การดับอาร์คทำงานอย่างไรในเบรกเกอร์วงจร

ประเภทของอุปกรณ์ดับไฟอาร์คในเซอร์กิตเบรกเกอร์

เบรกเกอร์ต้องจัดให้มีส่วนโค้งดับภายใต้เงื่อนไขเครือข่ายที่เป็นไปได้ทั้งหมด

พบอุปกรณ์ดับไฟอาร์คสองเวอร์ชันในเบรกเกอร์วงจร - กึ่งปิดและเปิด

ในรุ่นกึ่งปิด เซอร์กิตเบรกเกอร์จะถูกครอบด้วยตัวเรือนที่มีช่องเปิดสำหรับระบายก๊าซร้อน ปริมาตรของปลอกมีขนาดใหญ่พอที่จะหลีกเลี่ยงแรงดันมากเกินไปภายในปลอก ในรุ่นกึ่งปิด โซนปล่อยก๊าซที่ร้อนและแตกตัวเป็นไอออนมักจะอยู่ห่างจากช่องเปิดไอเสียเพียงไม่กี่เซนติเมตร โซลูชันการออกแบบนี้ใช้ในเบรกเกอร์วงจรอัตโนมัติที่ติดตั้งถัดจากอุปกรณ์อื่นๆ ในสวิตช์เกียร์ ในเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยมือ เบรกเกอร์จำกัดกระแสไม่เกิน 50 kA

ที่กระแส 100 kA และสูงกว่า ห้องเปิดที่มีพื้นที่ปล่อยขนาดใหญ่จะถูกใช้ในเบรกเกอร์วงจรโดยทั่วไปแล้วการออกแบบกึ่งปิดจะใช้ในการประกอบและเครื่องจักรอัตโนมัติสากลแบบเปิด — ในเครื่องจักรความเร็วสูงและอัตโนมัติสำหรับกระแสจำกัดสูง (100 kA ขึ้นไป) หรือแรงดันสูง (มากกว่า 1,000V)

วิธีการดับอาร์กไฟฟ้าในการติดตั้งและเบรกเกอร์สากล

ในเบรกเกอร์วงจรสำหรับการใช้งานจำนวนมาก (การติดตั้งและสากล) มีการใช้ตารางส่วนโค้งแบบดีไอออนิกที่ทำจากแผ่นเหล็กกันอย่างแพร่หลาย ตราบเท่าที่เบรกเกอร์วงจรจำเป็นต้องทำงานทั้ง AC และ DC จำนวนแผ่นจะถูกเลือกตามเงื่อนไขการสะดุด วงจรกระแสคงที่... จานแต่ละคู่ต้องมีแรงดันไฟไม่เกิน 25 V.

ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้า 660 V อุปกรณ์อาร์คดังกล่าวจะให้การดับอาร์คด้วยกระแสสูงถึง 50 kA ที่กระแสตรง อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 440 V และกระแสไฟตัดสูงถึง 55 kA ด้วยเครื่องดับอาร์คแบบแผ่นเหล็ก การดับจะเงียบ โดยมีการปล่อยไอออไนซ์และก๊าซร้อนออกจากตัวดับอาร์คน้อยที่สุด

ประเภทของเบรกเกอร์อาร์คแชมเบอร์

สำหรับกระแสสูง จะใช้ห้องที่มีร่องเขาวงกตและช่องที่มีร่องตามยาวตรง ส่วนโค้งถูกดึงเข้าไปในช่องโดยการเป่าแม่เหล็กด้วยขดลวดปัจจุบัน

ห้องสลิตตามยาวอาจมีรอยสลิตหลายขนานที่มีหน้าตัดคงที่ ซึ่งช่วยลดแรงต้านอากาศพลศาสตร์ของห้องและทำให้กระแสสูงเข้าสู่ช่องได้ง่ายขึ้น ขั้นแรกให้แบ่งส่วนโค้งออกเป็นชุดของเส้นใยคู่ขนาน แต่แล้ว ในบรรดาสาขาที่ขนานกันทั้งหมด เหลือเพียงสาขาเดียวเท่านั้นที่ซึ่งการสูญพันธุ์เกิดขึ้นในที่สุด ผนังห้องและฉากกั้นทำจากซีเมนต์ใยหิน

ในห้องสลิตเขาวงกต การค่อย ๆ เข้าส่วนโค้งเข้าไปในสลิตซิกแซกจะไม่สร้างแรงดึงสูงที่กระแสสูง ช่องว่างแคบจะเพิ่มการไล่ระดับแรงดันไฟฟ้าในส่วนโค้ง ซึ่งช่วยลดความยาวส่วนโค้งที่จำเป็นสำหรับการดับ รูปทรงซิกแซกของช่องช่วยลดขนาดของเครื่อง

ในห้องที่มีร่องเขาวงกตส่วนโค้งจะถูกทำให้เย็นลงอย่างเข้มข้นโดยผนังของห้องเนื่องจากความจริงที่ว่าส่วนโค้งปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมาบนผนังของช่องนั้นวัสดุของห้องจะต้องมีความร้อนสูง การนำไฟฟ้าและจุดหลอมเหลว

