Hur man släcker en ljusbåge i elektriska apparater
Att bryta apparatens elektriska krets är en övergångsprocess för apparatens omkopplingskropp från tillståndet för en ledare av elektrisk ström till tillståndet för en icke-ledare (dielektrisk).
För att ljusbågen ska släckas är det nödvändigt att avjoniseringsprocesserna överstiger joniseringsprocesserna. För att släcka bågen är det nödvändigt att skapa förhållanden där spänningsfallet på bågen överstiger spänningen som tillhandahålls av strömförsörjningen.
Forcerad luftrörelse
Bågsläckning i en ström av tryckluft som produceras av en kompressor är mycket effektivt. Sådan släckning används inte i lågspänningsanordningar, eftersom ljusbågen kan släckas på enklare sätt utan användning av specialutrustning för komprimering av luft.
För att släcka ljusbågen, särskilt vid kritiska strömmar (när förhållanden för att släcka ljusbågen uppstår, kallas de kritiska), används ett påtvingat luftblås som skapas av delarna i det rörliga systemet när de rör sig under utlösningsprocessen.
Att släcka en ljusbåge i en vätska, till exempel i transformatorolja, är mycket effektivt, eftersom de resulterande gasformiga produkterna från oljenedbrytning vid den höga temperaturen hos den elektriska ljusbågen intensivt avjoniserar ljusbågscylindern. Om kontakterna på frånkopplingsanordningen placeras i olja, leder bågen som uppstod under öppningen till intensiv gasbildning och förångning av oljan. Runt ljusbågen bildas en gasbubbla som huvudsakligen består av väte. Den snabba nedbrytningen av oljan leder till en tryckökning, vilket bidrar till bättre bågkylning och avjonisering. På grund av konstruktionens komplexitet används inte denna metod för bågsläckning i lågspänningsenheter.
Ökat gastryck gör det lättare att släcka ljusbågen eftersom det ökar värmeöverföringen. Det visade sig att bågspänningsegenskaperna i olika gaser vid olika tryck (högre än atmosfärstryck) kommer att vara desamma om dessa gaser har samma konvektionsvärmeöverföringskoefficienter.
Släckning under ökat tryck utförs i slutna patronsäkringar utan fyllmedel av PR-serien.
Elektrodynamisk effekt på bågen. Vid strömmar över 1 A har de elektrodynamiska krafterna som uppstår mellan ljusbågen och intilliggande spänningsförande delar en stor inverkan på ljusbågssläckningen.Det är bekvämt att betrakta dem som ett resultat av interaktionen mellan bågströmmen och det magnetiska fältet som skapas av strömmen som passerar genom de strömförande delarna. Det enklaste sättet att skapa ett magnetfält är att korrekt placera elektroderna mellan vilka ljusbågen brinner.
För framgångsrik härdning är det nödvändigt att avståndet mellan elektroderna gradvis ökar i riktningen för dess rörelse. Vid låga strömmar är inga, till och med mycket små steg (1 mm höga) oönskade, eftersom bågen kan vara försenad vid deras kant.
Magnetisk fyllning. Om det inte är möjligt att uppnå kylning genom korrekt arrangemang av de strömförande delarna med acceptabla kontaktlösningar, så används så kallad magnetisk kylning för att inte öka för mycket. För att göra detta, i området där regnbågen brinner, skapa magnetiskt fält med hjälp av en permanentmagnet eller en elektromagnet vars ljusbågssläckningsspole är kopplad i serie med huvudkretsen.Ibland förstärks magnetfältet som skapas av strömslingan av speciella ståldelar. Magnetfältet riktar bågen i önskad riktning.
Med en seriekopplad ljusbågssläckningsspole leder en förändring av strömriktningen i huvudkretsen inte till en förändring av ljusbågens färdriktning. Med en permanentmagnet kommer ljusbågen att röra sig i olika riktningar beroende på strömriktningen i huvudkretsen. Normalt tillåter inte utformningen av bågrännan detta. Då kan enheten arbeta i en riktning av strömmen, vilket är en betydande olägenhet. Detta är den största nackdelen med permanentmagnetdesignen, som är enklare, mer kompakt och billigare än bågspolens design.
Sättet att släcka ljusbågen med en seriekopplad spole är att den högsta fältstyrkan ska skapas vid kritiska strömmar som är små. Bågsläckningsfältet blir stort endast vid höga strömmar, när det är möjligt att klara sig utan det, eftersom de elektrodynamiska krafterna blir tillräckligt betydande för att blåsa ut bågen.
Magnetisk ljuddämpning används ofta i apparater som är konstruerade för normalt atmosfärstryck. I automatiska luftströmbrytare för spänningar upp till 600 V (förutom höghastighet) används inte bågsläckande spolar, eftersom dessa i första hand är manuellt manövrerade enheter och det är lätt att skapa ett tillräckligt stort kontaktgap för dem. Fältförstärkning med stålklämmor som täcker spänningsförande delar används dock ofta. Bågsläckningsspolar används i enpoliga elektromagnetiska kontaktorer likström eftersom kontaktlösningen måste reduceras mycket för att undvika att använda för stor indragande elektromagnet.