Какъв е механизмът за гасене на дъгата на превключвател за прекъсване на натоварването?
Като опитен доставчик на прекъсвачи на натоварване често ме питат за механизма за гасене на дъгата на тези основни електрически устройства. Превключвателите за прекъсване на товара играят решаваща роля в електрическите системи, като позволяват безопасното прекъсване на товарните токове. Разбирането на техния механизъм за гасене на дъгата е от основно значение както за електроинженерите, така и за тези, които участват в доставката на тези превключватели.
Основите на превключвателите за прекъсване на натоварването
Превключвателите за прекъсване на товара са проектирани да отварят и затварят електрически вериги при условия на натоварване. За разлика от прекъсвачите, които се използват главно за защита срещу късо съединение и претоварване, прекъсвачите на товара са по-фокусирани върху нормално прекъсване на тока на натоварване. Когато прекъсвачът на товара се отвори, между контактите се образува електрическа дъга поради йонизацията на околната среда. Тази дъга може да причини значителна повреда на контактите и другите компоненти, ако не се потуши бързо.
Образуване на дъга в прекъсвачи на натоварване
Преди да се задълбочите в механизма за гасене на дъгата, важно е да разберете как се образува дъгата в превключвател за прекъсване на натоварването. Когато контактите на превключвателя за прекъсване на товара започнат да се разделят, токът продължава да тече през стесняваща се междина. Тъй като пролуката между контактите се увеличава, напрегнатостта на електрическото поле в пролуката става достатъчно висока, за да йонизира въздуха или друга диелектрична среда между контактите. Тази йонизация създава проводим път за тока, което води до дъга. Дъгата се поддържа чрез непрекъснато подаване на енергия от електрическата верига и може да достигне високи температури, причинявайки ерозия на контактите и потенциално водеща до повреда на оборудването.
Обща дъга - Механизми за гасене
1. Въздух - Взривна дъга - Закаляване
При превключвателите за прекъсване на натоварването с въздушна взривна дъга, въздушна струя с висока скорост е насочена към дъгата. Въздушната струя служи за две основни цели. Първо, той охлажда дъгата, като намалява температурата на йонизирания газ и кара йоните да се рекомбинират в неутрални молекули. Това намалява проводимостта на пътя на дъгата. Второ, въздушният взрив физически издухва дъгата извън контактната зона, прекъсвайки токовия поток. Закаляването с въздушна взривна дъга е сравнително просто и рентабилно, но може да не е подходящо за приложения с високо напрежение или висок ток поради ограничения капацитет на охлаждане на въздуха.
2. Масло - потопена дъга - закаляване
Маслените прекъсвачи на товара се използват широко в приложения със средно напрежение. При тези ключове контактите са потопени в изолационно масло. Когато между контактите се образува дъга, високата температура на дъгата води до изпаряване на маслото. Изпареното масло създава мехур с високо налягане около дъгата, което помага за охлаждане на дъгата и прекъсване на тока. Освен това маслото осигурява отлична изолация между контактите, предотвратявайки повторното запалване на дъгата, след като тя е загасена. Нашата компания предлага гама от маслени прекъсвачи, като напр24kV 630A 3P 2-позиционен изключвател за маслен трансформатори на25kV превключвател за масло lbor.
3. Вакуумна дъга - Закаляване
Гасенето на вакуумната дъга е високоефективен метод, използван в съвременните прекъсвачи на товара. Във вакуумен тип прекъсвач, контактите са затворени във вакуумна камера. Когато контактите се разделят, дъгата се образува във вакуумна среда. Тъй като във вакуума има много малко газ, йоните и електроните в дъгата имат много къс среден свободен път. В резултат на това дъгата бързо изгасва, когато токът преминава през нула. Закаляването с вакуумна дъга предлага няколко предимства, включително висока надеждност, дълъг експлоатационен живот и ниски изисквания за поддръжка.
4. SF6 Газова дъга - Закаляване
Газът серен хексафлуорид (SF6) е друга популярна диелектрична среда, използвана за гасене на дъгата в прекъсвачи на натоварване. Газът SF6 има отлични изолационни свойства и свойства за гасене на дъгата. Когато се образува дъга в напълнен с SF6 превключвател за прекъсване на натоварването, газът SF6 се разлага под високата температура на дъгата, като поглъща енергия от дъгата и я охлажда. След като дъгата изгасне, разграденият SF6 газ се рекомбинира обратно в първоначалното си състояние. Въпреки това, SF6 е парников газ и употребата му е предмет на екологични разпоредби.
Фактори, влияещи върху дъгата - Гасене
Няколко фактора могат да повлияят на ефективността на гасенето на дъгата на превключвателя за прекъсване на натоварването. От решаващо значение са видът и качеството на диелектричната среда. Например, при потопени в масло превключватели, качеството на изолационното масло може значително да повлияе на способността за гасене на дъгата. Замърсеното или остаряло масло може да има намалени изолационни свойства, което води до лоша гасителна дъга.
Дизайнът на контактите също играе важна роля. Формата, материалът и повърхностното покритие на контактите могат да повлияят на образуването на дъгата и процеса на охлаждане. Контакти с голяма повърхност и добра топлопроводимост могат да помогнат за по-ефективно разсейване на топлината, генерирана от дъгата.
Работните условия, като силата на тока, нивото на напрежението и честотата, също влияят върху механизма за гасене на дъгата. Приложенията с висок ток и високо напрежение изискват по-здрави механизми за гасене на дъгата, за да осигурят надеждна работа.
Значението на разбирането на дъгата - механизми за гасене за доставка
Като доставчик на превключватели за прекъсване на натоварването разбирам, че клиентите трябва да вземат информирани решения, когато купуват тези устройства. Разбирането на механизма за гасене на дъгата е от съществено значение за избора на правилния превключвател за прекъсване на натоварването за конкретно приложение. Например, ако приложението изисква прекъсване на високо напрежение и висок ток, прекъсвач на натоварване с вакуум или SF6 може да бъде по-подходящ. От друга страна, за приложения с ниско напрежение и нисък ток, превключвател с въздушна струя или потопен в масло може да бъде рентабилен избор.
Ние предлагаме различни превключватели за прекъсване на натоварването, за да отговорим на различните нужди на клиентите. Нашите24kV Четирипозиционен маслен прекъсвач за натоварване тип 3P Rе чудесен вариант за приложения със средно напрежение, които изискват надеждно охлаждане на дъгата.
Заключение
Механизмът за гасене на дъгата на прекъсвача на товара е сложен, но решаващ аспект от неговата работа. Различните типове прекъсвачи на натоварване използват различни методи за гасене на дъгата, всеки със своите предимства и ограничения. Чрез разбирането на тези механизми, електроинженерите могат да проектират по-надеждни електрически системи, а клиентите могат да вземат по-добре информирани решения при закупуване на прекъсвачи на натоварване.
Ако сте на пазара за прекъсвачи на натоварване и се нуждаете от допълнителна информация или желаете да обсъдим вашите специфични изисквания, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и преговори. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени прекъсвачи на товара и отлично обслужване на клиентите.
Референции
- Блекбърн, JL (2015). Защитно релеиране: Принципи и приложения. CRC Press.
- Грос, Калифорния (2007). Производство, пренос и разпределение на електроенергия. Wiley - IEEE Press.
- Стивънсън, WD (1982). Елементи на анализа на електроенергийната система. Макгроу - Хил.