เพื่อป้องกันไม่ให้ห้องเพาะเลี้ยงถูกทำลายด้วยอุณหภูมิสูง จำเป็นต้องให้ส่วนโค้งเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วสูง สิ่งนี้ต้องการการสร้างสนามแม่เหล็กอันทรงพลังตลอดเส้นทางของส่วนโค้งในช่อง หากความเร็วไม่เพียงพอ อุปกรณ์ดับอาร์คจะถูกทำลาย

Cordierite ใช้เป็นวัสดุในห้อง ไม่ใช้วัสดุที่ก่อตัวเป็นแก๊ส เช่น ไฟเบอร์ แก้วอินทรีย์ เนื่องจากการลากอากาศพลศาสตร์ที่เพิ่มขึ้น

ในปัจจุบัน เพื่อทำให้การออกแบบง่ายขึ้น (ปฏิเสธระบบการระเบิดด้วยแม่เหล็กที่ทรงพลังและซับซ้อน) พวกเขากำลังกลับไปสู่แนวคิดของตะแกรงเหล็กดีออน แผ่นเหล็กที่มีร่องสำหรับสัมผัสส่วนโค้งจะสร้างแรงที่เคลื่อนส่วนโค้ง ส่วนโค้งสัมผัสกับแผ่นเหล็กหุ้มฉนวนซึ่งแตกต่างจากกริดทั่วไป การดับเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับในห้องที่มีผนังกั้นขวาง แต่ไม่มีระบบแม่เหล็กพิเศษที่เคลื่อนส่วนโค้ง

อิทธิพลของอาร์คไฟฟ้าบนสวิตช์สัมผัสอัตโนมัติ

ส่วนที่สำคัญที่สุดของเบรกเกอร์อัตโนมัติคือหน้าสัมผัสที่พิกัดกระแสสูงถึง 200 A ในโหมดอัตโนมัติ เบรกเกอร์วงจรจะใช้หน้าสัมผัสหนึ่งคู่ ซึ่งสามารถบุด้วยเซรามิกโลหะเพื่อเพิ่มความต้านทานส่วนโค้ง

กระแสไฟขนาดใหญ่ต้องใช้เบรกเกอร์หน้าสัมผัสสองขั้นตอนของประเภทสะพานเคลื่อนย้ายได้โดยอัตโนมัติหรือคู่หน้าสัมผัสหลักและส่วนโค้ง หน้าสัมผัสหลักของเบรกเกอร์วงจรบุด้วยเงินหรือโลหะเซรามิก (เงิน, นิกเกิล, กราไฟต์) หน้าสัมผัสส่วนโค้งคงที่หุ้มด้วยเซรามิกโลหะ SV-50 (เงิน ทังสเตน) SN-29GZ แบบถอดได้ Cermet และแบรนด์อื่นๆ ใช้ในสวิตช์อัตโนมัติ

ในเบรกเกอร์วงจรสำหรับกระแสไฟสูงจะใช้การรวมหน้าสัมผัสหลักหลายคู่ขนานกัน

ในเซอร์กิตเบรกเกอร์ความเร็วสูง เพื่อลดเวลาของตัวเอง จะใช้เฉพาะปลายสัมผัสที่มีการแช่ต่ำเท่านั้น หน้าสัมผัสทำจากทองแดงและผิวสัมผัสเป็นสีเงิน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดและความต้านทานการสัมผัสที่ค่อนข้างสูงของสวิตช์อัตโนมัติ ขณะนี้งานกำลังดำเนินการเกี่ยวกับการระบายความร้อนเทียมของหน้าสัมผัสโดยใช้ของเหลว วิธีแก้ปัญหานี้ช่วยให้คุณรักษาน้ำหนักและประสิทธิภาพต่ำได้ ตัดวงจรและเพิ่มกระแสไฟต่อเนื่องจาก 2500 เป็น 10,000 A.

ความเสถียรของหน้าสัมผัสของสวิตช์อัตโนมัติในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจร

ความเสถียรของหน้าสัมผัสเบรกเกอร์เมื่อเปิดสวิตช์ ไฟฟ้าลัดวงจร ขึ้นอยู่กับอัตราความดันที่เพิ่มขึ้นในหน้าสัมผัส เมื่อแอมพลิจูดของกระแสที่รวมอยู่มากกว่า 30-40 kA จะใช้เครื่องจักรแบบโมเมนต์แอคชั่นซึ่งความเร็วของการเคลื่อนที่ของหน้าสัมผัสและแรงดันในนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ของที่จับสวิตช์

ในเบรกเกอร์วงจรสากลแบบเลือก การหน่วงเวลาโดยเจตนาจะถูกสร้างขึ้นเมื่อมีกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

เพื่อหลีกเลี่ยงการเชื่อมหน้าสัมผัสเบรกเกอร์ ต้องใช้การชดเชยอิเล็กโทรไดนามิก เมื่อกระแสไหลในวงจรอาร์คไปยังตัวนำที่มีเบรกเกอร์หน้าสัมผัสอาร์คคงที่ แรงอิเล็กโทรไดนามิกจะทำหน้าที่เพิ่มแรงดันบนหน้าสัมผัส