КОММУТАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И ОБОРУДОВАНИЕ

Устройства и оборудование включения — отключения, управления электрических цепей называются коммутационными. Применяются они повсеместно, в бытовой или промышленной электросети — это выключатели, рубильники, УЗО, дифавтоматы, предохранители.

Системы распределения и преобразования энергии — реле, контакторы. Управление электрическими машинами — пускатели.

Аппараты должны отвечать требованиям руководящих документов по электробезопасности, стандартов — ГОСТ IEC/TR 61912-12013 (до 1000 В), ГОСТ Р 55716-2013 (высоковольтные — свыше 1000 В), ГОСТ 50345-99.

Помимо основного предназначения, устройства призваны нейтрализовывать негативные факторы коммутации:

• предотвращать сваривание (залипание) контактов;
• гасить электрическую дугу возникающую при размыкании;
• выдерживать колебания вольт-амперной характеристики переходного процесса;
• защищать от сверх токов короткого замыкания.

По устройству и принципу работы бывают:

• механические — коммутация осуществляется замыканием — размыканием контактов;
• бесконтактные — управление цепью производится полупроводниковыми элементами.

Коммутационные аппараты могут быть различных типов:

• с ручным управлением — выключатели, рубильники, пускатели;
• дистанционным управлением — реле, контакторы. Переключение режима работы происходит в результате воздействия электрического сигнала.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЛЕ

Это вид коммутационных устройств, функция которых включения — выключения электрической цепи, под действием управляющего сигнала, либо наступления определенных условий. Применяются повсеместно — от бытовой домашней сети до авиастроения, энергоснабжения, во всех сферах электротехники.

В большинстве случаев, имеют комбинацию выходов с нормально замкнутыми, разомкнутыми, переключающими контактами, но могут выполняться и с одним типом коммутации.

Промышленность производит реле реагирующие на различные физические величины — ток, напряжение, мощность, частота, сдвиг фаз, температура, излучение, звуковые колебания, время, положение в пространстве.

По типу их подразделяют на:

• первичные — выходы управления включаются непосредственно в «рабочую» сеть;
• вторичные — сигнал на коммутацию приходит с какого либо измерительного элемента, либо трансформатора;
• промежуточные — являющиеся частью системы, усиливающие управляющий сигнал.

По внутреннему устройству и принципу действия реле можно классифицировать как — электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные, полупроводниковые, сегнетоэлектрические, пьезо, фото, тепловые.

Электромагнитные устройства представляют собой катушку индуктивности с подвижным якорем. Под воздействием магнитного поля, последний коммутирует контакты реле. Со снятием управляющего сигнала, сердечник возвращается пружинами в исходное положение. Наиболее дешевый и распространенный вид.

Магнитоэлектрические реле — система из подвижной рамки с обмоткой подключенной к выходам «сигнальной» цепи, поворачивающейся в поле постоянного магнита и воздействующей на контакты. Обладают высокой чувствительностью, но быстродействие не превышает десятой доли секунды.

Индукционные — конструктивно состоят из двух неподвижных переменных магнитов и якоря. Сигнал управления, проходящий через обмотки, наводит напряжение в подвижном элементе. Возникающая электродвижущая сила поворачивает якорь осуществляя коммутацию. Для генерации ЭДС необходимо различие фаз тока подаваемого на выходы контроля, что позволяет использовать устройство в качестве реле фаз.

Тепловые — элементы основанные на свойстве твердых тел менять объем в зависимости от температуры. Биметаллическая пластина (как правило латунь со сталью) при нагревании изгибается осуществляя коммутацию цепи. Применяется в автоматах защиты от перегрузки и сверх токов короткого замыкания.

Полупроводниковые — бесконтактные устройства, твердотельные реле выполненные на тиристорах, IGBT транзисторах. Могут изготавливаться для коммутации значительных мощностей, под токи в сотни ампер, независимо от величины сигнала управления. Высокое быстродействие (микросекунды) и надежность, за счет отсутствия движущихся частей. Недостаток — высокая стоимость.

