كيف يعمل إطفاء القوس الكهربائي في قواطع الدائرة
أنواع أجهزة إطفاء القوس الكهربائي في قواطع الدائرة
يجب أن يوفر قاطع الدائرة إطفاء القوس في جميع ظروف الشبكة الممكنة.
يوجد إصداران من أجهزة إطفاء القوس الكهربائي تطبيقًا في قواطع الدائرة - شبه مغلقة ومفتوحة.
في الإصدار شبه المغلق ، يتم تغطية قاطع الدائرة بغطاء به فتحات للهروب من الغازات الساخنة. حجم الغلاف كبير بما يكفي لتجنب الضغط الزائد الكبير داخل الغلاف. في النسخة شبه المغلقة ، تكون منطقة انبعاث الغازات المؤينة والساخنة عادة على بعد بضعة سنتيمترات من فتحات العادم. يتم استخدام حل التصميم هذا في قواطع الدائرة الأوتوماتيكية المثبتة بجانب الأجهزة الأخرى ، في مجموعة المفاتيح ، في الآلات التي يتم تشغيلها يدويًا. لا يتجاوز قاطع الدائرة الحالية 50 كيلو أمبير.
في التيارات التي تبلغ 100 كيلو أمبير وأعلى ، يتم استخدام غرف مفتوحة ذات مساحة تفريغ كبيرة في قواطع الدائرة.يتم استخدام التصميم شبه المغلق ، كقاعدة عامة ، في التجميع والآلات الأوتوماتيكية الشاملة ، المفتوحة - في آلات عالية السرعة وأوتوماتيكية للتيارات عالية الحد (100 كيلو أمبير وأكثر) أو الفولتية العالية (أكثر من 1000 فولت).
طرق إطفاء القوس الكهربائي في التركيب وقواطع الدائرة الشاملة
في قواطع الدائرة الكهربائية للاستخدام الجماعي (التركيب والشامل) ، يتم استخدام شبكة القوس اللايوني المصنوعة من الألواح الفولاذية على نطاق واسع. بقدر ما يلزم تشغيل قواطع الدائرة على كل من التيار المتردد والتيار المستمر ، يتم تحديد عدد اللوحات حسب حالة التعثر دارة تيار مستمر... يجب أن يكون جهد كل زوج من الألواح أقل من 25 فولت.
في دوائر التيار المتردد بجهد 660 فولت ، توفر أجهزة القوس هذه إطفاء القوس بتيار يصل إلى 50 كيلو أمبير. في التيار المباشر ، تعمل هذه الأجهزة بجهد يصل إلى 440 فولت وتقطع التيارات حتى 55 كيلو أمبير. مع مبردات القوس الفولاذي ، يكون التبريد هادئًا ، مع إطلاق أدنى للغازات المؤينة والمسخنة من مخمد القوس.
أنواع غرف قوس قواطع الدائرة
بالنسبة للتيارات العالية ، يتم استخدام غرف ذات شقوق متاهة وحجرات شق طولية مستقيمة. يتم سحب القوس إلى الفتحة عن طريق النفخ المغناطيسي بملف تيار.
قد تحتوي غرفة الشق الطولي على عدة شقوق متوازية ذات مقطع عرضي ثابت. هذا يقلل من السحب الديناميكي الهوائي للغرفة ويجعل من السهل على قوس التيار العالي دخول الفتحات. أولاً ، ينقسم القوس إلى سلسلة من الألياف المتوازية. ولكن بعد ذلك ، من بين جميع الفروع الموازية ، يبقى واحد فقط ، حيث يحدث الانقراض أخيرًا. جدران وأقسام الغرفة مصنوعة من الأسمنت الأسبستي.
في غرفة شق المتاهة ، لا ينتج عن الدخول التدريجي للقوس في الشق المتعرج مقاومة عالية عند التيارات العالية. تزيد الفجوة الضيقة من تدرج الجهد في القوس ، مما يقلل من طول القوس المطلوب للتبريد. يقلل الشكل المتعرج للفتحة من حجم الماكينة.
