Высоковольтные выключатели переменного тока - Электрическая дуга в дугогасителях

4-2. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА В ДУГОГАСИТЕЛЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Электрическая дуга представляет собой одну из форм электрического разряда в газах, отличающуюся от других форм относительно низким катодным падением напряжения (не более 20 в) и весьма высокой плотностью тока (104—106 а/см2) в прикатодной области.
Кроме этих общих свойств, в электрической дуге при ее образовании, горении и гашении проявляются специфические свойства в зависимости от влияния многих внешних факторов, например таких, как материал и состояние поверхности электродов, протяженность междуэлектродного (междуконтактного) промежутка, природа, состояние внешней среды и характер ее воздействия на дугу, воздействие внешних магнитных полей, величина и характер изменения тока в дуге и др.
В дугогасителях выключающих аппаратов переменного тока высокого напряжения, основанных на применении различных способов гашения дуги, встречаются многие разновидности (типы) электрических дуг, имеющие те или иные отличительные свойства. Основные из них можно классифицировать по ряду отдельных признаков.
А По природе и давлению газообразной дугогасящей среды непосредственно в зоне горения дуги:
Электрические дуги в газе (газопаровой смеси) и в парах металла при высоком давлении (р/ро ОЛ).
Электрические дуги в парах металла при низком давлении (/7 10~4 мм рт. ст., например, в вакуумных дугогасителях).
Б. По относительной длине дуги:
Длинные электрические дуги переменного тока.
Короткие электрические дуги переменного тока между накаленными или холодными электродами.
Под длинной дугой переменного тока понимают дугу, у которой:
а)       протяженность ствола неизмеримо больше размеров (например, диаметра) его поперечного сечения;
б)      падение напряжения на стволе значительно больше катодного падения напряжения;
в)       при гашении дуги и восстановлении электрической прочности дугового промежутка определяющими являются процессы в стволе, а не в прикатодной области.
Под короткой дугой переменного тока понимают такую дугу; У которой при относительно малой длине ствола в процессе ее горения и, особенно, гашения и восстановления электрической
прочности основное значение имеют явления в прикатодной области; в этих процессах заметную роль может играть также теплообмен между коротким стволом и поверхностями электродов.
В современных конструкциях дугогасителей выключателей переменного тока высокого напряжения, рассчитанных на большие номинальные токи отключения, применяются преимущественно различные способы гашения длинных дуг при высоких давлениях. Обычно в этих устройствах в отдельные стадии электродугового размыкания ствол дуги, расположенный соответствующим образом в каналах или ограниченных объемах, подвергается непосредственно интенсивному воздействию окружающей дугогасящей среды. При этом, как уже говорилось выше, в каждом отдельном случае дуга (вернее — ствол) может иметь отличительные свойства.
В этом отношении электрические  дуги в таких  дугогасителях ориентировочно можно классифицировать следующим образом.
У. По пространственно-объемным условиям:
а)       электрическая дуга в газопаровом пузыре, в масле;
б)      электрическая дуга в узком канале, образованном твердыми газогенерирующими стенками;
в)       электрическая дуга в узкощелевом канале, образованном поверхностями твердых изоляционных (жаростойких) стенок;
г)       электрическая дуга в дутьевом сопле.
2. По способу воздействия на ствол окружающей среды:
а)       электрическая дуга в интенсивном продольном или поперечно направленном потоке сжатого воздуха;
б)      электрическая дуга в интенсивном потоке газопаровой смеси;
в)       электрическая дуга в интенсивном потоке газообразных продуктов теплового разложения твердых газогенерирующих материалов;
г)       электрическая дуга в интенсивном потоке электроотрицательного газа (например, шестифтористой серы SF6);
д)      электрическая дуга, охлаждаемая в газопаровом пузыре, в масле;
е)       электрическая дуга, охлаждаемая в сжиженном газе (например, SF6);
ж)      поперечно охлаждаемая электрическая дуга в воздухе или SF6 при движении под влиянием поперечного магнитного поля;
з)       электрическая дуга, поперечно охлаждаемая в масле при движении под влиянием поперечного магнитного поля;
и)      электрическая дуга, охлаждаемая у поверхностей твердых изоляционных жаростойких стенок.
Как уже говорилось выше, при гашении этих дуг основную роль играют процессы в области ствола; явления и процессы в приэлектродных областях дуги при этом не оказывают непосредственного заметного влияния. Поэтому исследование ствола электрической дуги и установление основных его параметров и характеристик- имеют большое практическое значение в решении задач по расчету и конструированию дугогасителей выключателей.