3.1. Способи боротьби з дугоутворенням в розривних контактах

апаратів низької напруги (до 1000 В)

1. Виконання розмикаючих контактів у вигляді “рогів” (рис.3.1). При такій конструкції контактів виникає так зване “видування” дуги та її розтягування. Видування дуги виникає внаслідок взаємодії магнітного поля дуги і магнітного поля уздовж довжини контактів при проходженні через них струму в процесі дугоутворення. Рогоподібні контакти при видуванні розтягують дугу, що в свою чергу збільшує її охолодження. Все це призводить до інтенсивного гасіння дуги.

2. При значних за величиною струмах вищеописаний спосіб мало ефективний. Але ефективність його дії на гасіння дуги може бути підвищена, якщо розмикаючі контакти розмістити між магнітними полюсами. Цей спосіб називається спосіб “магнітного дуття”.

3. Гасіння електричної дуги за допомогою “дугогасної решітки”. Досліди з гасінням дуги показують, що вона завжди прагне проникнути в щілину між металевими деталями. У зв’язку з цим широке розповсюдження набув спосіб гасіння дуги за допомогою “дугогасної решітки” (рис. 3.2). Решітка являє собою набір пластин з фасонним вирізом посередині, які виконані з матеріалу великої теплопровідності. Внаслідок проникнення дуги в решітку, вона розділяється на короткі частини. При ц ьому дуга швидко охолоджується і гасне.

3.2. Способи боротьби з дугоутворенням в розривних контактах

апаратів високої напруги (понад 1 000 В)

П ри розмиканні контактів при високій напрузі процес дугоутворення буде більш інтенсивним і тому вищеописані способи боротьби з дугоутворенням є малоефективні. Однак, ті ж способи, що використовують при гасінні дуги при низьких напругах, можуть бути використані і при високих напругах, але в масляному середовищі.

Найбільш розповсюджений спосіб гасіння дуги – спосіб “дуттям” (рис. 3.3). Високовольтні контакти розміщуються в індивідуальній закритій ємності, що наповнена спеціальним маслом з високою хімічною стійкістю. При розриві контакта і виникненні дуги, масло нагрівається до температури кипіння. Це викликає різке підвищення тиску і рухомості масла, що і видуває дугу між контактами.

4. Електромагніти електричних апаратів

В якості приводу контактних комутаційних апаратів найчастіше використовуються тягові електромагніти. Вони призначені для створення зусилля F_З.

Тягові електромагніти можуть одержувати живлення як від мережі, в яку ввімкнені головні комутаційні контакти апарата, так і від допоміжних джерел струму.

Тягові електромагніти незалежно від роду струму головних комутаційних контактів апарата можуть бути виконані як на постійний, так і на змінний струм.

4.1. Електромагніти постійного струму

В електромагнітах постійного струму, як правило, використовуються магніти клапанного типу з одним (рис. 4.1, а) і двома (рис. 4.1, б) повітряними зазорами. Рухома частина магнітного кола – якір механічно зв’язаний з контактною групою електричного апарата.

Нерухома частина магніта у разі проходження струму I через намагнічувальну котушку створює механічну силу F_з для притягання якоря до осердя. Намагнічувальна котушка з числом витків w розташована на осерді. При протіканні електричного струму в котушці збуджується магнітний потік Ф, який замикається через осердя, якір та повітряні зазори. Магнітний потік Ф зустрічає деякий опір, який називається магнітним опором R_M . Магнітний опір визначається виразом:

, (4.1)

де δ – зазор, м; μ₀=4π ^.10^-7 – магнітна стала, Гн/м; S – площа перетину сердечника, м²; Iw – магніторушійна сила (МРС); w – число витків.

У загальному вигляді механічна сила притягування в зазорі (сила тяги) електромагніта може бути визначена з урахуванням виразу (4.1) таким чином:

, (4.2)

де – повна магнітна провідність магнітного кола. Оскільки , то сила тяги визначається виразом:

– при магнітному колі з одним зазором

; (4.3)

– при магнітному колі з двома зазорами

. (4.4)