Сегнетоэлектрические реле — коммутационные устройства основанные на свойстве некоторых материалов изменять направление поляризации под воздействием электрического поля. Причем зависимость имеет нелинейный характер.

Подобный принциписпользуют пьезо, фото элементы, скачкообразно увеличивающие — уменьшающие сопротивление исходя от величины механической деформации или мощности светового излучения. Применяются в микроэлектронике, приборах сигнализации, измерения, хранения информации.

Выбор того или иного вида реле зависит от требуемых параметров:

• назначение, рабочая схема, количество коммутируемых контактов, модель;
• вид, величина тока, напряжения коммутируемой цепи, управляющего сигнала;
• скорость, количество срабатываний, точность;
• температурный режим работы, класс пожаровзрывобезопасности.

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И КОНТАКТОРЫ

Для управления силовыми высоковольтными электрическими цепями производятся более мощные коммутационные аппараты — выключатели, контакторы.

Выключатели для напряжения свыше 1000 вольт, токов сотни и тысячи ампер используется на генерирующих станциях, распределительных сооружениях, электрическом транспорте.

Оснащаются дугогасительными камерами, которые могут быть воздушными, масляными, электромагнитными, вакуумными. Привод контактов может быть различным — гидравлическим, пневматическим, кинетическим.

Ручное коммутационное оборудование до 1000 вольт — это бытовой двухпозиционный выключатель одно или трехфазной сети. Операции осуществляются вручную, защита от токов короткого замыкания не предусматривается.

Внешний вид также важен как качественные характеристики элемента. По конструктивному исполнению бывают:

• клавишные — с одной, двух и более управляемыми цепями;
• кнопочные;
• рычажные (тумблер);
• поворотные — переключение режимов производится вращающейся рукояткой (используются в ретро проводке);
• шнуровые — по сути те же кнопочные, приводимые в действие шнуром или цепочкой;
• сенсорные, акустические.

Контактор — коммутационный аппарат дистанционного включения цепи. По принципу действия схож с реле, так как имеет электромагнитный привод. При потере управляющего напряжения, пружины возвращают контакты в исходное положение. Может оснащаться дугогасительными камерами, не защищает цепь от токов КЗ.

Наравне с магнитными пускателями (что по сути одно и тоже), применяется для запуска — остановки мощных электрических двигателей.

Автоматы, УЗО, дифференциальные автоматы — это коммутационный аппараты аварийного отключения цепи. Автоматы предназначены для защиты от КЗ, перегрузки. Устройства защитного отключения размыкают сеть при утечке (например при поражении человека, повреждении изоляции внешним воздействием).

Дифавтомат объединяет УЗО с защитой от перегрузки и утечки тока в одном корпусе.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ И БРЕНДЫ

Согласно аналитическим выводам журнала «Новости энергетики», львиную долю российского рынка коммутационного оборудования представляют зарубежные компании — АВВ, Legrand. Их товар можно встретить на полках любого специализированного магазина.

АВВ — швейцарская корпорация представленная более чем в сотне стран мира, одна из ведущих производителей электротехнической продукции. По отзывам пользователей коммутационные автоматы этого бренда отличаются качеством и долговечностью.

Второе место по объему продаж занимает французская компания Legrand, с более чем 150 летней историей, половину которой агломерат производит электрические коммутационные устройства.

Отечественная промышленность представлена десятками торговых марок.

Лидирующие позиции занимают:

• КЭАЗ — Курский электроаппаратный завод. Известен силовыми АВ, предохранителями, ПМЛ;
• IEK — российский бренд, группа компаний. Выпускает светотехническое оборудование, средства автоматики, коммутационные устройства.

