Hoe een elektrische boog in elektrische apparaten te doven
Het onderbreken van het elektrische circuit van het apparaat is een overgangsproces van het schakellichaam van het apparaat van de toestand van een geleider van elektrische stroom naar de toestand van een niet-geleider (diëlektricum).
Om de boog te doven, is het noodzakelijk dat de deïonisatieprocessen de ionisatieprocessen overtreffen. Om de boog te doven, is het noodzakelijk om omstandigheden te creëren waarin de spanningsval op de boog groter is dan de spanning die door de voeding wordt geleverd.
Geforceerde luchtbeweging
Het doven van een boog in een stroom perslucht geproduceerd door een compressor is zeer effectief. Een dergelijke blussing wordt niet gebruikt in laagspanningsapparaten, omdat de boog op eenvoudigere manieren kan worden gedoofd zonder het gebruik van speciale apparatuur voor het samenpersen van lucht.
Om de boog te doven, vooral bij kritieke stromen (wanneer de omstandigheden voor het doven van de elektrische boog optreden, worden ze kritiek genoemd), wordt een geforceerde luchtstroom gebruikt die wordt gecreëerd door de delen van het bewegende systeem tijdens het bewegen tijdens het uitschakelproces.
Het doven van een boog in een vloeistof, bijvoorbeeld in transformatorolie, is zeer effectief, omdat de resulterende gasvormige producten van ontleding van olie bij de hoge temperatuur van de elektrische boog de boogcilinder intensief deïoniseren. Als de contacten van het ontkoppelingsapparaat in olie worden geplaatst, leidt de boog die tijdens het openen is opgetreden tot intense gasvorming en verdamping van de olie. Rond de boog ontstaat een gasbel, die voornamelijk uit waterstof bestaat. De snelle ontleding van de olie leidt tot een toename van de druk, wat bijdraagt aan een betere boogkoeling en deïonisatie. Vanwege de complexiteit van het ontwerp wordt deze methode van boogdoving niet gebruikt in laagspanningsapparaten.
Verhoogde gasdruk maakt het gemakkelijker om de boog te doven omdat het de warmteoverdracht verhoogt. Het bleek dat de boogspanningskarakteristieken in verschillende gassen bij verschillende drukken (hoger dan atmosferisch) hetzelfde zullen zijn als deze gassen dezelfde convectie-warmteoverdrachtscoëfficiënten hebben.
Het blussen onder verhoogde druk wordt uitgevoerd in gesloten patroonzekeringen zonder vulmiddel uit de PR-serie.
Elektrodynamisch effect op de boog. Bij stromen boven 1 A hebben de elektrodynamische krachten die optreden tussen de boog en aangrenzende onder spanning staande delen een grote invloed op het doven van de boog.Het is handig om ze te beschouwen als het resultaat van de interactie van de boogstroom en het magnetische veld dat wordt gecreëerd door de stroom die door de onder spanning staande delen gaat. De eenvoudigste manier om een magnetisch veld te creëren, is door de elektroden waartussen de boog brandt correct te plaatsen.
Voor een succesvolle uitharding is het noodzakelijk dat de afstand tussen de elektroden geleidelijk toeneemt in de bewegingsrichting. Bij lage stromingen zijn geen, zelfs zeer kleine stappen (1 mm hoog) ongewenst, omdat de boog aan de rand kan worden vertraagd.
Magnetische vulling. Als het niet mogelijk is om koeling te bereiken door de stroomvoerende delen goed te rangschikken met acceptabele contactoplossingen, dan wordt om niet te veel toe te nemen, zogenaamde magnetische koeling gebruikt. Om dit te doen, creëer je in het gebied waar de regenboog brandt magnetisch veld door middel van een permanente magneet of een elektromagneet waarvan de boogdovende spoel in serie is geschakeld met de hoofdstroomkring.Soms wordt het door de stroomlus opgewekte magnetische veld versterkt door speciale stalen onderdelen. Het magnetische veld stuurt de boog in de gewenste richting.
Met een in serie geschakelde boogdovende spoel leidt een verandering van de stroomrichting in het hoofdcircuit niet tot een verandering van de richting van de boogbeweging. Met een permanente magneet zal de boog in verschillende richtingen bewegen, afhankelijk van de richting van de stroom in het hoofdcircuit. Normaal gesproken laat het ontwerp van de vlamboog dit niet toe. Dan kan het apparaat in één richting van de stroom werken, wat een aanzienlijk ongemak is. Dit is het belangrijkste nadeel van het ontwerp met permanente magneten, dat eenvoudiger, compacter en goedkoper is dan het ontwerp met boogspoelen.
De manier om de boog te doven met behulp van een in serie geschakelde spoel is dat de hoogste veldsterkte moet worden gecreëerd bij kritische stromen die klein zijn. Het boogdovende veld wordt alleen groot bij hoge stromen, wanneer het mogelijk is om zonder te doen, aangezien de elektrodynamische krachten significant genoeg worden om de boog uit te blazen.
Magnetische demping wordt veel gebruikt in apparaten die zijn ontworpen voor normale atmosferische druk. In automatische luchtschakelaars voor spanningen tot 600 V (behalve hoge snelheid) worden geen boogdovende spoelen gebruikt, omdat dit voornamelijk handmatig bediende apparaten zijn en het gemakkelijk is om er een voldoende grote contactafstand voor te creëren. Veldversterking met stalen klemmen die onder spanning staande delen afdekken, wordt echter vaak gebruikt. Boogblusspoelen worden gebruikt in enkelpolige elektromagnetische schakelaars gelijkstroom omdat de contactoplossing veel moet worden verkleind om te voorkomen dat een te grote terugtrekkende elektromagneet wordt gebruikt.