Как происходит гашение электрической дуги в автоматических выключателях
Автоматический выключатель должен обеспечивать гашение дуги при всех возможных режимах сети.
В автоматических выключателях нашли применение два исполнения дугогасительных устройств — полузакрытое и открытое.
В полузакрытом исполнении автоматический выключатель закрыт кожухом, имеющим отверстия для выхода горячих газов. Объем кожуха делается достаточно большим, чтобы избежать появления внутри кожуха больших избыточных давлений. При полузакрытом исполнении зона выброса горячих и ионизированных газов составляет обычно несколько сантиметров от выхлопных щелей. Такое конструктивное решение применяется в автоматических выключателях, монтируемых рядом с другими аппаратами, в распределительных устройствах, в автоматах с ручным управлением. Предельный ток автоматического выключателя не превышает 50 кА.
При токах 100 кА и выше в автоматических выключателях применяются камеры открытого исполнения с большой зоной выброса. Полузакрытое исполнение применяется, как правило, в установочных и универсальных автоматах, открытое — в быстродействующих и автоматах на большие предельные токи (100 кА и выше) или большие напряжения (выше 1000В).
Способы гашения электрической дуги в установочных и универсальных автоматических выключателях
В автоматических выключателях массового применения (установочных и универсальных) широкое применение получила деионная дугогасительная решетка из стальных пластин. Поскольку автоматические выключатели должны работать как на переменном, так и на постоянном токе, число пластин выбирается из условия отключения цепи постоянного тока. На каждую пару пластин должно приходиться напряжение менее 25 В.
В цепях переменного тока с напряжением 660 В такие дугогасительные устройства обеспечивают гашение дуги с током до 50 кА. На постоянном токе эти устройства работают при напряжении до 440 В и отключают токи до 55 кА. В дугогасительных устройствах со стальными пластинами гашение происходит спокойно, с минимальным выбросом ионизированных и нагретых газов из дугогасительного устройства.
Виды дугогасительных камер автоматических выключателей
При больших токах применяются лабиринтно-щелевые камеры и камеры с прямой продольной щелью. Втягивание дуги в щель осуществляется магнитным дутьем с катушкой тока.
Продольно-щелевая камера может иметь несколько параллельных щелей неизменного сечения. Это уменьшает аэродинамическое сопротивление камеры и облегчает вхождение дуги с большим током в щели. Вначале дуга разбивается на ряд параллельных волокон. Но затем из всех параллельных ветвей остается лишь одна, в которой окончательно происходит гашение. Стенки камеры и перегородки изготавливаются из асбоцемента.
В лабиринтно-щелевой камере постепенное вхождение дуги в зигзагообразную щель не создает высокого аэродинамического сопротивления при больших токах. Узкая щель повышает градиент напряжения в дуге, что сокращает необходимую длину дуги при гашении. Зигзагообразная форма щели уменьшает габариты автомата.
В лабиринтно-щелевой камере осуществляется интенсивное охлаждение дуги стенка-ми камеры. Ввиду того что дуга отдает большое количество тепла стенкам щели, материал камеры должен обладать высокой теплопроводностью и температурой плавления.
Для того чтобы не происходило разрушение камеры от высокой температуры, необходимо, чтобы дуга двигалась непрерывно с большой скоростью. Это требует создания мощного магнитного поля на всем пути движения дуги в щели. При недостаточной скорости движения происходит разрушение дугогасительного устройства.
В качестве материала для камеры применяется кордиерит. Газообразующие материалы типа фибры, органического стекла не применяются из-за повышения аэродинамического сопротивления.
В настоящее время с целью упрощения конструкции (отказ от мощных и сложных систем магнитного дутья) вновь возвращаются к идее деионной стальной решетки. Стальные пластины, имеющие паз для дугогасительных контактов создают усилие, перемещающее дугу. В отличие от обычной решетки дуга соприкасается с изолированными стальными пластинами: гашение происходит так же, как в камере с поперечными изоляционными перегородками, но при отсутствии специальной магнитной системы, двигающей дугу.
Влияние электрической дуги на контакты автоматических выключателей
Наиболее ответственной частью токоведущей цепи автоматических выключателей являются контакты. При номинальных токах до 200 А в автоматических выключателях применяется одна пара контактов, которые для увеличения дугостойкости могут быть облицованы металлокерамикой.
Большие номинальные токи требуют применения в автоматических выключателях двухступенчатого контакта типа перекатывающегося моста или пары основных и дугогасительных контактов. Основные контакты автоматических выключателей облицовываются либо серебром, либо металлокерамикой (серебро, никель, графит). Дугогасительный неподвижный контакт покрывается металлокерамикой СВ-50 (серебро, вольфрам), подвижный СН-29ГЗ. В автоматичекских выключателях применяется металлокерамика и других марок.
В автоматических выключатлелях на большие номинальные токи применяется включение нескольких параллельных пар основных контактов.
