Kuinka valokaaren sammutus toimii katkaisijassa

Valokaarisammutuslaitteiden tyypit katkaisimissa

Katkaisijan on varmistettava valokaaren sammutus kaikissa mahdollisissa verkkoolosuhteissa.

Kaksi versiota valokaarisammutuslaitteista on löytänyt sovelluksen katkaisimissa - puolisuljetut ja avoimet.

Puolisuljetussa versiossa katkaisija on peitetty kotelolla, jossa on aukot kuumien kaasujen poistumista varten. Kotelon tilavuus on riittävän suuri välttääkseen suuria ylipaineita kotelon sisällä. Puolisuljetussa versiossa kuuman ja ionisoidun kaasun päästövyöhyke on yleensä muutaman sentin päässä pakoaukoista. Tätä suunnitteluratkaisua käytetään muiden laitteiden viereen asennetuissa automaattisissa katkaisijoissa, kojeistoissa, käsikäyttöisissä koneissa. Virranrajoitin on enintään 50 kA.

100 kA:n ja sitä suuremmilla virroilla katkaisimissa käytetään avoimia kammioita, joissa on suuri purkausalue.Puolisuljettua rakennetta käytetään pääsääntöisesti kokoonpano- ja yleisautomaateissa, avoimessa - nopeissa ja automaattisissa koneissa korkeille rajoittaville virroille (100 kA ja enemmän) tai suurille jännitteille (yli 1000 V).

Sähkökaaren sammutusmenetelmät asennuksessa ja yleiskatkaisijat

Massakäyttöön tarkoitetuissa katkaisijoissa (asennus ja yleiskäyttöinen) käytetään laajalti teräslevyistä valmistettua deionista kaariverkkoa. Mikäli katkaisijoiden on toimittava sekä vaihto- että tasavirralla, levyjen lukumäärä valitaan laukaisutilan mukaan vakiovirtapiiri... Jokaisen levyparin jännitteen on oltava alle 25 V.

AC-piireissä, joiden jännite on 660 V, tällaiset kaarilaitteet tarjoavat valokaaren sammutuksen jopa 50 kA:n virralla. Tasavirralla nämä laitteet toimivat jopa 440 V jännitteellä ja katkaisevat virtoja 55 kA asti. Teräslevykaarisammuttimilla sammutus on hiljaista ja ionisoituja ja kuumennettuja kaasuja vapautuu mahdollisimman vähän.

Katkaisijakaarikammioiden tyypit

Suurille virroille käytetään kammioita, joissa on labyrinttirakoja ja suoria pitkittäisiä rakoja. Valokaari vedetään koloon magneettipuhalluksella virtakelalla.

Pituussuuntaisessa rakokammiossa voi olla useita samansuuntaisia ​​rakoja, joilla on vakio poikkileikkaus. Tämä vähentää kammion aerodynaamista vastusta ja helpottaa korkean virran kaaren pääsyä rakoihin. Ensin kaari jaetaan sarjaan rinnakkaisia ​​kuituja. Mutta sitten kaikista rinnakkaisista haaroista on jäljellä vain yksi, jossa sukupuutto lopulta tapahtuu. Kammion seinät ja väliseinät on valmistettu asbestisementistä.

Labyrinttirakokammiossa kaaren asteittainen sisääntulo siksak-rakoon ei aiheuta suurta vastusta suurilla virroilla. Kapea rako lisää kaaren jännitegradienttia, mikä vähentää tarvittavaa kaaren pituutta sammutukseen. Raon siksak-muoto pienentää koneen kokoa.

Labyrinttiraolla varustetussa kammiossa kaarta jäähdyttävät intensiivisesti kammion seinät.Koska kaari lähettää suuren määrän lämpöä raon seinille, kammion materiaalilla tulee olla korkea lämpö johtavuus ja sulamispiste.

Jotta kammio ei tuhoutuisi korkean lämpötilan vaikutuksesta, on välttämätöntä pitää kaari liikkumassa jatkuvasti suurella nopeudella. Tämä edellyttää voimakkaan magneettikentän luomista koko kaaren reitille urassa. Jos nopeus on riittämätön, valokaaren sammutuslaite tuhoutuu.

Kammiomateriaalina käytetään kordieriittiä. Kaasua muodostavia materiaaleja, kuten kuituja, orgaanista lasia, ei käytetä lisääntyneen aerodynaamisen vastuksen vuoksi.

Tällä hetkellä suunnittelun yksinkertaistamiseksi (hylkäämällä tehokkaat ja monimutkaiset magneettiset räjähdysjärjestelmät) he palaavat ajatukseen deioniteräsverkosta. Teräslevyt, joissa on ura kaarevia koskettimia varten, luovat voiman, joka liikuttaa kaaria. Toisin kuin perinteinen ristikko, kaari on kosketuksessa eristettyjen teräslevyjen kanssa: sammutus tapahtuu samalla tavalla kuin kammiossa, jossa on poikittaiset eristävät väliseinät, mutta ilman erityistä magneettijärjestelmää, joka liikuttaa kaaria.

Sähkökaaren vaikutus automaattisiin kosketinkytkimiin

Automaattisen katkaisijan kriittisin osa ovat koskettimet.Automaattitilassa 200 A:n nimellisvirroilla katkaisijat käyttävät yhtä kosketinparia, jotka voidaan vuorata metallikeraamilla valokaaren vastuksen lisäämiseksi.

Suuret nimellisvirrat vaativat automaattisen kaksivaiheisen, liikkuvan siltatyypin tai pää- ja kaarikoskettimen parin käytön. Katkaisijoiden pääkoskettimet on vuorattu hopealla tai metallikeraamilla (hopea, nikkeli, grafiitti). Kiinteä kaarikosketin on päällystetty SV-50 metallikeramiikalla (hopea, volframi), irrotettava SN-29GZ. Automaattisissa kytkimissä käytetään kermettiä ja muita merkkejä.

Suurten nimellisvirtojen katkaisimissa käytetään useita rinnakkaisia ​​pääkoskettimia.

Suurinopeuksisissa katkaisijoissa käytetään vain vähän upotettuja päätykoskettimia oman ajan lyhentämiseksi. Koskettimet ovat kuparia ja kosketuspinnat hopeaa. Nimellisvirran kasvun ja automaattikytkimien suhteellisen suuren kosketusresistanssin vuoksi työstetään parhaillaan koskettimien keinotekoista jäähdytystä nesteellä. Tämän ongelman ratkaisun avulla voit säilyttää alhaisen painon ja suorituskyvyn. katkaisija ja nosta jatkuva virta 2500:sta 10000 A:iin.

Automaattisten kytkinten koskettimien vakaus oikosulun sattuessa

Katkaisijakoskettimien vakaus päälle kytkettynä oikosulku riippuu koskettimien paineen nousun nopeudesta. Kun mukana tulevan virran amplitudi on yli 30-40 kA, käytetään momenttitoimikoneita, joissa koskettimien liikenopeus ja paine niissä ei riipu kytkimen kahvan liikenopeudesta.

Selektiivisissä yleiskatkaisijoissa luodaan tahallinen aikaviive, kun oikosulkuvirta kulkee.

Katkaisijakoskettimien hitsaamisen välttämiseksi on käytettävä sähködynaamista kompensointia. Kun virta kulkee kaaripiirissä johtimeen, jossa on kiinteä kaarikosketinkatkaisija, vaikuttaa sähködynaaminen voima, joka lisää koskettimiin kohdistuvaa painetta.