Эти фирмы популярны среди специалистов, конкурируют с АВВ, Legrand. Отечественные коммутационные аппараты стоят на 30 — 40% дешевле западных аналогов, но могут уступать им по ряду параметров.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

ГОСТ Р 59027-2020 Передача электроэнергии постоянным током высокого напряжения. Термины и определения

Текст ГОСТ Р 59027-2020 Передача электроэнергии постоянным током высокого напряжения. Термины и определения

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР

59027—

(МЭК 60633:2019)

ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Термины и определения

(IEC 60633:2019, High-voltage direct current (HVDC) transmission — Vocabulary, MOD)

ЯКММ*Ж Стшдцлшфоя* son

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения» (ОАО «НИИПТ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 «Электроэнергетика»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 ноября 2020 г. № 1164-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60633:2019 «Передача электроэнергии постоянным током высокого напряжения (HVDC). Словарь» [IEC 60633:2019 «High-voltage direct current (HVDC) transmission — Vocabulary»] путем изменения отдельных фраз. слов, ссылок, которые выделены в тексте курсивом, а также путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях этого текста. Оригинальный текст этих структурных элементов примененного международного стандарта и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДБ.

В настоящий стандарт внесены дополнительные положения, при этом они выделены курсивом с подчеркиванием, а объяснения причин их включения приведены в примечаниях.

Структура примененного международного стандарта изменена для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5 (подразделы 4.2 и 4.3). Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДВ.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей объекта стандартизации, характерных для Российской Федерации.

Международный стандарт разработан Подкомитетом SC 22F «Силовая электроника для систем передачи и распределения электроэнергии» Технического комитета ТС 22 «Системы и оборудование силовой электроники» Международной электротехнической комиссии (IEC).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5—2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте. приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. No 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется е ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок—в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.fu)

© IEC. 2019 — Все права сохраняются

© Стандартинформ. оформление. 2020

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Коммутация нагрузок переменного тока

Доброго времени суток.

Речь пойдёт о коммутации нагрузок переменного тока.

На просторах интернета находятся сотни вариантов управления ТЭНами и лампочками через симистор.
Вот типовое решение.

Но симистор имеет несколько важных недостатков:
— Он может сам включится.
— Он не подходит для коммутации мощных нагрузок.

По опыту работы если в качестве С2 использовать CL21(CBB21) 0.01uF 630V», Китай» их будет часто пробивать, что приводит к замыканию цепи управления.
Вот как это западло выглядит на сайте всем известного магазина:

Вот как такой конденсатор может выглядеть в готовом изделии.

На данной схеме резистор R4 не установлен, вся цепь кроме С2 живая. Такой пробой не единичный случай, это просто самый наглядный. Экономить на конденсаторах не выгодно потому как нагрузка разная бывает, может быть и опасно такое включение.

Помимо симисторов существует ещё один вариант.

И это контакторы, которыми можно управлять как раз этими самыми симисторами.
Это как реле, но большое. На рисунке представлен один из самых часто распространнёных и маленьких экземпляров.

Однако, речь дальше пойдёт о тиристорах.

Я не буду приводить здесь теорию про тиристоры, желающие могут почитать здесь.

Основные отличия от симисторов:
— Больший коммутируемый ток (хотя в СССР выпускались симисторы — монстры).
— Большая надёжность коммутации.

Основные отличия от контакторов:
— Меньшие габариты и вес.
— Большая скорость коммутации.

Они выпускаются как в виде отдельных тиристоров:

Обычно они устанавливаются парами на теплоотвод. Выглядит это в железе обычно как-то так:

Так и в виде модулей, состоящих из двух тиристоров в одном корпусе:

В живую они обычно выглядят как блок, установленный на теплоотвод:

Основным отличием от симистора сдрайвером будет необходимость включать тиристоры в каждом полупериоде.
Из всей теории я приведу следующий рисунок:

На нём изображены коммутируемое напряжение (U), коммутируемый ток (i) и импульсы включения тиристоров (iупр.).