В быстродействующих автоматических выключателях с целью уменьшения собственного времени применяются исключительно торцевые контакты, имеющие малый провал. Контакты изготавливаются из меди и поверхности касания подвергаются серебрению. В связи с ростом номинального тока и относительно высоким сопротивлением контактов автоматических выключателей, в настоящее время, проводятся работы по искусственному охлаждению контактов с помощью жидкости. Такое решение задачи позволяет сохранить малую массу и быстродействие автоматического выключателя и увеличить длительный ток с 2500 до 10 000 А.
Устойчивость контактов автоматических выключателей при включении на короткое замыкание
Устойчивость контактов автоматических выключателей при включении на короткое замыкание зависит от скорости нарастания давления в контактах. При амплитуде включаемого тока более 30 — 40 кА применяют автоматы моментного действия, у которых скорость движения контактов и нажатие в них не зависят от скорости перемещения включающей рукоятки.
В универсальных автоматических выключателях, работающих селективно, создается намеренная выдержка времени при протекании тока короткого замыкания.
Во избежание сваривания контактов автоматического выключателя обязательно применяется электродинамическая компенсация. При протекании тока в дугогасительном контуре на проводник, несущий неподвижный дугогасительный контакт автоматического выключатлеля, действует электродинамическая сила, увеличивающая нажатие контактов.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Способы гашения электрической дуги в установочных и универсальных автоматических выключателях
Виды дугогасительных устройств в автоматических выключателях
Автоматический выключатель должен обеспечивать гашение дуги при всех возможных режимах сети.
В автоматических выключателях нашли применение два исполнения дугогасительных устройств — полузакрытое и открытое.
В полузакрытом исполнении автоматический выключатель закрыт кожухом, имеющим отверстия для выхода горячих газов. Объем кожуха делается достаточно большим, чтобы избежать появления внутри кожуха больших избыточных давлений. При полузакрытом исполнении зона выброса горячих и ионизированных газов составляет обычно несколько сантиметров от выхлопных щелей. Такое конструктивное решение применяется в автоматических выключателях, монтируемых рядом с другими аппаратами, в распределительных устройствах, в автоматах с ручным управлением. Предельный ток автоматического выключателя не превышает 50 кА.
При токах 100 кА и выше в автоматических выключателях применяются камеры открытого исполнения с большой зоной выброса. Полузакрытое исполнение применяется, как правило, в установочных и универсальных автоматах, открытое — в быстродействующих и автоматах на большие предельные токи (100 кА и выше) или большие напряжения (выше 1000В).
Способы гашения электрической дуги в установочных и универсальных автоматических выключателях
В автоматических выключателях массового применения (установочных и универсальных) широкое применение получила деионная дугогасительная решетка из стальных пластин. Поскольку автоматические выключатели должны работать как на переменном, так и на постоянном токе, число пластин выбирается из условия отключения цепи постоянного тока. На каждую пару пластин должно приходиться напряжение менее 25 В.
В цепях переменного тока с напряжением 660 В такие дугогасительные устройства обеспечивают гашение дуги с током до 50 кА. На постоянном токе эти устройства работают при напряжении до 440 В и отключают токи до 55 кА. В дугогасительных устройствах со стальными пластинами гашение происходит спокойно, с минимальным выбросом ионизированных и нагретых газов из дугогасительного устройства.
Дата добавления: 2016-10-17 ; просмотров: 955 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Онлайн журнал электрика
Статьи по электроремонту и электромонтажу
Как происходит гашение электрической дуги в автоматических выключателях
Виды дугогасительных устройств в автоматических выключателях
Автоматический выключатель должен обеспечивать гашение дуги при всех вероятных режимах сети.
В автоматических выключателях отыскали применение два выполнения дугогасительных устройств — полузакрытое и открытое.
В полузакрытом выполнении автоматический выключатель закрыт кожухом, имеющим отверстия для выхода жарких газов. Объем кожуха делается довольно огромным, чтоб избежать возникновения снутри кожуха огромных лишних давлений. При полузакрытом выполнении зона выброса жарких и ионизированных газов составляет обычно несколько см от выхлопных щелей. Такое конструктивное решение применяется в автоматических
выключателях, монтируемых рядом с другими аппаратами, в распределительных устройствах, в автоматах с ручным управлением. Предельный ток
автоматического выключателя не превосходит 50 кА.
При токах 100 кА и выше в автоматических выключателях используются камеры открытого выполнения с большой зоной выброса. Полузакрытое выполнение применяется, обычно, в установочных и универсальных
автоматах, открытое — в быстродействующих и автоматах на огромные предельные токи (100 кА и выше) либо огромные напряжения (выше 1000В).
