Aparate electrice L 1-5

Scopul lucrării

Studiul condiţiilor de formare, menţinere şi stingere ale arcului electric de curent continuu, trasarea caracteristicilor statice şi dinamice, analiza diverselor soluţii constructive utilizate realizarea dispozitivelor de stingere ale arcului electric de curent continuu din construcţia aparatelor electrice de comutaţie.

Programul lucrării

Pentru determinările experimentale se utilizează următorea schemă electrică:

Determinarea caracteristicii statice

Pentru obţinerea caracteristicii statice se procedează în felul următor:

- se deschide capacul de protecţie al standului şi se aduc în contact electrozii de grafit cu ajutorul manetei de reglare a distanţei, se închide capacul de protecţie;

- se reglează rezistenţa RL pe valoarea maximă şi şuntul magnetic al transformatorului pe poziţia corespunzătoare tensiunii de încercare (prereglat);

- se pune instalaţia sub tensiune prin apăsarea butonului Bp1, se anclanşează contactorul

K1 şi se aprinde lampa H1 care semnalizează punerea sub tensiune a instalaţiei;

- se apasă butonul Bc(Bp2) pentru a introduce în circuit condensatorul C de filtrare a tensiunii

de alimentare a electrozilor, apoi Bp3 care cuplează contactorul K3 prin intermediul

căruia se alimentează cu tensiune continuă electrozii din grafit între care se va produce

descărcarea prin arc electric;

- se manevrează lent maneta de reglare a distanţei dintre electrozi până când se obţine

amorsarea arcului electric şi se aduc electrozii pentru fiecare încercare aproximativ la

distanţele indicate (2; 4; 6 mm), în acest timp se urmăresc formele de undă indicate de

osciloscop;

- se poziţionează maneta reostatului cu lichid RL pe poziţia corespunzătoare curentului

maxim ce poate fi obţinut (max. 60 A);

- pentru o distanţă între electrozi dată, se reglează curentul prin arcul electric I (în sens

descrescător), prin manevrarea cursorului reostatului cu lichid RL (valori recomandate ale

curenţilor de încercare 50; 40; 35; 30; 25; 20; 15; 10A), şi se citesc concomitent valorile

corespunzătoare tensiunii de arc Ua;

- se deschide capacul de protecţie (după finalizarea determinărilor), se notează poziţia

cursorului ce marchează distanţa dintre electrozi li după care electrozii se aduc în

contact şi se notează poziţia finală lf; pentru a determina distanţa reală la care s-a

efectuat încercarea l, se calculează:

unde: * - consumul mediu aproximativ al electrozilor de 0,15...0,25 mm/min. în funcţie de valoarea curentului de încercare.

Determinarea lungimii critice şi a curentului critic

Pentru determinarea lungimii critice se procedează ca la punctul anterior cu următoarele precizări suplimentare:

- se manevrează lent maneta de reglare a distanţei dintre electrozi până când se obţine

amorsarea arcului electric la o distanţă minimă (1... 1,5 mm);

- se poziţionează maneta reostatului cu lichid RL pe poziţia corespunzătoare curentului

constant de încercare (valori recomandate ale curenţilor de încercare Ict = 35; 20A);

- se manevrează lent maneta de reglare a distanţei dintre electrozi (în sensul creşterii

distanţei) şi concomitent se acţionează asupra manetei reostatului cu lichid RL pentru a

menţine constant curentul prin arc Ict, până se obţine stingerea arcului electric;

- se deschide capacul de protecţie, şi după fiecare determinare, se notează poziţia

cursorului ce marchează distanţă dintre electrozi, după care electrozii se aduc în contact

pentru a putea determina distanţa reală la care s-a efectuat încercarea.

Pentru determinarea curentului critic la lungime constantă a coloanei arcului electric se procedează ca la punctul anterior cu următoarele precizări suplimentare:

- se manevrează lent maneta de reglare a distanţei dintre electrozi până când se obţine

amorsarea arcului electric şi se aduc electrozii la o distanţă liber aleasă (se fac două

încercări la distanţe cât mai diferite, valori recomandate 2; 6 mm);

- se poziţionează maneta reostatului cu lichid Ri pe poziţia corespunzătoare curentului

maxim ce poate fi obţinut (max. 60 A);

- pentru o distanţă între electrozi dată se reglează lent curentul prin arcul electric I, prin

manevrarea cursorului reostatului cu lichid RL (în sensul descrescător al intensităţii

curentului), până se obţine stingerea arcului electric (nu se manevrează maneta de

reglare!);

- se notează valoarea critică a curentului de arc;

- se deschide capacul de protecţie, şi după fiecare determinare, se notează poziţia

cursorului ce marchează distanţa dintre electrozi, după care electrozii se aduc în contact

pentru a putea determina distanţa reală la care s-a efectuat încercarea.

Determinarea constantelor de material ale arcului electric de c.c.

După trasarea grafică a caracteristicilor statice Ua(I) se aleg pe caracteristicile trasate la diferite lunginu 4 puncte de funcţionare cu ajutorul cărora, se formează un sistem de 4 ecuaţii cu 4 necunoscute, ce permite determinarea constantelor de material a, b, c, d utilizând relaţia:

Determinarea caracteristicii dinamice

Se procedează ca la primul punct cu următoarele precizări suplimentare:

- se deconectează condensatorul C prin manevrarea corespunzătoare a butonului Bc apoi se pune instalaţia sub tensiune;

- se reglează domeniile de funcţionare ale osciloscopului în funcţie de mărimile de intrare

ce urmează a fi achiziţionate şi se notează constanta traductorului de curent;

- se manevrează lent maneta de reglare a distanţei dintre electrozi până când se obţine

amorsarea arcului electric şi se aduc electrozii la o distanţă liber aleasă (se fac două

încercări la distanţe cât mai diferite);

- pentru o distanţă între electrozi dată, se reglează curentul prin arcul electric I, prin

manevrarea cursorului reostatului cu lichid RL (valori recomandate ale curenţilor de

încercare 40; 20A), în acest timp se urmăresc formele de undă indicate de osciloscop;

- se memorează cu ajutorul osciloscopului formele de undă ale tensiunii şi curentului de

arc;

- se transmit succesiv la imprimantă formele de undă achiziţionate pentru fiecare valoare a

curentului recomandată;

- se deschide capacul de protecţie, şi după fiecare determinare, se notează poziţia

cursorului ce marchează distanţa dintre electrozi după care electrozii se aduc în contact

pentru a putea determina distanţa reală la care s-a efectuat încercarea.