Как протича гасенето на електрическа дъга в прекъсвачи

Видове устройства за гасене на дъга в прекъсвачи

Прекъсвачът трябва да осигури гасене на дъга при всички възможни мрежови условия.

Две версии на устройства за гасене на дъга са намерили приложение в прекъсвачите-полузатворени и отворени.

При полузатворена версия прекъсвачът е покрит с корпус с отвори за изтичане на горещи газове. Обемът на корпуса е достатъчно голям, за да се избегнат големи свръхналягания вътре в корпуса. При полузатворената версия зоната за излъчване на горещ и йонизиран газ обикновено е на няколко сантиметра от отворите за отработени газове. Това конструктивно решение се използва автоматично прекъсвачи, монтирани до други устройства, в разпределителни устройства, в машини с ръчно управление. Ограничаващ ток прекъсвач не надвишава 50 kA.

При токове от 100 kA и по -високи, в прекъсвачи се използват отворени камери с голяма разрядна зона. Полузатвореният дизайн се използва, като правило, при монтаж и универсален автоматични машини, отворени — при високоскоростни и автоматични машини за високи ограничаващи токове (100 kA и повече) или високи напрежения (над 1000V).

Методи за гасене на електрическа дъга при монтаж и универсални прекъсвачи

В автоматичните прекъсвачи за масово използване (монтажни и универсални) широко се използва дейонична дъгова решетка, изработена от стоманени плочи. Дотолкова доколкото прекъсвачите трябва да работят както с променлив, така и с постоянен ток, броят на плочите се избира от условието на изключване постоянна токова верига… Всяка двойка плочи трябва да има напрежение по -малко от 25 V.

В AC вериги с напрежение 660 V такива дъгови устройства осигуряват гасене на дъга с ток до 50 kA. При постоянен ток тези устройства работят при напрежение до 440 V и изключват токове до 55 kA. При устройства за гасене на дъга със стоманени плочи гасенето протича тихо, с минимално отделяне на йонизирани и нагряти газове от устройството за дъгогасене.

Видове дъгови камери на прекъсвачи

При големи токове се използват камери с лабиринтни прорези и камери с прав надлъжен прорез. Дъгата се изтегля в слота чрез магнитно издухване с токова бобина.

Камерата с надлъжна цепка може да има няколко успоредни процепа с постоянно напречно сечение. Това намалява аеродинамичното съпротивление на камерата и улеснява навлизането на високотоковата дъга в процепите. Първо, дъгата се разделя на серия от паралелни влакна. Но след това от всички паралелни клони остава само един, в който накрая настъпва изчезването. Камерните стени и преградите са изработени от азбестоцимент.

В камерата с прорези с лабиринт постепенното навлизане на дъгата в зигзагообразния прорез не създава високо аеродинамично съпротивление при високи токове. Тесната междина увеличава градиента на напрежението в дъгата, което намалява необходимата дължина на дъгата за гасене. Зигзагообразната форма на слота намалява размерите на машината.

В камерата с лабиринтна цепка дъгата се охлажда интензивно от стените на камерата.Поради факта, че дъгата отделя голямо количество топлина по стените на прореза, материалът на камерата трябва да има висока топлопроводимост и точка на топене.

За да се предотврати разрушаването на камерата от висока температура, е необходимо дъгата да се движи непрекъснато с висока скорост. Това изисква създаването на мощно магнитно поле по целия път на дъгата в слота. Ако скоростта е недостатъчна, устройството за гасене на дъга се унищожава.

Кордиеритът се използва като материал за камерата. Не се използват газообразуващи материали като влакна, органично стъкло поради повишено аеродинамично съпротивление.

В момента, за да опростят дизайна (отхвърляне на мощни и сложни магнитни взривни системи), те се връщат към идеята за решетка от дейонична стомана. Стоманените плочи с жлеб за дъгови контакти създават сила, която движи дъгата. За разлика от конвенционалната решетка, дъгата е в контакт с изолирани стоманени плочи: гасенето става по същия начин, както в камера с напречни изолационни прегради, но при липса на специална магнитна система, която движи дъгата.

Влиянието на електрическа дъга върху автоматичните контакти превключватели

Най-критичната част от автоматичната верига за токов ток превключвателите са контакти. При номинални токове до 200 A в автоматичен режим прекъсвачите използват една двойка контакти, които могат да бъдат облицовани с металокерамика за увеличаване на съпротивлението на дъгата.

Големите номинални токове изискват автоматично прилагане прекъсвачи на двустепенен контакт от типа подвижен мост или двойка основни и дъгови Контакти. Основните контакти на прекъсвачите са облицовани със сребро или металокерамика (сребро, никел, графит). Дъговият стационарен контакт е покрит с металокерамика SV-50 (сребро, волфрам), подвижна SN-29GZ. Cermet и други марки се използват в автоматични превключватели.

В прекъсвачите за високи номинални токове се използва включването на няколко паралелни двойки основни контакти.

При високоскоростните прекъсвачи, за да се намали тяхното собствено време, се използват само крайни контакти с малко потапяне. Контактите са изработени от мед, а контактните повърхности са сребърни. Поради увеличаването на номиналния ток и относително високото съпротивление при контакт автоматични превключватели, понастоящем се работи по изкуственото охлаждане на контактите с помощта на течност. Това решение на проблема ви позволява да поддържате ниско тегло и производителност. прекъсвач и увеличете непрекъснатия ток от 2500 на 10000 А.

Стабилност на контактите на автоматичните превключватели при късо съединение

Стабилност на контактите на прекъсвачи при включване за късо съединение зависи от скоростта на покачване на налягането в контактите. Когато амплитудата на включения ток е повече от 30-40 kA, се използват машини за действие с момент, при които скоростта на движение на контактите и натискането в тях не зависят от скоростта на движение на превключващата дръжка.

При селективните универсални прекъсвачи се създава умишлено време забавяне, когато тече ток на късо съединение.

За да се избегне заваряване на контактите на прекъсвача, задължително се прилага електродинамична компенсация. Когато в дъгова верига тече ток към проводник, носещ фиксиран дъговиден контакт прекъсвач, действа електродинамична сила, увеличавайки натискането на контактите.