Kako funkcionira gašenje luka u prekidačima

Vrste uređaja za gašenje luka u prekidačima

Prekidač mora osigurati gašenje luka u svim mogućim mrežnim uvjetima.

Dvije verzije uređaja za gašenje luka našle su primjenu u prekidačima - poluzatvoreni i otvoreni.

U poluzatvorenoj izvedbi, prekidač je prekriven kućištem s otvorima za izlazak vrućih plinova. Volumen kućišta je dovoljno velik da se izbjegnu veliki pretlaci unutar kućišta. U poluzatvorenoj verziji, zona emisije vrućih i ioniziranih plinova obično je nekoliko centimetara od ispušnih otvora. Ovo dizajnersko rješenje koristi se u automatskim prekidačima instaliranim pored drugih uređaja, u rasklopnim uređajima, u strojevima s ručnim upravljanjem. Prekidač s ograničenjem struje ne prelazi 50 kA.

Kod struja od 100 kA i više, u prekidačima se koriste otvorene komore s velikom površinom pražnjenja.Poluzatvoreni dizajn se u pravilu koristi u montažnim i univerzalnim automatskim strojevima, otvoreni - u brzim i automatskim strojevima za velike granične struje (100 kA i više) ili visoke napone (preko 1000 V).

Metode gašenja električnog luka u instalacijama i univerzalnim prekidačima

U prekidačima za masovnu uporabu (instalacijski i univerzalni) naširoko se koristi deionska lučna mreža izrađena od čeličnih ploča. U mjeri u kojoj se od prekidača zahtijeva da rade i na izmjeničnu i na istosmjernu struju, broj ploča odabire se prema uvjetu okidanja krug konstantne struje... Svaki par ploča mora imati napon manji od 25 V.

U izmjeničnim krugovima s naponom od 660 V, takvi uređaji za luk osiguravaju gašenje luka strujom do 50 kA. Na istosmjernoj struji ovi uređaji rade na naponima do 440 V i prekidaju struje do 55 kA. S gašenjem luka od čeličnih ploča, gašenje je tiho, uz minimalno oslobađanje ioniziranih i zagrijanih plinova iz gasioca luka.

Vrste lučnih komora prekidača

Za velike struje koriste se komore s labirintskim prorezima i ravne uzdužne prorezne komore. Luk se uvlači u utor magnetskim puhanjem sa strujnim svitkom.

Komora s uzdužnim prorezom može imati nekoliko paralelnih proreza stalnog presjeka. To smanjuje aerodinamički otpor komore i olakšava ulazak jakog strujnog luka u proreze. Prvo, luk je podijeljen u niz paralelnih vlakana. Ali tada od svih paralelnih grana ostaje samo jedna u kojoj konačno dolazi do izumiranja. Zidovi i pregrade komore izrađeni su od azbestnog cementa.

U komori s labirintskim prorezom, postupni ulazak luka u cik-cak prorez ne stvara veliki otpor pri velikim strujama. Uzak razmak povećava gradijent napona u luku, što smanjuje potrebnu duljinu luka za gašenje. Cik-cak oblik utora smanjuje veličinu stroja.

U komori s labirintskim prorezom, luk se intenzivno hladi stijenkama komore. Zbog činjenice da luk emitira veliku količinu topline na stijenke proreza, materijal komore mora imati visoku toplinsku vodljivost i talište.

Kako bi se spriječilo da komora bude uništena visokom temperaturom, potrebno je održavati da se luk stalno kreće velikom brzinom. To zahtijeva stvaranje snažnog magnetskog polja duž cijelog puta luka u utoru. Ako je brzina nedovoljna, uređaj za gašenje luka se uništava.

Kordijerit se koristi kao materijal komore. Materijali koji tvore plin kao što su vlakna, organsko staklo se ne koriste zbog povećanog aerodinamičkog otpora.

Trenutno, kako bi pojednostavili dizajn (odbacujući snažne i složene sustave magnetske detonacije), vraćaju se ideji deionske čelične rešetke. Čelične ploče s utorom za lučne kontakte stvaraju silu koja pomiče luk. Za razliku od konvencionalne rešetke, luk je u kontaktu s izoliranim čeličnim pločama: gašenje se događa na isti način kao u komori s poprečnim izolacijskim pregradama, ali bez posebnog magnetskog sustava koji pomiče luk.

Utjecaj električnog luka na automatske kontaktne sklopke

Najkritičniji dio automatskog prekidača su kontakti.Pri nazivnim strujama do 200 A u automatskom načinu rada, prekidači koriste jedan par kontakata, koji se mogu obložiti metalnom keramikom za povećanje otpora luka.

Velike nazivne struje zahtijevaju automatsku primjenu dvostupanjskih kontaktnih prekidača tipa pokretnog mosta ili para glavnih i lučnih kontakata. Glavni kontakti prekidača obloženi su srebrom ili metal-keramikom (srebro, nikal, grafit). Fiksni lučni kontakt prekriven je metalokeramikom SV-50 (srebro, volfram), uklonjivim SN-29GZ. Cermet i druge marke koriste se u automatskim prekidačima.

U prekidačima za visoke nazivne struje koristi se uključivanje nekoliko paralelnih parova glavnih kontakata.

U brzim prekidačima, kako bi se smanjilo vlastito vrijeme, koriste se samo krajnji kontakti s malim uranjanjem. Kontakti su izrađeni od bakra, a kontaktne površine su srebrne. Zbog porasta nazivne struje i relativno velikog kontaktnog otpora automatskih sklopki trenutno se radi na umjetnom hlađenju kontakata pomoću tekućine. Ovo rješenje problema omogućuje vam održavanje niske težine i performansi. prekidač i povećati trajnu struju s 2500 na 10000 A.

Stabilnost kontakata automatskih sklopki u slučaju kratkog spoja

Stabilnost kontakata prekidača kada su uključeni za kratki spoj ovisi o brzini porasta tlaka u kontaktima. Kada je amplituda uključene struje veća od 30-40 kA, koriste se strojevi za djelovanje momenta, u kojima brzina kretanja kontakata i tlak u njima ne ovise o brzini kretanja ručke prekidača.

U selektivnim univerzalnim prekidačima stvara se namjerna vremenska odgoda kada teče struja kratkog spoja.

Kako bi se izbjeglo zavarivanje kontakata prekidača, mora se primijeniti elektrodinamička kompenzacija. Kada struja teče u strujnom krugu lučnog luka do vodiča koji nosi fiksni kontaktni prekidač lučnog luka, djeluje elektrodinamička sila koja povećava pritisak na kontakte.