Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Электрическая дуга — это устойчивый самостоятельный электрический разряд в ионизированном газе между двумя электродами под действием приложенного напряжения. Дуга характеризуется высокой плотностью тока, ярким свечением и высокой температурой ствола. В электроэнергетике она бывает как полезной (сварка, плавка), так и крайне опасной — при коротких замыканиях и аварийных режимах в электроустановках.
Электрическая дуга — это разновидность газового разряда, при котором между электродами образуется столб плазмы. Через него протекает ток большой плотности, а свечение и температура поддерживаются за счёт ионизации газа и термоэмиссии электронов с катода.
В отличие от искрового разряда, дуга устойчива и существует длительное время — пока сохраняется ток и условия ионизации. В её структуре выделяют три области: катодное пятно, ствол (столб) дуги и анодное пятно. Большая часть напряжения падает на электродных пятнах, а ствол имеет относительно небольшое продольное падение.
Температура ствола дуги в воздухе при атмосферном давлении составляет порядка 6 000–8 000 К. В дугогасительных устройствах коммутационных аппаратов температура плазмы может достигать 20 000 К. Для сравнения: температура поверхности Солнца около 5 800 К.
Дуга возникает при размыкании контактов под нагрузкой или при пробое изоляции. В первый момент между расходящимися контактами образуется зона интенсивного нагрева. Газ ионизируется, и через образовавшуюся плазму протекает ток.
Ствол дуги поддерживается двумя процессами: ионизацией (образование заряженных частиц) и деионизацией (их рекомбинация). Если ионизация преобладает — дуга горит, если деионизация — гаснет. На этом балансе построен принцип работы любых дугогасительных устройств.
Сопротивление дугового канала непостоянно: оно зависит от тока, длины дуги, среды и характера разряда. Согласно ГОСТ 28249-93, при расчёте токов КЗ в электроустановках до 1 кВ электрическое сопротивление дуги в месте короткого замыкания учитывается отдельной составляющей — это снижает расчётный ток КЗ.
Электрическая дуга используется в сварке (ручной, аргонодуговой), при выплавке стали в дуговых электропечах, в плазменной резке, в качестве источника света в прожекторах и кинопроекторах. Технологические параметры дуги управляются балластом, источником питания и составом среды.
В электроустановках 0,4–35 кВ аварийная дуга при КЗ создаёт ударную волну, выброс расплавленного металла, мощный поток теплового и ультрафиолетового излучения. Возможны термические травмы, поражение зрения и пожар в РУ.
Защитная одежда для электротехнических работ нормируется по ГОСТ Р 12.4.234-2012 (модифицирован по МЭК 61482-1-1 и МЭК 61482-2). Уровень защиты характеризуется показателем ЗЭТВ — защитной эквивалентной тепловой величиной, в международной практике аналог — ATPV (cal/cm²). Категория защиты подбирается по расчётному значению падающей энергии в конкретной точке электроустановки.
Главная задача любого выключателя — погасить дугу, возникающую при размыкании контактов под током. Способы гашения разделяют по физическому принципу.
В низковольтных автоматах используется камера с металлическими пластинами, на которых дуга расщепляется на короткие участки. Каждый участок имеет своё прикатодное падение напряжения, и суммарное напряжение становится больше приложенного — дуга гаснет.
В современных КРУ применяются специализированные защиты, реагирующие на световую вспышку дуги. Оптические датчики устанавливаются в отсеках шкафа, а логика защиты сочетает срабатывание по свету с признаком повышения тока. Время отключения — единицы миллисекунд.
Шкафы КРУ проходят испытания на стойкость к внутренней дуге согласно ГОСТ Р 55190-2012 (модифицирован по МЭК 62271-200). По результатам испытаний оборудование получает класс IAC (Internal Arc Classification). Оболочка должна выдержать выброс газов без раскрытия дверей и без выброса горячих частиц наружу.
Персонал, работающий в зоне возможного воздействия дуги, обеспечивается защитной одеждой по ГОСТ Р 12.4.234-2012. Комплект включает костюм, перчатки, лицевой щиток и термостойкое бельё. Категория защиты подбирается по расчётной падающей энергии в конкретной точке электроустановки.
Полезные свойства (в технологических процессах):
Опасные проявления (в аварийных режимах):
Электрическая дуга — двойственное явление: незаменимое в технологии и крайне опасное в авариях. Понимание её физики, способов гашения и средств защиты — обязательная часть подготовки любого инженера-электроэнергетика. Современная техника использует элегазовое и вакуумное гашение в коммутационных аппаратах, оптические дуговые защиты в КРУ и сертифицированную дугостойкую одежду для персонала. Грамотное проектирование сети и соблюдение норм охраны труда минимизируют последствия аварийной дуги.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.