Система магнітного дуття

Дугогасильні пристрої.

1) Щілева камера створює у середині вузький просвіт – щіль, між стінками з дугостійкого ізоляційного матеріалу (азбоцемент та інше).

У щіль загоняється електрична дуга 1 і так гаситься за рахунок підсиленого відводу тепла при тісному зіткненні зі стінками. (див. рис. щілева камера)

(Рис. Щілева камера.)

2) Дугогасильна решітка – пакет з тонких 1-3мм металевих пластин 1, на які видувається дуга. (Рис. дугогасильна решітка.)

(Рис. дугогасильна решітка.)

Пластини виконують роль радіаторів, які інтенсивно відбирають тепло від стовпа дуги і сприяють її гасінню. Найважливішою характеристикою дугогасильної камери є вольт-амперна характеристика (ВАХ).

(Рис. Вольт-амперні характеристики дуги.)

А - вольт-амперна характеристика відкритої дуги у повітрі;

Б – ВАХ щілевої камери, з шириною щілі 0,5 мм;

В – ВАХ дугогасильної камери.

Вид цих кривих в значній мірі залежить від умов охолодження стовпа дуги. У вільній дузі із збільшенням струму і відповідно збільшенням діаметру перерізу дуги погіршується відведення тепла від внутрішніх її зон. Тому кількість іонізованих температурою газових часток стає великим,а опір дуги малим.

У дугогасильній решітці зі збільшенням струму і діаметра стовпа дуги підсилюється охолодження останнього металевими пластинами, що сприяє підтриманню відносно великого опору дуги. У вузькому просвіті щілевої камери стовп дуги «розплющується» при великих струмах і інтенсивність тепловідводу збільшується. Тому характеристика дуги стає зростаючою в кінці.

Досвід експлуатації показує, що дугогасильна решітка не годиться для частих відключень кола при порівняно великих струмах. При великій частоті відключень її пластини розігріваються до великих температур і не встигають охолонути.

Для сходження дуг з контактів і відведення у дугогасильну камеру існують системи магнітного дуття. (Рис. система магнітного дуття.)

(Рис. система магнітного дуття.)

Котушка 1 магнітного дуття увімкнена у коло струму, який вимикається. Створений нею магнітний потік Ф за допомогою полюсів 3 та осердя 2 підводиться до зони горіння дуги біля входу у дугогасильну камеру 4. Взаємодія струму дуги I з магнітним полем напруженістю Н приводить до появи діючої на дугу ел.динамічної сили F_ед, яка заганяє дугу довжиною ℓ_д у камеру.

- магнітна стала

У зоні горіння дуги (у повітряному проміжку Δ між пластинами 3) напруженість поля відповідно до закону повного струму буде:

Підставивши один вираз у інший отримаємо:

Тобто, у системі з котушкою послідовного дуття напрямок F_ед не залежить від напрямку струму. Це дозволяє використовувати вказану систему, як при постійному, так і при змінному струмі. Але при змінному струмі із-за вихрових струмів мож виникнути зсув по фазі між струмом дуги і результуючою напруженістю магнітного поля в зоні горіння дуги, що може привести до закиду дуги в камеру.

При невеликих струмах магнітопровід послідовного дуття не повинен насичуватися. Тоді майже все МРС котушки компенсується спаданням магнітного потенціалу в повітряному проміжку, і напруженість магнітного поля у ньому буде максимальною, що сприяє збільшенню F_ед. При великих струмах магнітопровід доцільно ввести у насичення. У результаті магнітний опір стає великим, що знижує напруженість магнітного поля в зоні розташування дуги. Зменшує силу F_ед та інтенсивність гасіння дуги, внаслідок чого знижується перенапруга при її гасінні.

Існують системи і паралельного дуття. При цьому котушка, яка створює потік Ф, має сотні витків тонкого проводу і підключається на повну напругу джерела живлення. Ця котушка створює в зоні горіння дуги напруженість Н:

Контактор з паралельною котушкою магнітного дуття реагує на напрямок струму.

Недоліком є необхідність підвищення рівня ізоляції котушки з урахуванням повної напруги кіл керування. Замість котушки можна застосувати постійний магніт. За своїми властивостями така система аналогічна системі з котушкою паралельного магнітного дуття. Паралельне дуття при гасінні дуги змінного струму не застосовують, так як практично неможливо узгодити напрям магнітного потоку з напрямом струму дуги, щоб отримати однаковий напрям F_ед у будь-який момент часу.

Дата добавления: 2014-01-13