4. Дугогасительные устройства.
Открытая электрическая дуга сопровождается выделением большого количества светящихся газов, представляющих собой пламя дуги. Эти газы занимают большой объем, при этом выделяется большое количество тепла. Кроме этого дуга, как проводник, образует вокруг себя электромагнитное поле достаточно большой силы. Все это действует на контактную систему и приводит к преждевременному износу и выходу из строя контактов. Большинство силовых аппаратов, предназначенных для коммутации под нагрузкой, а тем более при коротком замыкании, имеют специальные устройства для гашения дуги, обеспечивающие защиту контактов от ее вредного влияния. На рисунках 6 и 7 показаны дугогасительные устройства: вакуумная дугогасительная камера, которая является основной частью полюса вакуумного выключателя; - катушка магнитного дутья и дугогасительная решетка. В вакууме дуга вообще не возникает, а в катушке магнитного дутья и в дугогасительной решетке возникают электромагнитные силы, стремящиеся выбросить дугу из зоны работы контактной системы и быстрее ее погасить. Высокая проводимость пламени дуги может вызвать при напряжении несколько десятков вольт перекрытие таких промежутков, которые в нормальных условиях не пробиваются при десятках тысяч вольт. В этом главная опасность дуги. Вторая опасность связана с высокой температурой.
В пламени дуги происходят опасные для аппаратов химические процессы. Для уменьшения влияния электрической дуги применяются следующие устройства:
-дугогасительные камеры
-деионные (дугогасительные) решетки из магнитных и немагнитных материалов
- воздушное дутье
- многоступенчатые контактные системы (с дугогасительными контактами-рогами)
- магнитное дутье (катушки магнитного дутья)
- масляные камеры, масляное дутье (камеры, заполненные специальным маслом)
- вакуумные камеры
- камеры с инертным газом (например SF6 - элегаз, электротехнический газ, имеющий высокие изоляционные и дугогасящие свойства)
Кроме этого в некоторых аппаратах применяют специальные контакты: вспомогательные и дугогасительные, для того, чтобы размыкание цепи происходило в несколько стадий. В рудничных аппаратах используют дополнительный контакт, называемый дугогасительным рогом, а при небольшой мощности-- также шунтирующую цепочку из двух встречно включенных диодов, а при постоянном токе—из двух варисторов.
Контактор
постоянного тока(слева) имеет
дугогасительную камеру. При коммутации
дуга под действием конвекции поднимается
вверх и гаснет.
Контактор КТУ-6043 на 400 А имеет специальные дугогасительные контакты (рога), помещенные в дугогасительную камеру. При отключении контактора сначала размыкаются главные контакты, расположенные ниже вспомогательных, а затем – дугогасительные, поэтому главные контакты не испытывают на себе действие электрической дуги и не подгорают.
Р исунок 3 - Контакторы постоянного и переменного тока с дугогасительными камерами
Рисунок 4 - Дугогасительная катушка (катушка магнитного дутья) и