Гашение электрической дуги воздушным дутьем

Дуга, образующаяся между контактами, обдувается вдоль или по­перек потоком воздуха под давлением от 1 до 4 Па (10÷40 кг/см²).

Перемещающийся с большой скоростью поток воздуха удаляет из зоны дуги нагретые ио­низированные частицы, замещая их другими, охлажденными. Температура ствола дуги резко падает, особенно в момент прохождения тока через нуль. Одновременно происходит и ме­хани­ческое разрушение ствола дуги.

Основное влияние на процесс гашения оказывает давление и ско­рость истечения воздуха, расстояние между контактами, площадь вы­ходного отверстия и направленность струи.

С ростом давления падает степень ионизации, с ростом скорости увеличивается интенсив­ность охлаждения дуги.

Поэтому с ростом давления и скорости истечения потока воздуха повышаются интенсив­ность гашения и отключающая способность дугогасительного устройства. С увеличением вы­ходного отверстия растет скорость истечения потока воздуха, условия гашения дуги улучшают­ся.

По отношению к стволу дуги поток воздуха может быть попереч­ным - поперечное воздуш­ное дутье, продольным - продольное воздуш­ное дутье и продольно - поперечным - продольно - поперечное дутье (рисунках 3.3, 3.4).

Рисунок 3.3 – Дугогасительные камеры с воздушным дутьем

а – дугогасительная камера с поперечным дутьем; б – дугогасительная камера с продольным дутьем

1 – контакт выключателя; 2 – перегородки дугогасительного устройства; 3 – электрическая дуга; 4 - контакт выключателя; 5 – корпус выключателя

В дугогасительных камерах с поперечным дутьем (рисунок 3.3 а) воздушный поток направлен перпендику­лярно дуге. Дуга 3, возникающая между контак­тами 1,4, подвергается воздействию сжатого воз­духа и прижимается к перегородкам 2. При этом обеспечивается интенсивное ее охлажде­ние. Однако из-за больших габаритов и большого расхода воздуха такие камеры широкого примене­ния не нашли.

Поэтому для аппаратов используются камеры продольного и про­дольно-поперечного дутья. В камерах продольного дутья (рисунок 3.3, б) корпус 5 выполнен из фарфора. Дуга 3, образующаяся между контак­тами 1 и 4, потоком воздуха быстро вдувается в их внутреннюю по­лость. При этом обеспечивается малый износ контактов. Пары метал­ла электродов не попадают в межконтакт­ный промежуток и потоком воздуха выносятся в атмосферу, что позволяет с большой скоростью восстанавливать электрическую прочность межконтактного промежут­ка.

В камерах продольно-поперечного дутья (рисунок 3.4 а,б) дуга 2, появляющая между контак­тами 1,3, сначала обдувается продольным потоком воздуха и происходит интенсивное ее охла­ждение. При даль­нейшем расхождении контактов дуга 2 (рисунок 3.4, б) потоком воздуха сбрасыва­ется на контрэлектрод 4 и дуга уже образуется поперечным потоком воздуха, интенсивно охла­ждается и гасится.

Вместе с тем, при горении дуги в ней выделяется большая мощ­ность, что приводит к быст­рому подогреву воздуха и локальному возрастанию давления.

Рисунок 3.4 - Дугогасительные камеры с воздушным дутьем продольно-поперечного типа

а – процесс возникновения электрической дуги при расхождении контактов; б – гашение электрической дуги

1 – подвижный контакт выключателя; 2 – электрическая дуга; 3 – неподвижный контакт; 4 – контрэлектрод.

В результате, количество воздуха, охлаждаю­щего дугу, и его скорость резко уменьшаются. Возможна даже полная остановка воз­душного потока и закупорка сопла дугогасительного устройства.

Поэтому минимальная скорость истечения воздуха должна быть не ниже 8-10 м/с. Кроме того, для ограничения времени горения дуги при больших значениях отключаемого тока, сни­жают скорость и вели­чину восстанавливающегося напряжения с помощью шунтирующих резис­торов и увеличения числа межконтактных промежутков.

Дата добавления: 2014-01-20