2.9.1. Особенности дуги переменного тока

По сравнению с дугой постоянного тока дуга переменного тока имеет следующие главные особенности.

В конце каждого полупериода (т. е. через 0,01 с при частоте колебаний переменного тока f = 50 Гц) электрический ток в дуге меняет свое направление, а напряжение - полярность. Катод и анод «меняются местами», и дуга возбуждается вновь. Кривые то­ка и напряжения для дуги переменного тока не являются сину­соидальными.

Повторное возбуждение дуги облегчается остаточной термо­электронной эмиссией электродов или остаточной ионизацией ду­гового промежутка. В каждом полупериоде существует пик зажи­гания U₃ > U_д. Дуга повторно возбуждается, если соблюдается со­отношение U_msinψ ≥ U₃. Угол у сдвига фаз между напряжением U и током I источника питания зависит от сопротивления дуги, а также от индуктивного и активного сопротивлений цепи дуги.

Фазу у, при которой возбуждается дуга, можно найти из соот­ношения

Поскольку амплитуда напряжения источников питания U_m ог­раничена (по соображениям безопасности), уменьшать ψ можно только путем снижения пика зажигания U₃.

Дуга переменного тока может гореть не весь полупериод, а только часть его. Время перерыва в горении дуги обычно тем больше, чем меньше время существования остаточной термо­эмиссии электронов, чем быстрее происходит распад плазмы стол­ба дуги, чем длиннее дуга и чем хуже динамические свойства ис­точника питания.