Бездуговая коммутация

Способы гашения электрической дуги,

Рассматриваются способы гашения дуги только в низковольтных электрических аппаратах.

Дугогасительное устройство предназначено для гашения дуги за малое время при малом электроэрозионном износе контактов, но с допустимым уровнем перенапряжений. Чем меньше время тем перенапряжения больше.

Для гашения воздействуют на столб дуги, удлиняя его с одновременным её охлаждением.

В электрических аппаратах низкого напряжения наиболее широко применяются дугогасительные устройства с узкой щелью (щелевые камеры). Эти камеры из дугостойкого не токопроводящего материала (керамика). Ширина щели делается меньше диаметра дуги, касаясь боковых стенок щели дуга охлаждается. Втягивание дуги в щель производится с помощью магнитного поля (магнитное дутьё), при этом увеличивается длина дуги и интенсивность охлаждения.

Примеры форм дугогасительных камер с узкой щелью приведены на рис. 33.

Для создания магнитного дутья наибольшее распространение получили дугогасительные устройства с последовательной катушкой 1 в цепи тока нагрузки (рис. 34). Катушка располагается на стальном сердечнике 2, к которому жёстко прикреплены стальные пластины 3, охватывающие дугогасительную камеру 5.

При протекании тока по катушке в камере образуется магнитное поле, с магнитным потоком Ф, которое взаимодействует с током дуги 4, создавая электродинамическую силу F. Под действием этой силы дуга перемещается в дугогасительную камеру, где она охлаждается и гаснет.

Преимуществом такого дугогасительного устройства является постоянство направления силы, действующей на дугу, при изменении направления тока. Недостаток – неэффективное гашение дуги при малых токах < 5 – 7 А.

Гашение дуги с помощью дугогасительной решётки предложено в начале 20 – го века Доливо–Добровольским.

Дуга в решётку (рис. 35) может вводиться на пластины с помощью специально созданного магнитного поля или за счёт электродинамических сил возникающих в контуре 2, 3, 4 и за счёт применения ферромагнитных пластин решётки 1.

Гашениие происходит за счёт подъёма ВАХ дуги при увеличении её длины и увеличения числа околоэлектродных падений напряжения, кроме того пластины являются хорошим теплоотводом – дуга охлаждается.

Бездуговая коммутация

Бездуговая коммутация применяется во взрывоопасных помещениях. Один из вариантов схемы бездугового отключения в цепи переменного тока, с шунтирующими тиристорами VS 1, VS 2, приведён на рис. 36.

При замкнутых контактах KM 1 силового контактора на управляющие электроды тиристоров VS 1, VS 2 поступают управляющие импульсы, от трансформаторов тока TA 1, TA 2, через диод и резистор. Но через тиристоры ток не протекает, так как они зашунтированы контактами KM 1.

В момент отключения KM 1 уменьшается сила прижима контактов – увеличивается переходное сопротивление и падение напряжения на контактах Δ U _К. Как только Δ U _К станет больше падения напряжения на тиристорах 1,0 – 1,5 В они начинают пропускать ток. При напряжении 1,0 – 1,5 В дуга не возникает, а тиристоры затем закрываются, так как управляющие импульсы не поступают при разомкнутых контактах KM 1.

Способы гашения дуги в высоковольтных аппаратах

1 Гашение дуги высоким давлением.

2 В потоке сжатого воздуха.

3 Гашение дуги в элегазе.

4 В трансформаторном масле.

5 В вакуумной среде.

Эти способы изучаются на старших курсах.