5 Принципи гасіння дуга в апаратах до 1000 в

Завдання дугогасильного пристрою полягає в тому, щоб забезпечити гасіння дуги за малий час з допустимим рівнем перенапруги при малому зносі частин апарата та при мінімальному об’эмі розжарених газів з мінімальними світловим та звуковим ефектами.

Uд = U_А + U_К + Ест · lст Uд = U_ел+ Ест · lст

1 спосіб. Розтягування електричної дуги. Цей метод є недостатньо ефективним, тому що значення напруженості силового поля при горінні дуги у повітрі має невелике значення Ест = 10 В/см та гасіння такої дуги вимагає значного розтягнення, що збільшує габарити апарату.

2 спосіб. Збільшення тиску. Використовується в деяких апаратах низької напруги.

3 спосіб. Охолодження дуги. В апаратах низької напруги найбільш поширені дугогасні пристрої з вузькою щілиною (ширина щілини менша, ніж ширина дуги). Для затягування дуги у вузьку щілину використовують магнітне дуття.

Магнітне дуття створюється котушкою з сталевим осердям з’єднаним з феромагнітними полюсами у вигляді пластин. Використовується дугогасні пристрої з послідовно та паралельно з’єднаними котушками. При послідовному з’єднанні котушка вмикається послідовно з контактами, між якими виникає дуга.

Uд = U_ел (m+1)+ Ест · δ · (m+1)

6 Принципи гасіння дуги в апаратах понад 1000 в

1-й спосіб. Розтягування електричної дуги + вузькі щілини (електромагнітні вимикачі);

2-й спосіб. Збільшення тиску.

3-й спосіб. Охолодження електричної дуги.

У високовольтних вимикачах комутуються струми у 10-ки кіло ампер і для виконання такої складної задачі як гасіння дуги використовують стиснутий елегаз, повітря, трансформаторну оливу.

Гасіння дуги потоком стиснутого повітря. Стиснуте повітря має високу густину та теплопровідність, омиваючи дугу з високою швидкістю воно охолоджує її та при проходженні струму через нуль забезпечує d-іонізацію дугового стовпа. Окрім того стиснуте повітря має високу електричну міцність. Повітря з компресора очищають від механічних домішок за допомогою фільтрів.

Використовують такі види дуття:

• Поперечне дуття;

• Повздовжне дуття між двома суцільними контактами;

• Повздовжне дуття між суцільним та порожнистим контактом;

• Повздовжне дуття між двома порожнистими контактами однакового діаметру (симетричне дуття);

• Повздовжне дуття між двома порожнистими контактами різного внутрішнього діаметру (несиметричне дуття)

Елемент ,в якому електрична дуга піддається повздовжньому охолодженню повітрям називається соплом. Після розходження контактів у дузі виділяється потужність під впливом якої відбувається підігрів повітря та місцеве підняття тиску. Може навіть відбутися закупорка сопла та зупинка потоку.

Гасіння дуги в елегазі. Елегаз в порівнянні з повітрям має такі переваги:

1. Електрична міцність у елегазу у 2,5 рази вища, ніж у повітря;

2. При повздовжньому дутті дугогасна здатність у п’ять разів вища, ніж у повітря;

3. Висока питома густина елегазу та тепловіддача струмоведучих частин, що дозволяє збільшити густину струму і зменшити масу міді у вимикачі;

4. Елегаз дозволяє збільшити між контактні проміжки та скоротити кількість розривів на вимикачі.

5. Елегаз – інертний газ, не взаємодіє з киснем та воднем і майже не розкладається електричною дугою.; не токсичний, але деякі продукти, що утворюються під дією дуги небезпечні для людини.

Недоліком є висока температура скраплення.

Гасіння дуги в трансформаторній оливі. Якщо контакти вимикача розміщено в мастилі, то при їх розмиканні дуга призводить до інтенсивного випарування мастила. Гази, що при цьому виділяються, доволі швидко проникають в зону ствола дуги та призводять до перемішування холодного та гарячого газів в пузирі, що забезпечує інтенсивне охолодження та деіонізацію дугового проміжку. Окрім того, деінізуючу здатність газів підвищує тиск всередині пузиря, що створюється при швидкому розкладанні мастила.

Гасіння дуги у вакуумі.