Kako ugasiti električni luk u električnim uređajima
Prekid električnog strujnog kruga aparata je proces prijelaza sklopnog tijela aparata iz stanja vodiča električne struje u stanje nevodiča (dielektrika).
Da bi se luk ugasio, potrebno je da procesi deionizacije nadmašuju procese ionizacije. Za gašenje luka potrebno je stvoriti uvjete u kojima pad napona na luku premašuje napon koji dobiva napajanje.
Prisilno kretanje zraka
Gašenje luka u struji komprimiranog zraka koji stvara kompresor vrlo je učinkovito. Takvo se gašenje ne koristi u niskonaponskim uređajima, jer se luk može ugasiti na jednostavnije načine bez upotrebe posebne opreme za komprimiranje zraka.
Za gašenje luka, posebno kod kritičnih struja (kada nastupe uvjeti za gašenje električnog luka, oni se nazivaju kritičnim), koristi se prisilni udar zraka koji stvaraju dijelovi pokretnog sustava kada se kreću tijekom procesa okidanja.
Gašenje luka u tekućini, primjerice u transformatorskom ulju, vrlo je učinkovito, jer nastali plinoviti produkti razgradnje ulja na visokoj temperaturi električnog luka intenzivno deioniziraju cilindar luka. Ako su kontakti uređaja za odvajanje u ulju, tada luk koji se pojavio tijekom otvaranja dovodi do intenzivnog stvaranja plina i isparavanja ulja. Oko luka se formira plinski mjehurić koji se uglavnom sastoji od vodika. Brza razgradnja ulja dovodi do povećanja tlaka, što doprinosi boljem hlađenju luka i deionizaciji. Zbog složenosti dizajna, ova metoda gašenja luka se ne koristi u niskonaponskim uređajima.
Povećani tlak plina olakšava gašenje luka jer povećava prijenos topline. Utvrđeno je da će karakteristike napona luka u različitim plinovima pri različitim tlakovima (višim od atmosferskog) biti iste ako ti plinovi imaju iste koeficijente prijenosa topline konvekcijom.
Gašenje pod povišenim tlakom provodi se u zatvorenim patronskim osiguračima bez punila serije PR.
Elektrodinamički učinak na luk. Kod struja iznad 1 A, elektrodinamičke sile koje se javljaju između luka i susjednih dijelova pod naponom imaju veliki utjecaj na gašenje luka.Prikladno ih je smatrati rezultatom interakcije struje luka i magnetskog polja stvorenog strujom koja prolazi kroz dijelove pod naponom. Najjednostavniji način stvaranja magnetskog polja je pravilno postavljanje elektroda između kojih gori električni luk.
Za uspješno otvrdnjavanje potrebno je da se razmak između elektroda postupno povećava u smjeru njezina kretanja. Pri niskim strujama nikakvi, čak ni vrlo mali koraci (visine 1 mm) nisu nepoželjni, jer se luk može odgoditi na njihovom rubu.
Magnetsko punjenje. Ako hlađenje nije moguće postići pravilnim rasporedom dijelova pod strujom uz prihvatljiva kontaktna rješenja, tada se, da ne bi došlo do prevelikog povećanja, koristi tzv. magnetsko hlađenje. Da biste to učinili, na području gdje duga gori, stvorite magnetsko polje pomoću trajnog magneta ili elektromagneta čiji je svitak za gašenje luka spojen u seriju s glavnim strujnim krugom.. Ponekad se magnetsko polje koje stvara strujna petlja pojačava posebnim čeličnim dijelovima. Magnetsko polje usmjerava luk u željenom smjeru.
Kod serijski spojene zavojnice za gašenje luka promjena smjera struje u glavnom krugu ne dovodi do promjene smjera kretanja luka. S permanentnim magnetom, luk će se kretati u različitim smjerovima ovisno o smjeru struje u glavnom krugu. Uobičajeno, dizajn lučnog otvora to ne dopušta. Tada uređaj može raditi u jednom smjeru struje, što je značajna neugodnost. Ovo je glavni nedostatak dizajna s permanentnim magnetom, koji je jednostavniji, kompaktniji i jeftiniji od dizajna s lučnim svitkom.
Način gašenja luka korištenjem serijski povezane zavojnice je da se najveća jakost polja treba stvoriti pri malim kritičnim strujama. Polje za gašenje luka postaje veliko samo pri velikim strujama, kada je moguće bez njega, budući da elektrodinamičke sile postaju dovoljno značajne da upuhnu luk.
Magnetski prigušivač naširoko se koristi u uređajima dizajniranim za normalni atmosferski tlak. U automatskim zračnim prekidačima za napone do 600 V (osim brzih) ne koriste se zavojnice za gašenje luka, budući da su to prvenstveno uređaji s ručnim upravljanjem i za njih je lako stvoriti dovoljno veliki kontaktni razmak. Međutim, često se koristi terensko pojačanje čeličnim stezaljkama koje pokrivaju dijelove pod naponom. Zavojnice za gašenje luka koriste se u jednopolni elektromagnetski kontaktori istosmjerna struja jer se kontaktna otopina mora znatno smanjiti kako bi se izbjegla uporaba prevelikog elektromagneta za uvlačenje.