Как видно из графика коммутация производится при ноле тока, а не напряжения, что принципиально важно.
Существует множество способов включения тиристоров. Но основным на сегодня является включение тиристора двуполярными импульсами, при этом частота импульсов должна быть больше сетевой. Таким образом когда мы подаём команду включения тиристорам, они включатся во время ближайшего, подходящего импульса. А поскольку частота импульсов большая то включение произойдёт практически мгновенно. И если ток через тиристор меньше тока удержания, то каждый следующий импульс будет снова открывать тиристор, что при большой частоте импульсов не будет заметно для питаемой нагрузки.
Отключение тиристоров происходит при снижении коммутируемого тока ниже тока удержания. Что при пропадании импульсов управления приведёт к скорейшему закрытию тиристора при переходе тока через ноль в конце полупериода.

Схема управление тиристорами похожа на такую:

Во вложении более крупная картинка и схема.

На микросхемах CD4069 и CD4013 собран генератор управляющих импульсов.
В точках А и В получаются вот такие сигналы (осторожно модель)

Этот генератор может быть общим для достаточно большого числа каналов управления. Его всегда можно заменить 2 выводами микроконтроллера, но разумнее микроконтроллер разместить на отдельной плате.

Создание каналов управления производится копирование всего куска поле точек А и В.
Трансформатор Т1 используется в первую очередь как гальваническая развязка. К тому на каком магнитопроводе он будет намотан требования очень расплывчатые.

Всё что идет до VT1 рекомендуется делать на отдельной плате управления. Соединение плат лучше выполнять между VT1 и R10. В случае использования модульных тиристоров в точках обозначенных + и — подпаиваются проводники с наконечниками, при этом цвет проводников + и — должен быть различным иначе очень легко запутаться.

Предохранитель FU1 нужен для обрыва цепи в случае пробоя тиристоров или неправильной их коммутации.

В случае перенапряжений обычно выбивает VD1-VD4 и резисторы на высокой стороне. R11 должен быть в корпусе 2512, остальное допустимо применять в корпусе 1206. Резистор R15 должен быть огнестойкий (серенькие такие). Конденсаторы 1206 все кроме С10.

Вот как-то так. Про цепи измерения и питания будет отдельно ибо мне влом.

Коммутация тока

При вращении якоря каждая секция обмотки переключается коллектором из одной параллельной ветви в другую, оставаясь некоторое время замкнутой накоротко. Переключение секции и совокупность всех явлений, происходящих в ней при этом, называется коммутацией. Время Т, в течение которого секция остается замкнутой накоротко, называется периодом коммутации.

Коммутатор что это такое и для чего

Если при коммутации обнаруживается искрение на коллекторе, то это может привести в негодность щетки и коллектор, и машина может выйти из строя. Рассмотрим упрощенно причины плохой коммутации и способы ее улучшения.

Представим себе секцию (3н — 6в) (рис 8-9 и 8-10) отдельно на рис. 8-14 и допустим, что секция вращается очень медленно (Т ≈ ∞), ширина щетки равна ширине коллекторной пластины и что всеми сопротивлениями, кроме сопротивления переходного слоя между щеткой и коллектором, можно пренебречь. Ток I_я переходит из щетки через сопротивление переходного слоя r_п = R в коллекторную пластину 1, а затем разделится на два равных тока I = 0,5I_я, идущих: один в параллельную ветвь с проводами Зн—6в—1в и т. д., а другой — с проводами 2н И Т. Д.

Как только щетка коснется коллекторной пластины 6, начнется коммутация, и ток в секции начнет уменьшаться.

Действительно, если при t = (Т/10)0,9 контактной поверхности щетки касается коллекторной пластины 1, а 0,1 — касается пластины 6, то ток, проходящий через коллекторную пластину 1, равен 0,9 I_я, а через пластину 6 — 0,1 I_я. Токи в параллельных ветвях при неизменном I_я по-прежнему должны быть равны по 0,5 I_я, а следовательно, ток в короткозамкнутой секции i_c имеет прежнее направление и величина его равна 0,9 I_я — 0,5 I_я = 0,4 I_я. Ток другой параллельной ветви складывается из тока короткозамкнутой

Рис. 8-14. Начало коммутации (t = 0 ).

