thì trước khi dòng điện triệt tiêu tụ đã được nạp và phóng điện trở lại, điện áp phục hồi sẽ dao động tuần hoàn khi R nhỏ.

Nhưng nếu trị số điện trở R lớn sẽ không thể có dao động tuần hoàn được.

b) Trong mạch điện xoay chiều

Nếu hồ quang được dập tắt vĩnh viễn thì quá trình phục hồi điện áp có dạng biến thiên với tần số nhỏ dần về bằng 0. Nếu hồ quang xuất hiện lại thì quá trình phục hồi bị ngắt và điện áp giảm nhanh từ giá trị Uch đến giá trị bé nhất ứng với điện áp rơi trên hồ quang.

Nếu mạch điện có điện trở đủ lớn thì điện áp phục hồi trên tiếp điểm khi có hồ quang sẽ không còn xuất hiện lại (có dạng không tuần hoàn). Ở mạch điện xoay chiều thì tần số điện áp nguồn fnguồn thông thường rất thấp so với tần số dao động riêng của mạch có L và C.

(1.4)

Giá trị bé nhất phù hợp với lưới có điện áp cao. Quá trình phục hồi điện áp xảy ra ở hai trường hợp giới hạn sau :

+ Ngắt mạch cảm ứng lớn ( $\varphi \approx {\text{90}}^0$ ) thường xảy ra khi ngắn mạch.

+ Ngắt mạch thuần điện trở ( $\varphi \approx 0^0$ ).

Trên hình 1-6a biểu diễn trường hợp phụ tải thuần điện cảm ( $\varphi \approx {\text{90}}^0$ ) điện áp phục hồi không tuần hoàn, kết quả là : . Hình 1-6b điện áp phục hồi dao động (tuần hoàn) và trên thực tế . Trên hình 1-6c là trường hợp phụ tải điện trở ( $\varphi \approx 0^0$ ), khi đó dòng điện và sức điện động nguồn e(t) trùng pha nhau, chúng đồng thời qua giá trị 0, điện áp phục hồi sẽ bằng 0.

Kết quả là mạch thuần điện trở, hồ quang dễ bị dập tắt vĩnh viễn hơn là mạch điện cảm. Từ đó giải thích khi thử nghiệm thiết bị điện đóng mở mạch dòng xoay chiều cần phải thực hiện trong mạch có hệ số công suất $\text{cos}\varphi$ thấp .

e(t)i(t)uttUphmEm=90Le(t)i(t)uttUm=2EmEm=90LUphm=0e(t)i(t)uttRe(t)i(t)uttCi=0=90d)c)b)a)Hình 1-6: Các đường đặc tính điện áp phục hồi sau khi cắt mạch trong cáctrường hợp: a,b) phụ tải điện cảm, c)phụ tải điện trở , d)phụ tải dung Trên hình 1-6d biểu diễn điện áp phục hồi khi ngắt mạch đường dây không tải.

2. Năng lượng hồ quang

a) Dòng một chiều

Đặc tính dập tắt hồ quang phụ thuộc vào năng lượng hồ quang. Năng lượng hồ quang dòng một chiều tính theo :

$W_{\text{hq}}\text{=L}\frac{I^2}{2}+\underset{0}{\overset{t}{\int }}(U-R\text{.}i)\text{.}i\text{.}\text{dt}$ (1.5)

Từ phương trình thấy rằng toàn bộ năng lượng $\frac{L\text{.}{I}^2}{2}$ đã tích lũy trong mạch trước lúc ngắt cộng với năng lượng nguồn sau khi đã bớt phần năng lượng tổn hao trên điện trở R nằm trong mạch chính là năng lượng hồ quang (Whq).