Mathematical model of arc temperature and conductivity at metallic and gaseous arc phases

Abstract

The new criterion of arc stability and instability is introduced, which enables one to find arc duration dependently on given circuit parameters and properties of contact material. The mathematical model of phase transformations inside electrodes during arcing is elaborated which describes dynamics of arc erosion in metallic and gaseous arc phases. Increasing of arc duration and erosion with inductance occurs on account of enlarging of gaseous arc phase, while variation of metallic phase is relatively small.

Получен новый критерий стабилизации дуги, который позволяет найти зависимость продолжительности металлической фазы дуги от заданных параметров цепи и свойств контактного материала. Предложена математическая модель фазовых переходов внутри электродов в процессе горения дуги, которая описывает динамику дуговой эрозии в металлической и газовой фазах дуги. Установлено, что причвозрастания продолжительности дуги и эрозии контактов, происходящего с ростом индуктивности цепиявляется расширение газообразной фазы дуги относительно ее металлической фазы.

Отримано новий критерій стабілізації дуги, який дозволяє знайти залежність тривалості металічної фази дуги від заданих параметрів ланцюга і властивостей контактного матеріалу. Запропоновано математичну модель фазових переходів в середині електродів в процесі горіння дуги, яка описує динаміку дугової ерозії в металічній і газовій фазах дуги. Встановлено, що причиною зростання тривалості дуги і ерозії контактів, яке має місце із зростанням індуктивності ланцюга, є розширення газоподібної фази дуги відносно її металічної фази.