 |
|
Гашение в узкой щели
Широко применяется в электрических аппаратах низкого напряжения. Для увеличения эффективности охлаждения ширина цели d делается меньше диаметра дуги dд. При этом возрастает сопротивление движения дуги. Кроме того, по мере втягивания дуги в щель она приобретает форму зигзага. При этом увеличивается не только длина дуги, но и отвод тепла от дуги.
Различают узкие и широкие щели. Если d > dд ‑ широкая щель, если d £ dд ‑ узкая щель. Так как диаметр дуги зависит от тока и скорости движения дуги, то для одних условий щель будет широкой, для других –узкой.
Ограничения при выборе ширины щели определяется той напряженностью магнитного поля, которая необходима для движения дуги в узких щелях. Она должна быть выше критической.
Напряженность быстро растет с уменьшением ширины щель и для весьма узких щелей становится практически трудно осуществимой.
В случае использования принудительного воздействия на дугу используют зигзагообразные узкие щели. Для ограничения выброса распаленных газов в дугогасительных камерах на их пути устанавливают металлические решетки. Газы, прохода через эти решетки деионизируются, охлаждаются и опасная зона их выброса резко сокращается.
Магнитные дутье
Электрическая дуга является своеобразным проводником с током, который может взаимодействовать с магнитным полем. Сила взаимодействия между током дуги и магнитным полем перемещает ее, т.е. создается так называемое «магнитное дутье».
Магнитное поле создается специальной катушкой, включенной последовательно или параллельно коммутируемой цепи, могут быть использованы и постоянные магниты.
Внутри электромагнитной катушки размещение ферромагнитный сердечник.
При протекания тока по катушке создается магнитное поле, направленное на передвижение электрической дуги в дугогасительную камеру с узкой щелью.
Сила, действующая на единицу длины дуги, P = IB, где B ‑ индукция магнитного поля катушки в месте расположения дуги. Можно считать, что B = I и, следовательно, P = kI2. Это сила перемещает электрическую дугу сначала в воздухе, а потом в узкой щели и расходуется на преодоление аэродинамического сопротивления воздуха и силы трения дуги о стенки узкой щели дугогасительной камеры.
При параллельном включении катушка индукции не зависит от тока в дуге и сила пропорциональна этому току
P = B × I @ I.
| Из рисунка видно, что сила действующая на дугу при последовательной катушке пропорционально квадрату тока (кривая 1). При параллельном ее включении (кривая 2).
При  эти силы равны.
В кривой  имеется две характерные области. В первой (I) время расчет с увеличением величины тока, во второй (II) – спадает.
|
В первой области сила P мала и гашение дуги происходит за счет ее удлинения расходящимся подвижным контактом. Чем больше ток, тем больше требуется длина дуги для ее гашения, и тем больше время гашения.
Во второй области, как только контакты разомкнутся с помощью ЭДУ дуги заводится в камеру и быстро гаснет. Наибольшая длительность горения дуги имеет место при I = 5А.
Из рисунка видно, что при малых токах сила, действующая на дугу при последовательной катушке меньше, чем при параллельной (кривая 3). Поэтому длительность горения дуги при последовательной катушке больше, чем при параллельной (кривая 4). За счет увеличения м.д.с. катушки максимум кривой 4 может быть снижен.
Вывод: последовательное магнитное дутье следует применять для гашения дуги с большими токами.