Cum se stinge arcul electric în întrerupătoarele - Școala pentru un electrician toți
Întrerupătorul trebuie să asigure stingerea arcului în toate modurile de rețea posibile.
În întrerupătoarele, au fost utilizate două versiuni de dispozitive de stingere a arcului - semiînchis și deschis.
În varianta semiînchisă, întrerupătorul este închis printr-o carcasă cu orificii pentru evacuarea gazelor fierbinți. Volumul carcasei este suficient de mare pentru a evita apariția unor suprapresiuni mari în interiorul carcasei. Cu un design semi-închis, zona de ejectare a gazelor fierbinți și ionizate este de obicei la câțiva centimetri de fantele de evacuare. O astfel de soluție constructivă este utilizată în întrerupătoarele montate lângă alte dispozitive, în aparate de comutare, în mașini automate cu comandă manuală. Curentul de limitare al întreruptorului nu depășește 50 kA.
La curenți de 100 kA și peste, camerele deschise cu o zonă mare de ejectare sunt utilizate în întrerupătoarele. Versiunea semiînchisă este utilizată, de regulă, în instalații și mașini automate universale, versiunea deschisă este utilizată în dispozitive de mare viteză și automate pentru curenți de limitare înalți (100 kA și peste) sau tensiuni înalte (peste 1000V).
Metode de stingere a arcului electric în instalații și întrerupătoare universale
În circuitele AC cucu o tensiune de 660 V, astfel de dispozitive de stingere a arcului asigură stingerea arcului cu un curent de până la 50 kA. La curent continuu, aceste dispozitive funcționează la tensiuni de până la 440 V și opresc curenții de până la 55 kA. La stingătoarele cu arc cu plăci de oțel, stingerea are loc liniștit, cu o eliberare minimă de gaze ionizate și încălzite din stingătorul cu arc.
Tipuri de jgheaburi de arc ale întrerupătoarelor de circuit
La curenți mari, se folosesc camere cu fante labirint și camere cu fantă longitudinală dreaptă. Arcul este tras în fantă prin suflare magnetică cu o bobină de curent.
Camera cu fante longitudinală poate avea mai multe fante paralele de aceeași secțiune transversală. Acest lucru reduce rezistența aerodinamică a camerei și facilitează intrarea arcului cu un curent mare în fante. În primul rând, arcul este împărțit într-un număr de fibre paralele. Dar apoi, dintre toate ramurile paralele, rămâne doar una, în care se produce în sfârșit dispariția. Pereții camerei și pereții despărțitori sunt din azbociment.
În camera labirint-slot, intrarea treptată a arcului în fanta în zig-zag nu creează rezistență aerodinamică mare la curenți mari. Un interval îngust crește gradientul de tensiune în arc, ceea ce reduce lungimea necesară a arcului pentru stingere. Forma în zig-zag a fantei reduce dimensiunile mașinii.
În camera cu fantă labirint, arcul este răcit intens de pereții camerei. Datorită faptului că arcul degajă o cantitate mare de căldură către pereții fantei, materialul camerei trebuie să aibă o conductivitate termică și un punct de topire ridicat.
Cordierita este folosită ca material pentru cameră. Materialele care formează gaze precum fibrele, sticla organică nu sunt folosite din cauza creșterii rezistenței aerodinamice.
În prezent, pentru a simplifica proiectarea (respingerea sistemelor de suflare magnetice puternice și complexe), se întorc la ideea unui grătar de oțel deionic. Plăcile de oțel cu o canelură pentru contactele arcului creează o forță care mișcă arcul. Spre deosebire de un grătar convențional, arcul este în contact cu plăci izolate de oțel: stingerea are loc la fel ca într-o cameră cu pereți izolatori transversali, dar fără un sistem magnetic special care să miște arcul.
Influența unui arc electric asupra contactelor întrerupătoarelor
Curenții nominali mari necesită utilizarea unui contact tip punte rulanta în două trepte sau a unei perechi de contacte principale și de arc în întrerupătoare. Contactele principale ale întreruptoarelor sunt căptușite fie cu argint, fie cu cermet (argint, nichel, grafit). Contactul fix de stingere a arcului este acoperit cu cermet SV-50 (argint, wolfram), mobil SN-29GZ. În întrerupătoarele automate se folosesc cermet și alte mărci.
În întrerupătoarele pentru curenți nominali mari, se utilizează includerea mai multor perechi paralele de contacte principale.
În automată de mare vitezăîntrerupătoarele, pentru a-și reduce propriul timp, se folosesc numai contacte de capăt, care au o mică înclinare. Contactele sunt din cupru, iar suprafețele de contact sunt placate cu argint. Datorita cresterii curentului nominal si a rezistentei relativ mari a contactelor intrerupatoarelor, in prezent se lucreaza la racirea artificiala a contactelor cu ajutorul unui lichid. Această soluție a problemei permite menținerea greutății și vitezei reduse a întreruptorului și creșterea curentului continuu de la 2500 la 10000 A.
Stabilitatea contactelor întreruptoarelor atunci când sunt pornite pentru un scurtcircuit
În întreruptoarele universale care funcționează selectiv, se creează o întârziere intenționată atunci când curge un curent de scurtcircuit.
Pentru a evita sudarea contactelor întreruptorului este obligatorie compensarea electrodinamică. Când curentul curge în circuitul de arc, o forță electrodinamică acționează asupra conductorului care poartă contactul de arc fix al întreruptorului, crescând presiunea contactelor.