Способы гашения дуги в коммутационных аппаратах до 1000 В

Основные способы гашения дуги

В коммутационных аппаратах до 1 кВ широко используются следующие способы гашения дуги:

1. Удлинение дуги при быстром расхождении контактов.

Чем длиннее дуга, тем большее напряжение необходимо для её существования. Если напряжение источника питания окажется меньше, то дуга гаснет.

Деление длинной дуги на ряд коротких (рис. 2.5, а).

Как показано на рис. 2.1 напряжение на дуге складывается из катодного U _к и анодного U _а падений напряжений и напряжения ствола дуги U _сд:

U _д= U _к+ U _а+ U _сд= U _э+ U _сд .

Если длинную дугу, возникшую при размыкании контактов, затянуть в дугогасительную решетку из металлических пластин, то она разделится на N коротких дуг. Каждая короткая дуга будет иметь свое катодное и анодное падения напряжений U _э. Дуга гаснет, если:

U < n U _э,

где U — напряжение сети; U _э — сумма катодного и анодного падений напряжения (20—25 В в дуге постоянного тока).

Дугу переменного тока также можно разделить на N коротких дуг. В момент прохождения тока через нуль околокатодное пространство мгновенно приобретает электрическую прочность 150—250 В.

Дуга гаснет, если

U <(150—250) n.

2. Гашение дуги в узких щелях.

Если дуга горит в узкой щели, образованной дугостойким материалом, то благодаря соприкосновению с холодными поверхностями происходит интенсивное охлаждение и диффузия заряженных частиц в окружающую среду. Это приводит к быстрой деионизации и гашению дуги.

3. Движение дуги в магнитном поле.

Рис. 2.5. Способы гашения дуги:

а — деление длинной дуги на короткие; б — затягивание дуги в узкую щель дугогасительной камеры; в — вращение дуги в магнитном поле; г — гашение дуги в масле: 1 — неподвижный контакт; 2 — ствол дуги; 3 — водородная оболочка; 4 — зона газа; 5 — зона паров масла; 6 — подвижный контакт

Электрическая дуга может рассматриваться как проводник с током. Если дуга находится в магнитном поле, то на нее действует сила, определяемая по правилу левой руки. Если создать магнитное поле, направленное перпендикулярно оси дуги, то она получит поступательное движение и будет затянута внутрь щели дугогасительной камеры (рис. 2.5, б).

В радиальном магнитном поле дуга получит вращательное движение (рис. 2.5, в). Магнитное поле может быть создано постоянными магнитами, специальными катушками или самим контуром токоведущих частей. Быстрое вращение и перемещение дуги способствует ее охлаждению и деионизации.

Последние два способа гашения дуги (в узких щелях и в магнитном поле) применяются также в отключающих аппаратах напряжением выше 1 кВ.

Дата добавления: 2015-05-08