Методы гашения электронной дуги в установочных и
универсальных автоматических выключателях
В автоматических выключателях массового внедрения (установочных и универсальных) обширное применение получила деионная дугогасительная решетка из железных пластинок. Так как
автоматические выключатели должны работать как на переменном, так и на неизменном токе, число пластинок выбирается из условия отключения цепи неизменного тока. На каждую пару пластинок должно приходиться напряжение наименее 25 В.
В цепях переменного тока с напряжением 660 В такие дугогасительные устройства обеспечивают гашение дуги с током до 50 кА. На неизменном токе эти устройства работают при напряжении до 440 В и отключают токи до 55 кА. В дугогасительных устройствах со железными пластинами гашение происходит расслабленно, с наименьшим выбросом ионизированных и нагретых газов из дугогасительного устройства.
Виды дугогасительных камер автоматических выключателей
При огромных токах используются лабиринтно-щелевые камеры и камеры с прямой продольной щелью. Втягивание дуги в щель осуществляется магнитным дутьем с катушкой тока.
Продольно-щелевая камера может иметь несколько параллельных щелей постоянного сечения. Это уменьшает аэродинамическое сопротивление камеры и упрощает вхождение дуги с огромным током в щели. Сначала дуга разбивается на ряд параллельных волокон. Но потом из всех параллельных веток остается только одна, в какой совсем происходит гашение. Стены камеры и перегородки делаются из асбоцемента.
В лабиринтно-щелевой камере постепенное вхождение дуги в извилистую щель не делает высочайшего аэродинамического сопротивления при огромных токах. Узенькая щель увеличивает градиент напряжения в дуге, что уменьшает нужную длину дуги при гашении. Извилистая форма щели уменьшает габариты автомата.
В лабиринтно-щелевой камере осуществляется насыщенное остывание дуги стенка-ми камеры. Ввиду того что дуга дает огромное количество тепла стенам щели, материал камеры должен владеть высочайшей теплопроводимостью и температурой плавления.
Для того чтоб не происходило разрушение камеры от высочайшей температуры, нужно, чтоб дуга двигалась безпрерывно с большой скоростью. Это просит сотворения массивного магнитного поля на всем пути движения дуги в щели. При недостаточной скорости движения происходит разрушение дугогасительного устройства.
В качестве материала для камеры применяется кордиерит. Газообразующие материалы типа фибры, органического стекла не используются из-за увеличения аэродинамического сопротивления.
В текущее время с целью упрощения конструкции (отказ от массивных и сложных систем магнитного дутья) вновь ворачиваются к идее деионной металлической решетки. Железные пластинки, имеющие паз для дугогасительных контактов делают усилие, перемещающее дугу. В отличие от обыкновенной решетки дуга соприкасается с изолированными железными пластинами: гашение происходит так же, как в камере с поперечными изоляционными перегородками, но при отсутствии специальной магнитной системы, двигающей дугу.
Воздействие электронной дуги на контакты автоматических
выключателей
Более ответственной частью токоведущей цепи автоматических
выключателей являются контакты. При номинальных токах до 200 А в автоматических
выключателях применяется одна пара контактов, которые для роста дугостойкости могут быть облицованы металлокерамикой.
Огромные номинальные токи требуют внедрения в автоматических
выключателях двухступенчатого контакта типа перекатывающегося моста либо пары главных и дугогасительных
контактов. Главные контакты автоматических выключателей облицовываются или серебром, или металлокерамикой (серебро, никель, графит). Дугогасительный недвижный контакт покрывается металлокерамикой СВ-50 (серебро, вольфрам), подвижный СН-29ГЗ.
В автоматичекских выключателях применяется металлокерамика и других марок.
В автоматических выключатлелях на огромные номинальные токи применяется включение нескольких параллельных пар главных контактов.
В быстродействующих автоматических выключателях с целью уменьшения собственного времени используются только торцевые контакты, имеющие малый провал. Контакты делаются из меди и поверхности касания подвергаются серебрению. В связи с ростом номинального тока и относительно высочайшим сопротивлением контактов
автоматических выключателей, в текущее время, проводятся работы по искусственному остыванию контактов при помощи воды. Такое решение задачки позволяет сохранить малую массу и быстродействие
автоматического выключателя и прирастить долгий ток с 2500 до 10 000 А.
Устойчивость контактов автоматических выключателей при
включении на куцее замыкание
Устойчивость контактов автоматических выключателей при включении на куцее замыкание находится в зависимости от скорости нарастания давления в контактах. При амплитуде включаемого тока более 30 — 40 кА используют автоматы моментного деяния, у каких скорость движения контактов и нажатие в их не зависят от скорости перемещения включающей ручки.
В универсальных автоматических выключателях, работающих селективно, создается преднамеренная выдержка времени при протекании тока недлинного замыкания.
Во избежание сваривания контактов автоматического выключателя непременно применяется электродинамическая компенсация. При протекании тока в дугогасительном контуре на проводник, несущий недвижный дугогасительный контакт
автоматического выключатлеля, действует электродинамическая сила, увеличивающая нажатие контактов.
Источник