секции 0,4 I_я и тока 0,1 I_я, идущего от щетки в коллекторную пластину 6, т. е. тоже равен 0,4 I_я + 0,1 I_я = 0,5 I_я

Таким образом, ток в короткозамкнутой секции уменьшается пропорционально времени t и в положении, показанном на рис. 8-15, т. е. при t = T/2 равен нулю. Дальше ток в секции начинает нарастать, но уже в обратном направлении и к моменту t = Т, представленному на рис. 8-16, опять равен 0,5 I_я, так как секция разомкнулась и переключена в правую параллельную ветвь. Зависимость i_c = f (t) показана на рис. 8-17, а и представляет прямую линию. Такой должна быть коммутация в каждой хорошо построенной ма шине.

Рис. 8-15. Средина времени коммутации t = T/2.

Рис. 8-16. Конец коммутации t = T.

Так происходит коммутация при Т ≈ ∞, т.е. когда скорость вращения ничтожна и в секции, замкнутой накоротко, э. д. с, не возникает. На самом деле время коммутации длится. тысячные доли секунды и, значит, ток i_c в секции изменяется очень быстро. При этом, как известно, b секции возникает э. д. с. самоиндукции. Поскольку зависимость i_c = f (t) — прямая линия, т. е. di_c/dt = tg α = const, то величина е_s = — L_c(di_c/dt)постоянна. Разделив величину е_s на сопротивление короткозамкнутой секции, можно получить значение добавочного тока i_s вызванного э. д. c. самоиндукции e_s:

где r₆ и r₁ — сопротивления переходного слоя части щетки, набегающей на шестую коллекторную пластину, и остальной части щетки, сбегающей с первой пластины, Сопротивление самой секции ничтожно мало по сравнению с r₆ и r₁ .

Рис. 8-17. Коммутация при естественных условиях.

Для момента t = T/2 (рис. 8-15) r₆ + r₁ = 2R + 2R = 4R, а для t = 0 и t = Т r₆ + r₁ = ∞. Вычисленные на основании этих соображений значения тока i_s = f(t) показаны на рис. 8-17, б. Сумма токов секции i_c + i_s при наличии э. д. с. самоиндукции, т. е. в реальных условиях, показана на рис. 8-17, а пунктиром. Коммутация в этом случае называется замедленной, ибо э. д. с. e _s затягивает процесс изменения тока в секции, поддерживая его, когда он убывает, и препятствуя его нарастанию в конце периода коммутации. На рис. 8-18 показано распределение токов для момента t = T/2 при наличии э. д. с. e_s. При этом оказывается, что плотность тока на набегающем краю щетки уменьшается, а на сбегающем — увеличивается, вызывая дополнительный нагрев и износ щетки сверх расчетного.

Но главная опасность, вызываемая замедленной коммутацией, это, искрение между щеткой и коллектором на сбегающем краю щетки; Вызывается оно эффектом размыкания короткозамкнутой секции в конце коммутации. В. это время запасенная секцией электромагнитная энергия 1/2 L_ci 2 _s вы деляется в электрической дуге у сбегающего края щетки. Работа машины допустима, если при номинальном режиме работы искрение, определяемое на глаз, не превосходит следующих степеней:

Степень 1 — отсутствие искр (темная коммутация).

Степень 1 1 /₄ — слабое точечное искрение под небольшой частью щетки. В этих случаях нет почернения коллектора и нагара на щетках.

Рис. 8-18. Распределение токов при замедленной коммутации.

Степень I 1 / ₂ — слабое искрение под большой частью щетки. При этом появляются следы почернения на коллекторе, легко устраняемые протиранием поверхности коллектора тряпкой, смоченной в бензине, а также следы нагара на щетках.

