Виды дугогасительных устройств в автоматических выключателях

Автоматический выключатель должен обеспечивать гашение дуги при всех вероятных режимах сети.

В автоматических выключателях отыскали применение два выполнения дугогасительных устройств — полузакрытое и открытое.

В полузакрытом выполнении автоматический выключатель закрыт кожухом, имеющим отверстия для выхода жарких газов. Объем кожуха делается довольно огромным, чтоб избежать возникновения снутри кожуха огромных лишних давлений. При полузакрытом выполнении зона выброса жарких и ионизированных газов составляет обычно несколько см от выхлопных щелей. Такое конструктивное решение применяется в автоматических
выключателях, монтируемых рядом с другими аппаратами, в распределительных устройствах, в автоматах с ручным управлением. Предельный ток
автоматического выключателя не превосходит 50 кА.

При токах 100 кА и выше в автоматических выключателях используются камеры открытого выполнения с большой зоной выброса. Полузакрытое выполнение применяется, обычно, в установочных и универсальных
автоматах, открытое — в быстродействующих и автоматах на огромные предельные токи (100 кА и выше) либо огромные напряжения (выше 1000В).

Методы гашения электронной дуги в установочных и
универсальных автоматических выключателях

В автоматических выключателях массового внедрения (установочных и универсальных) обширное применение получила деионная дугогасительная решетка из железных пластинок. Так как
автоматические выключатели должны работать как на переменном, так и на неизменном токе, число пластинок выбирается из условия отключения цепи неизменного тока. На каждую пару пластинок должно приходиться напряжение наименее 25 В.

В цепях переменного тока с напряжением 660 В такие дугогасительные устройства обеспечивают гашение дуги с током до 50 кА. На неизменном токе эти устройства работают при напряжении до 440 В и отключают токи до 55 кА. В дугогасительных устройствах со железными пластинами гашение происходит расслабленно, с наименьшим выбросом ионизированных и нагретых газов из дугогасительного устройства.

Виды дугогасительных камер автоматических выключателей

При огромных токах используются лабиринтно-щелевые камеры и камеры с прямой продольной щелью. Втягивание дуги в щель осуществляется магнитным дутьем с катушкой тока.

Продольно-щелевая камера может иметь несколько параллельных щелей постоянного сечения. Это уменьшает аэродинамическое сопротивление камеры и упрощает вхождение дуги с огромным током в щели. Сначала дуга разбивается на ряд параллельных волокон. Но потом из всех параллельных веток остается только одна, в какой совсем происходит гашение. Стены камеры и перегородки делаются из асбоцемента.

В лабиринтно-щелевой камере постепенное вхождение дуги в извилистую щель не делает высочайшего аэродинамического сопротивления при огромных токах. Узенькая щель увеличивает градиент напряжения в дуге, что уменьшает нужную длину дуги при гашении. Извилистая форма щели уменьшает габариты автомата.

В лабиринтно-щелевой камере осуществляется насыщенное остывание дуги стенка-ми камеры. Ввиду того что дуга дает огромное количество тепла стенам щели, материал камеры должен владеть высочайшей теплопроводимостью и температурой плавления.

Для того чтоб не происходило разрушение камеры от высочайшей температуры, нужно, чтоб дуга двигалась безпрерывно с большой скоростью. Это просит сотворения массивного магнитного поля на всем пути движения дуги в щели. При недостаточной скорости движения происходит разрушение дугогасительного устройства.

В качестве материала для камеры применяется кордиерит. Газообразующие материалы типа фибры, органического стекла не используются из-за увеличения аэродинамического сопротивления.

В текущее время с целью упрощения конструкции (отказ от массивных и сложных систем магнитного дутья) вновь ворачиваются к идее деионной металлической решетки. Железные пластинки, имеющие паз для дугогасительных контактов делают усилие, перемещающее дугу. В отличие от обыкновенной решетки дуга соприкасается с изолированными железными пластинами: гашение происходит так же, как в камере с поперечными изоляционными перегородками, но при отсутствии специальной магнитной системы, двигающей дугу.

Воздействие электронной дуги на контакты автоматических
выключателей

Более ответственной частью токоведущей цепи автоматических
выключателей являются контакты. При номинальных токах до 200 А в автоматических
выключателях применяется одна пара контактов, которые для роста дугостойкости могут быть облицованы металлокерамикой.

Огромные номинальные токи требуют внедрения в автоматических
выключателях двухступенчатого контакта типа перекатывающегося моста либо пары главных и дугогасительных
контактов. Главные контакты автоматических выключателей облицовываются или серебром, или металлокерамикой (серебро, никель, графит). Дугогасительный недвижный контакт покрывается металлокерамикой СВ-50 (серебро, вольфрам), подвижный СН-29ГЗ.
В автоматичекских выключателях применяется металлокерамика и других марок.

В автоматических выключатлелях на огромные номинальные токи применяется включение нескольких параллельных пар главных контактов.

В быстродействующих автоматических выключателях с целью уменьшения собственного времени используются только торцевые контакты, имеющие малый провал. Контакты делаются из меди и поверхности касания подвергаются серебрению. В связи с ростом номинального тока и относительно высочайшим сопротивлением контактов
автоматических выключателей, в текущее время, проводятся работы по искусственному остыванию контактов при помощи воды. Такое решение задачки позволяет сохранить малую массу и быстродействие
автоматического выключателя и прирастить долгий ток с 2500 до 10 000 А.

Устойчивость контактов автоматических выключателей при
включении на куцее замыкание

Устойчивость контактов автоматических выключателей при включении на куцее замыкание находится в зависимости от скорости нарастания давления в контактах. При амплитуде включаемого тока более 30 — 40 кА используют автоматы моментного деяния, у каких скорость движения контактов и нажатие в их не зависят от скорости перемещения включающей ручки.

В универсальных автоматических выключателях, работающих селективно, создается преднамеренная выдержка времени при протекании тока недлинного замыкания.

Во избежание сваривания контактов автоматического выключателя непременно применяется электродинамическая компенсация. При протекании тока в дугогасительном контуре на проводник, несущий недвижный дугогасительный контакт
автоматического выключатлеля, действует электродинамическая сила, увеличивающая нажатие контактов.