Sådan fungerer lysbueslukning i afbrydere

Typer af lysbueslukkere i afbrydere

Afbryderen skal sørge for lysbueslukning under alle mulige netværksforhold.

To versioner af lysbueslukkere har fundet anvendelse i afbrydere - halvlukket og åbent.

I den semi-lukkede version er afbryderen dækket af et hus med åbninger til udslip af varme gasser. Kapslingens volumen er stor nok til at undgå store overtryk inde i huset. I den semi-lukkede version er den varme og ioniserede gasemissionszone normalt et par centimeter fra udstødningsåbningerne. Denne designløsning bruges i automatiske afbrydere installeret ved siden af ​​andre enheder, i koblingsanlæg, i manuelt betjente maskiner. En strømbegrænsende afbryder overstiger ikke 50 kA.

Ved strømme på 100 kA og højere anvendes åbne kamre med et stort udledningsområde i afbrydere.Det semi-lukkede design bruges som regel i montage- og universelle automatiske maskiner, åbne — i højhastigheds- og automatiske maskiner til høje begrænsningsstrømme (100 kA og mere) eller højspændinger (over 1000V).

Metoder til slukning af en lysbue i installation og universalafbrydere

I afbrydere til massebrug (installation og universal) er et deionisk buegitter lavet af stålplader meget brugt. I det omfang der kræves afbrydere til at fungere på både AC og DC, vælges antallet af plader af udløsningstilstanden konstant strømkredsløb... Hvert par plader skal have en spænding på mindre end 25 V.

I AC-kredsløb med en spænding på 660 V giver sådanne lysbueanordninger lysbueslukning med en strøm på op til 50 kA. Ved jævnstrøm fungerer disse enheder ved spændinger op til 440 V og skærer strømme op til 55 kA. Med stålpladelysbueslukkere er slukning stille, med minimal frigivelse af ioniserede og opvarmede gasser fra lysbueslukkeren.

Typer af afbryderbuekamre

Til høje strømme anvendes kamre med labyrintspalter og lige langsgående spaltekamre. Buen trækkes ind i spalten ved magnetisk blæsning med en strømspole.

Et langsgående spaltekammer kan have flere parallelle spalter med konstant tværsnit. Dette reducerer kammerets aerodynamiske modstand og gør det lettere for den høje strømbue at komme ind i spalterne. Først er buen opdelt i en række parallelle fibre. Men så er der af alle de parallelle grene kun én tilbage, hvori der endelig sker udryddelse. Kammervægge og skillevægge er udført i asbestcement.

I labyrintspaltekammeret skaber den gradvise indtræden af ​​buen i zigzagspalten ikke høj modstand ved høje strømme. Et smalt mellemrum øger spændingsgradienten i lysbuen, hvilket reducerer den nødvendige lysbuelængde til quenching. Slidsens zigzagform reducerer maskinens størrelse.

I kammeret med en labyrintspalte afkøles lysbuen intensivt af kammerets vægge På grund af, at lysbuen afgiver en stor mængde varme på spaltens vægge, skal kammerets materiale have en høj termisk effekt. ledningsevne og smeltepunkt.

For at forhindre, at kammeret ødelægges af høj temperatur, er det nødvendigt at holde lysbuen i bevægelse kontinuerligt med høj hastighed. Dette kræver oprettelse af et kraftigt magnetfelt langs hele buens bane i spalten. Hvis hastigheden er utilstrækkelig, ødelægges lysbueslukkeren.

Cordierit bruges som kammermateriale. Gasdannende materialer såsom fibre, organisk glas bruges ikke på grund af øget aerodynamisk modstand.

I øjeblikket, for at forenkle designet (afviser kraftige og komplekse magnetiske detonationssystemer), vender de tilbage til ideen om et deionstålgitter. Stålplader med en rille til lysbuekontakter skaber en kraft, der bevæger lysbuen. I modsætning til et konventionelt gitter er lysbuen i kontakt med isolerede stålplader: slukning sker på samme måde som i et kammer med tværgående isolerende skillevægge, men uden et specielt magnetisk system, der bevæger lysbuen.

Påvirkningen af ​​en lysbue på automatiske kontaktkontakter

Den mest kritiske del af en automatisk afbryder er kontakter.Ved mærkestrømme op til 200 A i automatisk tilstand bruger afbryderne et par kontakter, som kan fores med metalkeramik for at øge lysbuemodstanden.

Store mærkestrømme kræver automatisk anvendelse af to-trins kontaktafbrydere af den bevægelige brotype eller et par hoved- og lysbuekontakter. Hovedkontakterne på afbryderne er foret med sølv eller metalkeramik (sølv, nikkel, grafit). Den faste lysbuekontakt er dækket af SV-50 metalkeramik (sølv, wolfram), aftagelig SN-29GZ. Cermet og andre mærker bruges i automatiske afbrydere.

I afbrydere til høje nominelle strømme anvendes inklusion af flere parallelle par hovedkontakter.

I højhastighedsafbrydere, for at reducere deres egen tid, anvendes kun endekontakter med lav nedsænkning. Kontakterne er lavet af kobber og kontaktfladerne er sølv. På grund af stigningen i mærkestrømmen og den relativt høje kontaktmodstand for automatiske kontakter, arbejdes der i øjeblikket med kunstig køling af kontakterne ved hjælp af en væske. Denne løsning på problemet giver dig mulighed for at opretholde lav vægt og ydeevne. afbryder og øge den kontinuerlige strøm fra 2500 til 10000 A.

Stabilitet af kontakter af automatiske kontakter i tilfælde af kortslutning

Stabilitet af afbryderkontakter, når de er tændt for kortslutning afhænger af trykstigningshastigheden i kontakterne. Når amplituden af ​​den medfølgende strøm er mere end 30-40 kA, bruges momenthandlingsmaskiner, hvor kontakternes bevægelseshastighed og trykket i dem ikke afhænger af kontakthåndtagets bevægelseshastighed.

I selektive universalafbrydere skabes en bevidst tidsforsinkelse, når der løber en kortslutningsstrøm.

For at undgå svejsning af afbryderkontakterne skal der anvendes elektrodynamisk kompensation. Når strøm løber i et lysbuekredsløb til en leder, der bærer en fast lysbuekontaktafbryder, virker en elektrodynamisk kraft, der øger trykket på kontakterne.