Kuinka sammuttaa sähkökaari sähkölaitteissa
Laitteen sähköpiirin katkaiseminen on prosessi, jossa laitteen kytkentärunko siirtyy sähkövirran johtimen tilasta ei-johtavaan (dielektriseen) tilaan.
Kaaren sammuttamiseksi on välttämätöntä, että deionisaatioprosessit ylittävät ionisaatioprosessit. Kaaren sammuttamiseksi on luotava olosuhteet, joissa kaaren jännitehäviö ylittää virtalähteen syöttämän jännitteen.
Pakotettu ilmaliike
Valokaarisammutus kompressorin tuottamassa paineilmavirrassa on erittäin tehokasta. Tällaista sammutusta ei käytetä pienjännitelaitteissa, koska valokaari voidaan sammuttaa yksinkertaisemmilla tavoilla ilman erityisiä paineilmalaitteita.
Kaaren sammuttamiseen, erityisesti kriittisillä virroilla (kun sähkökaaren sammutusolosuhteet ovat olemassa, niitä kutsutaan kriittisiksi), käytetään pakotettua ilmapuhallusta, jonka liikkuvan järjestelmän osat synnyttävät liikkuessaan laukaisuprosessin aikana.
Valokaarin sammuttaminen nesteessä, esimerkiksi muuntajaöljyssä, on erittäin tehokasta, koska syntyneet kaasumaiset öljyn hajoamistuotteet sähkökaaren korkeassa lämpötilassa deionisoivat intensiivisesti kaarisylinterin. Jos irrotuslaitteen koskettimet asetetaan öljyyn, avaamisen aikana syntynyt kaari johtaa voimakkaaseen kaasun muodostumiseen ja öljyn haihtumiseen. Kaaren ympärille muodostuu kaasukupla, joka koostuu pääasiassa vedystä. Öljyn nopea hajoaminen johtaa paineen nousuun, mikä edistää kaaren parempaa jäähdytystä ja deionisaatiota. Suunnittelun monimutkaisuuden vuoksi tätä valokaaren sammutusmenetelmää ei käytetä pienjännitelaitteissa.
Lisääntynyt kaasunpaine helpottaa valokaaren sammuttamista, koska se lisää lämmönsiirtoa. Havaittiin, että kaarijänniteominaisuudet eri kaasuissa eri paineissa (korkeammilla kuin ilmakehän paineilla) ovat samat, jos näillä kaasuilla on samat konvektiolämmönsiirtokertoimet.
Sammutus korotetulla paineella suoritetaan suljetuissa patruunasulakkeissa ilman PR-sarjan täyteainetta.
Elektrodynaaminen vaikutus kaareen. Yli 1 A:n virroilla kaaren ja viereisten jännitteisten osien välillä esiintyvillä sähködynaamisilla voimilla on suuri vaikutus kaaren sammutukseen.On kätevää pitää niitä kaarivirran ja jännitteisten osien läpi kulkevan virran luoman magneettikentän vuorovaikutuksen seurauksena. Yksinkertaisin tapa luoda magneettikenttä on sijoittaa oikein elektrodit, joiden väliin kaari palaa.
Onnistuneen kovettumisen kannalta on välttämätöntä, että elektrodien välinen etäisyys kasvaa vähitellen sen liikkeen suuntaan. Pienillä virroilla mikään, edes hyvin pienet askelmat (1 mm korkeat) eivät ole toivottavia, koska kaari voi viivästyä niiden reunassa.
Magneettinen täyte. Jos jäähdytystä ei ole mahdollista saavuttaa oikealla järjestelyllä virtaa kuljettavia osia käyttämällä hyväksyttäviä kosketusratkaisuja, käytetään ns. magneettijäähdytystä, jotta se ei kasvaisi liikaa. Luo tätä varten alueelle, jossa sateenkaari palaa magneettikenttä kestomagneetin tai sähkömagneetin avulla, jonka valokaaren sammutuskela on kytketty sarjaan pääpiirin kanssa Joskus virtasilmukan synnyttämää magneettikenttää vahvistetaan erikoisteräsosilla. Magneettikenttä ohjaa kaaren haluttuun suuntaan.
Sarjakytketyllä valokaaren sammutuskelalla pääpiirin virran suunnan muutos ei johda kaaren kulkusuunnan muutokseen. Kestomagneetilla kaari liikkuu eri suuntiin pääpiirin virran suunnasta riippuen. Normaalisti kaarikourun rakenne ei salli tätä. Sitten laite voi toimia yhdessä virran suunnassa, mikä on merkittävä haitta. Tämä on kestomagneettirakenteen suurin haitta, joka on yksinkertaisempi, kompaktimpi ja halvempi kuin kaarikela.
Valokaari sammutetaan sarjaan kytketyllä kelalla siten, että pienillä kriittisillä virroilla tulisi luoda suurin kentänvoimakkuus. Valokaarisammutuskenttä kasvaa suureksi vain suurilla virroilla, kun se on mahdollista ilman sitä, koska sähködynaamiset voimat ovat riittävän merkittäviä kaaren puhaltamiseksi.
Magneettista äänenvaimennusta käytetään laajalti laitteissa, jotka on suunniteltu normaalille ilmanpaineelle. Automaattisissa ilmakytkimissä jopa 600 V:n jännitteille (paitsi suurnopeuksille) valokaaren sammutuskäämejä ei käytetä, koska nämä ovat ensisijaisesti käsikäyttöisiä laitteita ja niille on helppo luoda riittävän suuri kosketusväli. Usein käytetään kuitenkin kenttävahvistusta jännitteisiä osia peittävillä teräspuristimilla. Valokaarisammutuskäärejä käytetään yksinapaiset sähkömagneettiset kontaktorit tasavirta, koska kosketinratkaisua on vähennettävä paljon, jotta vältytään liian suurelta sisäänvetyvän sähkömagneetin käyttämiseltä.