Kako deluje gašenje obloka v odklopnikih

Vrste naprav za gašenje obloka v odklopnikih

Odklopnik mora zagotavljati gašenje obloka v vseh možnih pogojih omrežja.

Dve različici naprav za gašenje obloka sta našli uporabo v odklopnikih - pol zaprti in odprti.

V polzaprti izvedbi je odklopnik pokrit z ohišjem z odprtinami za izhod vročih plinov. Prostornina ohišja je dovolj velika, da se izognemo velikim nadtlakom v ohišju. Pri polzaprti različici je območje emisije vročih in ioniziranih plinov običajno nekaj centimetrov od izpušnih odprtin. Ta konstrukcijska rešitev se uporablja v avtomatskih odklopnikih, nameščenih poleg drugih naprav, v stikalnih napravah, v strojih z ročnim upravljanjem. Odklopnik za omejevanje toka ne presega 50 kA.

Pri tokovih 100 kA in več se v odklopnikih uporabljajo odprte komore z veliko površino praznjenja.Polzaprta konstrukcija se praviloma uporablja v montažnih in univerzalnih avtomatih, odprta - v hitrih in avtomatskih strojih za visoke mejne tokove (100 kA in več) ali visoke napetosti (nad 1000 V).

Metode gašenja električnega obloka v inštalacijskih in univerzalnih odklopnikih

V odklopnikih za množično uporabo (instalacijski in univerzalni) se široko uporablja deionska obločna mreža iz jeklenih plošč. V kolikor morajo odklopniki delovati na izmenični in enosmerni tok, se število plošč izbere glede na stanje sprožitve vezje s konstantnim tokom... Vsak par plošč mora imeti napetost manjšo od 25 V.

V izmeničnih tokokrogih z napetostjo 660 V takšne obločne naprave zagotavljajo gašenje obloka s tokom do 50 kA. Pri enosmernem toku te naprave delujejo pri napetostih do 440 V in režejo tokove do 55 kA. Pri dušilnikih obloka iz jeklene pločevine je gašenje tiho, z minimalnim sproščanjem ioniziranih in segretih plinov iz dušilnika obloka.

Vrste obločnih komor odklopnikov

Za velike tokove se uporabljajo komore z labirintnimi režami in komore z ravnimi vzdolžnimi režami. Oblok se vleče v režo z magnetnim pihanjem s tokovno tuljavo.

Komora z vzdolžno režo ima lahko več vzporednih rež s konstantnim prečnim prerezom. To zmanjša aerodinamični upor komore in olajša vstop visokotokovnega obloka v reže. Najprej je lok razdeljen na vrsto vzporednih vlaken. A potem od vseh vzporednih vej ostane samo ena, v kateri končno pride do izumrtja. Stene komore in predelne stene so iz azbestnega cementa.

V komori z labirintno režo postopno vstopanje obloka v cikcak režo ne ustvarja velikega upora pri visokih tokovih. Ozka reža poveča napetostni gradient v obloku, kar zmanjša zahtevano dolžino obloka za gašenje. Cik-cak oblika reže zmanjša velikost stroja.

V komori z labirintno režo se oblok intenzivno ohlaja s stenami komore.Ker oblok oddaja veliko toplote na stenah reže, mora imeti material komore visoko toplotno prevodnost in tališče.

Da bi preprečili uničenje komore zaradi visoke temperature, je potrebno vzdrževati neprekinjeno premikanje obloka z visoko hitrostjo. To zahteva ustvarjanje močnega magnetnega polja vzdolž celotne poti loka v reži. Če je hitrost nezadostna, se naprava za gašenje obloka uniči.

Kot material komore se uporablja kordierit. Materiali, ki tvorijo plin, kot so vlakna, organsko steklo, se ne uporabljajo zaradi povečanega aerodinamičnega upora.

Trenutno se za poenostavitev zasnove (zavrnitev močnih in zapletenih sistemov magnetne detonacije) vračajo k ideji deionske jeklene mreže. Jeklene plošče z utorom za obločne kontakte ustvarjajo silo, ki premika oblok. Za razliko od običajne mreže je oblok v stiku z izoliranimi jeklenimi ploščami: gašenje poteka na enak način kot v komori s prečnimi izolacijskimi pregradami, vendar brez posebnega magnetnega sistema, ki premika oblok.

Vpliv električnega obloka na avtomatska kontaktna stikala

Najbolj kritičen del avtomatskega odklopnika so kontakti.Pri nazivnih tokovih do 200 A v avtomatskem načinu odklopniki uporabljajo en par kontaktov, ki so lahko obloženi s kovinsko keramiko za povečanje odpornosti obloka.

Veliki nazivni tokovi zahtevajo avtomatsko uporabo dvostopenjskih kontaktnih odklopnikov tipa premičnega mostu ali para glavnih in obločnih kontaktov. Glavni kontakti odklopnikov so obloženi s srebrom ali kovinsko keramiko (srebro, nikelj, grafit). Fiksni obločni kontakt je prekrit s kovinsko keramiko SV-50 (srebro, volfram), odstranljiva SN-29GZ. Cermet in druge znamke se uporabljajo v avtomatskih stikalih.

V odklopnikih za visoke nazivne tokove se uporablja vključitev več vzporednih parov glavnih kontaktov.

Pri hitrih odklopnikih se za zmanjšanje lastnega časa uporabljajo samo končni kontakti z nizko potopitvijo. Kontakti so bakreni, kontaktne površine pa srebrne. Zaradi povečanja nazivnega toka in relativno visokega kontaktnega upora avtomatskih stikal se trenutno izvaja delo na umetnem hlajenju kontaktov s tekočino. Ta rešitev problema vam omogoča ohranjanje nizke teže in zmogljivosti. odklopnik in povečajte trajni tok z 2500 na 10000 A.

Stabilnost kontaktov avtomatskih stikal v primeru kratkega stika

Stabilnost odklopnih kontaktov, ko so vklopljeni za kratek stik odvisno od hitrosti naraščanja tlaka v kontaktih. Ko je amplituda vključenega toka večja od 30-40 kA, se uporabljajo momentni stroji, pri katerih hitrost gibanja kontaktov in tlak v njih nista odvisna od hitrosti gibanja ročaja stikala.

Pri selektivnih univerzalnih odklopnikih se ustvari namerna časovna zakasnitev, ko teče tok kratkega stika.

Da bi se izognili varjenju kontaktov odklopnika, je treba uporabiti elektrodinamično kompenzacijo. Ko tok teče v obločnem tokokrogu do vodnika, ki nosi fiksni kontaktni odklopnik obloka, deluje elektrodinamična sila, ki poveča pritisk na kontakte.