كيفية إطفاء قوس كهربائي في الأجهزة الكهربائية

يعد كسر الدائرة الكهربائية للجهاز عملية انتقال لجسم التبديل للجهاز من حالة موصل التيار الكهربائي إلى حالة غير موصل (عازل).

من أجل إطفاء القوس ، من الضروري أن تتجاوز عمليات إزالة الأيونات عمليات التأين. لإخماد القوس الكهربائي ، من الضروري تهيئة الظروف التي يتجاوز فيها انخفاض الجهد على القوس الجهد الذي يوفره مزود الطاقة.

حركة الهواء القسري

إن إطفاء القوس الكهربائي في تيار من الهواء المضغوط الناتج عن الضاغط فعال للغاية. لا يتم استخدام هذا الإطفاء في الأجهزة ذات الجهد المنخفض ، حيث يمكن إطفاء القوس بطرق أبسط دون استخدام معدات خاصة لضغط الهواء.

لإطفاء القوس ، خاصة في التيارات الحرجة (عندما تحدث ظروف لإطفاء القوس الكهربائي ، يطلق عليها حرجة) ، يتم استخدام ضربة قسرية للهواء تم إنشاؤها بواسطة أجزاء من النظام المتحرك عند التحرك أثناء عملية التعثر.

إن تبريد القوس في سائل ، على سبيل المثال في زيت المحولات ، فعال للغاية ، لأن المنتجات الغازية الناتجة عن تحلل الزيت عند درجة حرارة عالية للقوس الكهربائي تزيل الأيونات بشكل مكثف من أسطوانة القوس. إذا تم وضع ملامسات جهاز الفصل في الزيت ، فإن القوس الذي حدث أثناء الفتح يؤدي إلى تكوين غاز مكثف وتبخر الزيت. تتشكل فقاعة غاز حول القوس ، والتي تتكون أساسًا من الهيدروجين. يؤدي التحلل السريع للزيت إلى زيادة الضغط ، مما يساهم في تبريد القوس وإزالة الأيونات بشكل أفضل. نظرًا لتعقيد التصميم ، لا يتم استخدام طريقة التبريد بالقوس في الأجهزة ذات الجهد المنخفض.

تسهل زيادة ضغط الغاز إطفاء القوس لأنه يزيد من انتقال الحرارة. وجد أن خصائص جهد القوس في الغازات المختلفة عند ضغوط مختلفة (أعلى من الضغط الجوي) ستكون هي نفسها إذا كانت هذه الغازات لها نفس معاملات نقل الحرارة بالحمل الحراري.

يتم الإطفاء تحت ضغط متزايد في مصاهر خرطوشة مغلقة بدون حشو من سلسلة PR.

التأثير الكهروديناميكي على القوس. عند التيارات فوق 1 أ ، فإن القوى الكهروديناميكية التي تحدث بين القوس والأجزاء الحية المجاورة لها تأثير كبير على تبريد القوس.من المريح اعتبارها نتيجة تفاعل تيار القوس والمجال المغناطيسي الناتج عن مرور التيار عبر الأجزاء الحية. إن أبسط طريقة لإنشاء مجال مغناطيسي هي وضع الأقطاب الكهربائية التي يحترق القوس بينها بشكل صحيح.

للحصول على تصلب ناجح ، من الضروري أن تزداد المسافة بين الأقطاب الكهربائية تدريجياً في اتجاه حركتها. في التيارات المنخفضة ، لا يُعد أي شيء غير مرغوب فيه ، حتى الخطوات الصغيرة جدًا (ارتفاع 1 مم) ، حيث قد يتأخر القوس عند حافتها.

حشوة مغناطيسية. إذا لم يكن من الممكن تحقيق التبريد عن طريق الترتيب الصحيح للأجزاء الحاملة للتيار باستخدام حلول تلامس مقبولة ، فعندئذٍ من أجل عدم الزيادة المفرطة ، يتم استخدام ما يسمى بالتبريد المغناطيسي. للقيام بذلك ، في المنطقة التي يحترق فيها قوس قزح ، قم بإنشاء حقل مغناطيسي عن طريق مغناطيس دائم أو مغناطيس كهربي الذي يتم توصيل ملف إطفاء القوس به في سلسلة مع الدائرة الرئيسية.في بعض الأحيان يتم تضخيم المجال المغناطيسي الناتج عن الحلقة الحالية بواسطة أجزاء فولاذية خاصة. يوجه المجال المغناطيسي القوس في الاتجاه المطلوب.

مع ملف إطفاء القوس المتسلسل المتسلسل ، لا يؤدي التغيير في اتجاه التيار في الدائرة الرئيسية إلى تغيير اتجاه حركة القوس. باستخدام المغناطيس الدائم ، يتحرك القوس في اتجاهات مختلفة اعتمادًا على اتجاه التيار في الدائرة الرئيسية. عادة ، تصميم شلال القوس لا يسمح بذلك. ثم يمكن للجهاز أن يعمل في اتجاه واحد للتيار ، وهو إزعاج كبير. هذا هو العيب الرئيسي لتصميم المغناطيس الدائم ، وهو أبسط وأكثر إحكاما وأرخص من تصميم الملف القوسي.

تتمثل طريقة إخماد القوس باستخدام ملف متصل متسلسل في أنه يجب إنشاء أعلى شدة مجال في التيارات الحرجة الصغيرة. يصبح مجال إطفاء القوس كبيرًا فقط في التيارات العالية ، عندما يكون من الممكن الاستغناء عنه ، حيث تصبح القوى الكهروديناميكية كبيرة بما يكفي لتفجير القوس.

يستخدم الإسكات المغناطيسي على نطاق واسع في الأجهزة المصممة للضغط الجوي العادي. في مفاتيح الهواء الأوتوماتيكية للجهد حتى 600 فولت (باستثناء السرعة العالية) ، لا يتم استخدام ملفات تبريد القوس ، نظرًا لأن هذه هي في الأساس أجهزة يتم تشغيلها يدويًا ومن السهل إنشاء فجوة تلامس كبيرة بما يكفي لها. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم استخدام التعزيز الميداني بمشابك فولاذية تغطي الأجزاء الحية. تستخدم ملفات إطفاء القوس الكهربائي في الموصلات الكهرومغناطيسية ذات القطب الواحد تيار مباشر لأنه يجب تقليل محلول التلامس كثيرًا لتجنب استخدام مغناطيس كهربائي كبير جدًا.