في الغرفة ذات الشق المتاهة ، يتم تبريد القوس بشكل مكثف بواسطة جدران الغرفة. نظرًا لحقيقة أن القوس يبعث قدرًا كبيرًا من الحرارة على جدران الشق ، يجب أن تكون مادة الغرفة ذات حرارة عالية الموصلية ونقطة الانصهار.
لمنع الحجرة من التدمير بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، من الضروري الحفاظ على القوس يتحرك باستمرار بسرعة عالية. يتطلب هذا إنشاء مجال مغناطيسي قوي على طول المسار الكامل للقوس في الفتحة. إذا كانت السرعة غير كافية ، يتم تدمير جهاز إطفاء القوس.
يستخدم Cordierite كمادة الغرفة. لا يتم استخدام المواد المكونة للغاز مثل الألياف والزجاج العضوي بسبب زيادة السحب الديناميكي الهوائي.
حاليًا ، لتبسيط التصميم (رفض أنظمة التفجير المغناطيسي القوية والمعقدة) ، فإنهم يعودون إلى فكرة الشبكة الفولاذية deion. تخلق الألواح الفولاذية ذات الأخدود لتلامس الانحناء قوة تحرك القوس. على عكس الشبكة التقليدية ، يكون القوس على اتصال بألواح فولاذية معزولة: يحدث الإطفاء بنفس الطريقة كما في غرفة ذات أقسام عازلة عرضية ، ولكن بدون نظام مغناطيسي خاص يحرك القوس.
تأثير القوس الكهربائي على مفاتيح الاتصال الأوتوماتيكية
الجزء الأكثر أهمية في قاطع الدائرة الأوتوماتيكي هو التلامس.في التيارات المقدرة حتى 200 أ في الوضع التلقائي ، تستخدم قواطع الدائرة زوجًا واحدًا من الملامسات ، والتي يمكن تبطينها بالسيراميك المعدني لزيادة مقاومة القوس.
تتطلب التيارات المقننة الكبيرة تطبيقًا تلقائيًا لقواطع الاتصال ذات المرحلتين من نوع الجسر المتحرك أو زوج من جهات الاتصال الرئيسية والقوسية. تصطف جهات الاتصال الرئيسية لقواطع الدائرة بالفضة أو المعدن والسيراميك (الفضة والنيكل والجرافيت). تماس القوس الثابت مغطى بسيراميك معدني SV-50 (فضي ، تنجستن) ، قابل للإزالة SN-29GZ. تستخدم Cermet والعلامات التجارية الأخرى في المفاتيح التلقائية.
في قواطع الدائرة للتيارات عالية التصنيف ، يتم استخدام عدة أزواج متوازية من جهات الاتصال الرئيسية.
في قواطع الدائرة عالية السرعة ، من أجل تقليل وقتهم ، يتم استخدام جهات الاتصال ذات الانغماس المنخفض فقط. الملامسات مصنوعة من النحاس وأسطح التلامس فضية. نظرًا للزيادة في التيار المقنن ومقاومة التلامس العالية نسبيًا للمفاتيح الأوتوماتيكية ، يجري العمل حاليًا على التبريد الاصطناعي للوصلات باستخدام سائل. يتيح لك هذا الحل للمشكلة الحفاظ على انخفاض الوزن والأداء. قاطع دارة وزيادة التيار المستمر من 2500 إلى 10000 أمبير.
استقرار ملامسات المفاتيح التلقائية في حالة حدوث ماس كهربائي
استقرار ملامسات القاطع عند تشغيله من أجل دائرة مقصورة يعتمد على معدل ارتفاع الضغط في جهات الاتصال. عندما تكون سعة التيار المضمن أكثر من 30-40 كيلو أمبير ، يتم استخدام آلات الحركة اللحظية ، حيث لا تعتمد سرعة حركة جهات الاتصال والضغط فيها على سرعة حركة مقبض التبديل.
في قواطع الدائرة العالمية الانتقائية ، يتم إنشاء تأخير زمني متعمد عندما يتدفق تيار دائرة كهربائية قصيرة.
من أجل تجنب لحام وصلات القاطع ، يجب تطبيق التعويض الكهروديناميكي. عندما يتدفق التيار في دائرة قوسية إلى موصل يحمل قاطع تلامس قوس ثابت ، تعمل القوة الكهروديناميكية ، مما يزيد الضغط على نقاط التلامس.