Дуга постоянного тока

Статическая вольт-амперная характеристика.

ВАХ представляет собой зависимость напряжения на дуге от тока. С ростом тока увеличивается температура дуги, усиливается термическая ионизация, возрастает число ионизированных частиц в разряде и падает электрическое сопротивление дуги.

Напряжение на дуге. При увеличении тока сопротивление дуги уменьшается так резко, что напряжение на ней падает, несмотря на рост тока.

При переходе от одного значения тока к другому тепловое состояние дуги не изменяется мгновенно. Электрическая дуга обладает тепловой инерцией. ВАХ дуги снятая при медленном измени тока, называется статической.

Статическая характеристика дуги зависит от расстояния между электродами (длины дуги), материала электродов, параметров среды и условий охлаждения.

Чем больше длина дуги, тем выше лежит ее статическая ВАХ. С ростом давления среды, в которой горит дуга ВАХ также поднимается. Охлаждение дуги существенно влияет на ВАХ. Чем интенсивнее охлаждение дуги, тем большая мощность от нее отводится. При этом должна возрасти мощность, выделяемая дугой. Поскольку при заданном токе это возможно за счет увеличения напряжения на дуге, то ВАХ поднимается, что широко используется в дугогасительных устройствах.

Для быстрого гашения дуги необходимо либо поднять ВАХ дуги (увеличить длину дуги, охлаждение дуги, повышение давления), либо увеличить сопротивление цепи.

При замкнутых контактах дуга отсутствует, и ток в цепи равен I_к. При разведении контактов между ними возникает дуга с током I₂. Если длина дуги и напряжение источника неизменны, то при увеличении сопротивления ток в цепи будет уменьшаться. Токи и напряжение, при которых происходит гашение дуги, называются критическими.