Hvordan lysbueslukking fungerer i effektbrytere

Typer av lysbueslukkere i effektbrytere

Strømbryteren skal sørge for lysbueslukking under alle mulige nettverksforhold.

To versjoner av lysbueslukkere har funnet anvendelse i effektbrytere - halvlukket og åpent.

I den halvlukkede versjonen er effektbryteren dekket av et hus med åpninger for utslipp av varme gasser. Volumet på foringsrøret er stort nok til å unngå store overtrykk inne i foringsrøret. I den semi-lukkede versjonen er den varme og ioniserte gassutslippssonen vanligvis noen få centimeter fra eksosåpningene. Denne designløsningen brukes i automatsikringer installert ved siden av andre enheter, i bryteranlegg, i manuelt betjente maskiner. En strømbegrensende effektbryter overstiger ikke 50 kA.

Ved strømmer på 100 kA og høyere brukes åpne kamre med stort utladningsareal i effektbrytere.Den semi-lukkede designen brukes som regel i monterings- og universelle automatiske maskiner, åpne — i høyhastighets og automatiske maskiner for høye begrensende strømmer (100 kA og mer) eller høyspenninger (over 1000V).

Metoder for å slukke en lysbue i installasjon og universalbrytere

I effektbrytere for massebruk (installasjon og universal) er et deionisk lysbuegitter laget av stålplater mye brukt. I den grad det kreves effektbrytere for å fungere på både AC og DC, velges antall plater av utløsningstilstanden konstant strømkrets... Hvert par plater må ha en spenning på mindre enn 25 V.

I vekselstrømskretser med en spenning på 660 V gir slike lysbueenheter lysbueslukking med en strøm på opptil 50 kA. Ved likestrøm opererer disse enhetene med spenninger opp til 440 V og kutter strømmer opp til 55 kA. Med lysbueslukkere av stålplater er slukking stillegående, med minimal frigjøring av ioniserte og oppvarmede gasser fra lysbueslukkeren.

Typer strømbryterbuekamre

For høye strømmer benyttes kamre med labyrintspalter og rette langsgående spaltekammer. Buen trekkes inn i sporet ved magnetisk blåsing med en strømspole.

Et langsgående spaltekammer kan ha flere parallelle spalter med konstant tverrsnitt. Dette reduserer kammerets aerodynamiske motstand og gjør det lettere for høystrømsbuen å komme inn i sporene. Først er buen delt inn i en serie parallelle fibre. Men så er det bare én igjen av alle parallelle grener, der utryddelsen til slutt skjer. Kammervegger og skillevegger er laget av asbestsement.

I labyrintspaltekammeret skaper ikke den gradvise inntredenen av buen inn i sikksakkspalten høy luftmotstand ved høye strømmer. Et smalt gap øker spenningsgradienten i lysbuen, noe som reduserer den nødvendige lysbuelengden for quenching. Sikksakkformen på sporet reduserer størrelsen på maskinen.

I kammeret med en labyrintspalte avkjøles lysbuen intensivt av kammerets vegger.På grunn av at lysbuen avgir en stor mengde varme på veggene i slissen, må materialet i kammeret ha høy termisk effekt. ledningsevne og smeltepunkt.

For å forhindre at kammeret blir ødelagt av høy temperatur, er det nødvendig å holde lysbuen i bevegelse kontinuerlig med høy hastighet. Dette krever at det opprettes et kraftig magnetfelt langs hele banen til buen i sporet. Hvis hastigheten er utilstrekkelig, blir lysbueslukkingsanordningen ødelagt.

Cordieritt brukes som kammermateriale. Gassdannende materialer som fiber, organisk glass brukes ikke på grunn av økt aerodynamisk motstand.

For tiden, for å forenkle designet (avviser kraftige og komplekse magnetiske detonasjonssystemer), går de tilbake til ideen om et deionstålgitter. Stålplater med spor for lysbuekontakter skaper en kraft som beveger lysbuen. I motsetning til et konvensjonelt gitter er lysbuen i kontakt med isolerte stålplater: slukking skjer på samme måte som i et kammer med tverrgående isolerende skillevegger, men uten et spesielt magnetisk system som beveger lysbuen.

Påvirkningen av en lysbue på automatiske kontaktbrytere

Den mest kritiske delen av en automatisk effektbryter er kontakter.Ved nominelle strømmer opp til 200 A i automatisk modus bruker effektbryterne ett par kontakter, som kan fores med metallkeramikk for å øke lysbuemotstanden.

Store merkestrømmer krever automatisk påføring av totrinns kontaktbrytere av den bevegelige brotypen eller et par hoved- og lysbuekontakter. Hovedkontaktene til strømbryterne er foret med sølv eller metallkeramikk (sølv, nikkel, grafitt). Den faste lysbuekontakten er dekket med SV-50 metallkeramikk (sølv, wolfram), avtagbar SN-29GZ. Cermet og andre merker brukes i automatiske brytere.

I effektbrytere for høye nominelle strømmer brukes inkludering av flere parallelle par hovedkontakter.

I høyhastighetsbrytere, for å redusere egentid, brukes kun endekontakter med lav nedsenking. Kontaktene er laget av kobber og kontaktflatene er sølv. På grunn av økningen i merkestrømmen og den relativt høye kontaktmotstanden til automatiske brytere, jobbes det for tiden med kunstig kjøling av kontaktene ved hjelp av en væske. Denne løsningen på problemet lar deg opprettholde lav vekt og ytelse. strømbryter og øke den kontinuerlige strømmen fra 2500 til 10000 A.

Stabilitet av kontakter til automatiske brytere i tilfelle kortslutning

Stabilitet av bryterkontakter når de er slått på for kortslutning avhenger av hastigheten på trykkstigningen i kontaktene. Når amplituden til den inkluderte strømmen er mer enn 30-40 kA, brukes øyeblikkshandlingsmaskiner, der bevegelseshastigheten til kontaktene og trykket i dem ikke avhenger av bevegelseshastigheten til bryterhåndtaket.

I selektive universalbrytere skapes en bevisst tidsforsinkelse når en kortslutningsstrøm flyter.

For å unngå sveising av bryterkontaktene, må det benyttes elektrodynamisk kompensasjon. Når strømmen flyter i en lysbuekrets til en leder som bærer en fast lysbuekontaktbryter, virker en elektrodynamisk kraft som øker trykket på kontaktene.