Як в електричних апаратах відбувається гасіння електричної дуги

Для згасання дуги необхідно, щоб процеси деионизации перевершували процеси іонізації. Для гасіння дуги необхідно створити умови при яких падіння напруги на дузі перевершувало б напругу, що дається джерелом харчування.

Примусове рух повітря

Гасіння дуги в струмені стисненого повітря, придбаної за допомогою компресора, дуже добре. Таке гасіння в апаратах низької напруги не вживається, тому що дугу можна погасити більш простими способами, без запровадження спеціального обладнання для стиснення повітря.

Для гасіння дуги, особливо при критичних токах (коли виникають умови для гасіння електронної дуги, називаються критичними), застосовується примусове дуття повітря, створюваного деталями рухомий системи при русі в процесі відключення.

Гасіння дуги в води, наприклад в трансформаторному маслі, є дуже дієвим, тому що утворюються газоподібні продукти розкладання масла при високій температурі електронної дуги активно деіонізіруют стовбур дуги. Якщо контакти відключає апарату помістити в масло, то виникає при розмиканні дуга призводить до інтенсивного газоутворення і випаровування олії. Навколо дуги з`являється газовий міхур, який складається в основному з водню. Жваве розкладання масла призводить до збільшення тиску, що сприяє найкращому охолодженню дуги і деионизации. Через складність конструкції цей метод гасіння дуги в апаратах низької напруги не застосовується.

Підвищений тиск газу спрощує гасіння дуги, тому що при цьому збільшується тепловіддача. Встановлено, що вольт-амперні властивості дуги в різних газах, що перебувають при різних тисках (більше атмосферного), будуть однаковими, якщо в цих газах одноманітні коефіцієнти тепловтрати конвекцією ..

Гасіння при підвищеному тиску здійснюється в запобіжниках з закритим патроном без наповнювача серії ПР.

Електродинамічний вплив на дугу. При токах більше 1 А великий вплив на гасіння дуги надають електродинамічні сили, що виникають між дугою і пов`язаними струмоведучих частин. Їх комфортно розглядати як результат взаємодії струму дуги і магнітного поля, зробленого струмом, який проходить по струмоведучих частин. Простим методом створення магнітного поля є відповідне розташування електродів, між якими горить дуга.

Для вдалого гасіння потрібно, щоб відстань між електродами по ходу її руху плавно збільшувалася. При малих токах ніякі, навіть дуже дрібні, ступені (висотою 1 мм) небажані, тому що у їх краю дуга може затриматися.

Магнітне гашеніе.Еслі методом відповідного розташування струмоведучих частин не вдається домогтися гасіння при використанні застосовних сумішей контактів, то, щоб їх не дуже нарощувати, використовують так зване магнітне гасіння. Для цього в зоні, де палає дуга, роблять магнітне поле за допомогою незмінного магніту або електромагніту, дугогасительная котушка якого включена по черзі в головну ланцюг. Час від часу магнітне поле, зроблене контуром струму, посилюється особливими залізними деталями. Магнітне поле направляє дугу в потрібну сторону.

При черзі включеної дугогасительной котушці зміна напрямку струму в головній ланцюга не викликає зміни напрямку руху дуги. При незмінному магніті дуга буде рухатися в різні сторони в залежності від напрямку струму в головній ланцюга. Зазвичай конструкція дугогасильні камери цього не дозволяє. Тоді апарат може працювати при одному напрямку струму, що представляє значні незручності. Це головний недолік конструкції з незмінним магнітом, яка простіше, компактніше і дешевше конструкції з дугогасительной котушкою.

Метод гасіння дуги за допомогою послідовно включеної котушки полягає ще в тому, що найбільшу напруженість поля необхідно зробити при критичних токах, які невеликі. Дугогасительноє поле ставати величезним тільки при величезних токах, коли можна обійтися і без нього, тому що електродинамічні сили стають досить значними для видування дуги. 

Магнітне гасіння широко використовується в апаратах, розрахованих на звичайне атмосферний тиск. В автоматичних повітряних вимикачах на напругу до 600 В (крім швидкодіючих) дугогасительниє котушки не використовують, тому що це апарати більшою мірою ручного управління і у їх просто зробити досить великий розчин контактів. Але посилення поля за допомогою залізних скоб, що охоплюють струмопровідні частини, застосовується досить часто. Дугогасительниє котушки вживаються в однополюсних електромагнітних контакторах постійного струму, тому що розчин контактів там необхідно робити істотно найменшим щоб уникнути впровадження надзвичайно величезного втягує електромагніту.