خاموش کننده قوس در مدارشکن

پدیده قوس در مدار شکن

هنگامی که کنتاکت های حامل جریان مدارشکن از هم جدا می شوند، قوسی تشکیل می شود که برای مدت کوتاهی پس از جدا شدن کنتاکت ها برقرار است. این قوس به دلیل انرژی تولید شده در آن به شکل گرما خطرناک بوده و ممکن است منجر به نیروی انفجاری شود.

مدار شکن باید بتواند قوس الکتریکی را بدون ایجاد اختلال در تجهیزات یا خطری برای پرسنل خاموش کند. قوس در رفتار مدارشکن نقش حیاتی دارد. قطع قوس DC نسبتاً دشوارتر از قوس AC است. در یک قوس AC، با صفر شدن جریان در طول موج منظم، قوس ناپدید می شود و قطع می شود.

رسانایی قوس متناسب با تعداد الکترون تولید شده توسط یونیزاسیون در سانتی متر مکعب ، مربع قطر قوس و معکوس طول است. بنابراین، برای خاموش شدن قوس، کاهش چگالی الکترون‌های آزاد ضروری است، یعنی کاهش یونیزاسیون و کاهش قطر قوس.

روش های خاموش کردن قوس در مدارشکن

دو روش برای خاموش کردن قوس در مدارشکن ها وجود دارد:

روش مقاومت کم یا جریان صفر

• این روش فقط برای خاموش کردن قوس در مدارهای AC استفاده می شود.
• در این روش، مقاومت قوس تا زمانی که جریان به صفر برسد، پایین نگه داشته می شود، جایی که قوس به طور طبیعی خاموش می شود و با وجود افزایش ولتاژ در کنتاکت ها، از مهار آن جلوگیری می شود.
• تمام قطع کننده های مدار AC با توان بالا از این روش برای خاموش کردن قوس استفاده می کنند.
• در یک سیستم AC، جریان پس از هر نیم سیکل به صفر می رسد.
• در هر بار صفر شدن جریان، قوس برای لحظه ای کوتاه خاموش می شود.
• اکنون محیط بین کنتاکت ها حاوی یون ها و الکترون ها است به طوری که قدرت دی الکتریک کمی دارد و می تواند به راحتی با افزایش ولتاژ تماس که به ولتاژ محدود کننده معروف است شکسته شود. اگر چنین شکستی رخ دهد، قوس برای نیم سیکل دیگر باقی می ماند.
• اگر بلافاصله پس از جریان صفر، قدرت دی الکتریک محیط بین کنتاکت ها با سرعت بیشتری نسبت به ولتاژ روی کنتاکت ها ایجاد شود، قوس ایجاد نمی شود و جریان قطع می شود.

روش مقاومت بالا

در این روش، مقاومت قوس با گذشت زمان افزایش می‌یابد به طوری که جریان به مقداری کاهش می‌یابد که برای حفظ قوس کافی نیست. در نتیجه جریان قطع می شود یا قوس خاموش می شود.

عیب اصلی این روش این است که انرژی بسیار زیادی در قوس تلف می شود. بنابراین فقط در مدارشکن های DC و مدارشکن های ac کم ظرفیت.

مقاومت قوس ممکن است بوسیله عوامل زیر افزایش یابد.

• افزایش طول قوس – مقاومت قوس با طول آن نسبت مستقیم دارد. طول قوس را می توان با افزایش فاصله بین کنتاکت ها افزایش داد.

#DC #MCCB YCM3-250N از همان نوع کنتاکت ها استفاده می کند، اما ترتیبی داده شده که قوس کوتاه به قوس بلند تبدیل می شود تا قوس خنک و خاموش شود.

• خنک کردن قوس – خنک کردن به محیط بین کنتاکتها کمک می کند. این افزایش قوس ممکن است با مقاومت گاز به دست آمده باشد. انفجار خنک کننده کارآمد در امتداد قوس.
• کاهش مقطع X قوس – اگر سطح مقطع X قوس کاهش یابد، ولتاژ لازم برای حفظ قوس افزایش می یابد. به عبارت دیگر مقاومت مسیر قوس افزایش می یابد. سطح مقطع قوس را می توان با عبور دادن قوس از یک دهانه باریک یا با داشتن سطح کمتر کنتاکتها کاهش داد.
• شکافتن قوس – مقاومت قوس را می توان با تقسیم قوس به تعدادی قوس کوچکتر به صورت سری افزایش داد. هر یک از این قوس ها اثر طولانی شدن و سرد شدن را تجربه می کنند. قوس ممکن است با وارد کردن چند صفحه رسانا بین کنتاکت ها تقسیم شود.

مرجع:                 linkedin.com