Для улучшения коммутации принимается ряд мер. Чтобы уменьшить ток i_s, переходное сопротивление делают большим, применяя графитные щетки в машинах нормального типа и угольно-графитные или электрографитированные—в тяговых, крановых машинах и двигателях прокатных станов. В низковольтных машинах (автотракторные, электролизные и др.) применяют медно-графитные щетки. Щетки подбираются опытным путем на испытательном стенде завода и поэтому заменять изношенную щетку можно только щеткой той же марки.

Радикальной мерой улучшения коммутации является применение дополнительных полюсов (рис. 8-19). При этом уничтожается э. д. с. самоиндукции, а значит и дополнительный ток i_s. Они располагаются на геометрической нейтрали и в случае работы машины гене ратором чередуются с главными полюсами в направлении вращения якоря, как указано на рис. 8-19 а. Действие их включается в следующем. Когда секция, попадая на гео метрическую нейтраль, замыкается щеткой накоротко, э. д. с. машины Е в убывающий ток секции i_c (pиc. 8 -I7, б) имеют одно направление. Электродвижущая сила самоиндукции поддерживает убывающий ток, а значит направлена так же. как э. д. с. Е. Поэтому, для компенсации е_s в секции должна дополнительно наводиться э. д. с. коммутации е_к встречная э. д. с. самоиндукции. Условно это показано на рис. 8-19, б. Это и выполняется, если для генератора, вслед за главным полюсом N , установить в направлении вращения дополнительный s (рис. 8-19, а). Если установить е_к = e_S то дополнительный ток секции i_s будет равен нулю и коммутация станет прямолинейной.

Рис. 8-19. Дополнительные полюсы.

При работе машины двигателем, при том же направлении тока в якоре и той же полярности главных полюсов направление вращения якоря будет обратным и э. д. с. Е встречная току. Следовательно, э. д. с. е_к должна совпадать с э. д. с. Е (рис. 8-19, б) и чередование полюсов для этого случая будет NnSs.

Для того чтобы компенсация э. д. с. самоиндукции происходила автоматически, при всех нагрузках, обмотка дополнительных полюсов соединяется последовательно с обмоткой якоря (рис. 8- 19, а) и полюсы делаются ненасыщенными. В этом случае е_к ≡ Ф_дп ≡ I_я. Так как e_s ≡ I_я то она компенсируется э. д. с. е_к при любой нагрузке. В действительности процесс коммутации значительно сложнее, чем был описан.

При эксплуатации машин постоянного тока необходимо считаться с возможностью возникновения «кругового огня по коллектору», который приводит к тяжелой аварии машины. Сущность явления в следующем.

Если магнитная индукция в воздушном зазоре В_؏ постоянна, то, разделив напряжение машины на число коллекторных пластин, лежащих между двумя разноименными щетками, находят среднее напряжение между двумя лежащими рядом коллекторными пластинами (U_ср) или, что то же, напряжение, создаваемое одной секцией (рис. 8-9). Это напряжение должно быть меньше того, которое способно поддержать электрическую дугу между пластинами, если она по каким-либо причинам возникнет.

Практически напряжение между некоторыми пластинами оказывается выше, чем U_ср, особенно благодаря поперечной реакции якоря, увеличивающей индукцию под краем полюса на 30—50%. Тогда в секции, а значит и между коллекторными пластинами, к которым она при паяна, получается повышенное напряжение. Это особенно наблюдается у мощных машин, работающих с большой толчкообразной перегрузкой.

При перегрузке под сбегающим краем щетки образуется сильное искрение, ионизирующее воздух вокруг коллектора. Если напряжение между двумя коллекторными пластинами способно поддержать электрическую дугу, то она возникает, растягивается по коллекторным пластинам, может перекрыть разноименные щетки и переброситься на корпус машины. Против этого явления в машинах постоянного тока принимаются специальные конструктивные меры.

Статья на тему Коммутация тока