Kısa Devre Kesici İşlemi

Devre Kesicinin Tanımı

Devre kesicisi, devrelere hasar veren arızalardan korumak için elektriksel kontaktları açıp kapatmak üzere tasarlanmış bir cihaz olarak tanımlanır.

Bu nedenle, devre kesicileri herhangi bir gecikme olmadan güvenilir şekilde çalışmalıdır. Bu güvenilirliği sağlamak için, çalışma mekanizması ilk görünüşünden daha karmaşıktır. Açma ve kapatma sırasında hareket eden kontaktların mesafesi ve hızı, devre kesicileri için kritik tasarım parametreleridir.

Kontakt boşluğu, hareket eden kontaktların seyahat ettiği mesafe ve hızı, devre kesicisinin ark söndürme ortamının türü, akım ve voltaj sınıflamasına göre belirlenir.Devre kesicinin tipik işlemesi, karakteristik eğri grafiğinde gösterilir.

Grafikte, X ekseninde milisaniye cinsinden zaman, y ekseninde ise milimetre cinsinden mesafe gösterilmektedir.

T0 zamanında, kapama bobininden akım başlar. T1 zamanından sonra hareket eden kontakt sabit kontakta doğru hareket etmeye başlar. T2 zamanında hareket eden kontakt sabit kontakla temas eder. T3 zamanında hareket eden kontakt tamamen kapalı konuma ulaşır. T3 – T2 bu iki kontakt (hareket eden ve sabit kontakt) arasındaki aşırı yüklenme dönemini ifade eder. T3 zamanından sonra hareket eden kontakt biraz geri zıplar ve T4 zamanından sonra tekrar sabit kapalı konumuna gelir.

Şimdi tripping işlemine geçelim. T5 zamanında devre kesicinin tripping bobininden akım başlar. T6 zamanında hareket eden kontakt kontakların açılması için geri yönde hareket etmeye başlar. T7 zamanından sonra hareket eden kontakt sonunda sabit kontakttan ayrılır. T7 – T6 zamanı, örtüşme dönemini ifade eder.

T8 zamanında hareket eden kontakt nihai açık konumuna gelir, ancak burada final dinlenme konumunda olmayacaktır çünkü final dinlenme konumuna gelmeden önce hareket eden kontakta bazı mekanik salınımlar olacaktır. T9 zamanında hareket eden kontakt nihayet dinlenme konumuna gelir. Bu, standart ve uzaktan kontrol devre kesicileri için de geçerlidir.

Devre Kesicinin Açma İşlemi Gereksinimleri

Bir devre kesicisi, kontakt aşınmasını sınırlamak ve hatalı akımı hızlıca kesmek için hızlı bir şekilde açılmalıdır. Ancak, hareket eden kontaktın seyahat ettiği mesafe, devre kesicisi açıkken normal dielektrik gerilimlere ve yıldırım darbe gerilimine karşı yeterli bir kontakt boşluğunun korunması ihtiyacına da bağlıdır.

Sürekli akımı taşımak ve devre kesicisinde bir süre boyunca ark oluşmasını dayanmak için, genellikle paralel iki set kontakt kullanılır. Birincisi, yüksek iletken malzemelerden (örneğin bakır) yapılmış ana kontakt ve diğeride, arc dirençli malzemelerden (örneğin tungsten veya molibden) yapılmış ark kontaktu bulunur. Ark kontaklarının iletkenliği, ana kontaktlardan çok daha düşüktür.

Açma işlemi sırasında, ana kontaklar ark kontaklarından önce açılır. Ancak, ana ve ark kontakların elektriksel direnç ve endüktans farkı nedeniyle, toplam akım devretmesi, yani ana veya ana kontaklardan ark kontak dalına geçiş için sonlu bir süre gereklidir.

Bu nedenle, hareket eden kontakt kapalı konumdan açık konuma doğru hareket etmeye başladığında, kontakt boşluğu yavaş yavaş artar ve bir süre sonra, sonraki akım sıfırından sonra yeniden ark oluşmasını önlemek için gerekli olan minimum iletkenlik boşluğunun gerektirdiği kritik kontakt pozisyonuna ulaşılır.

Seyahatin kalan kısmı, sadece kontakt boşluğu arasındaki yeterli dielektrik gücün korunması ve decelerasyon amacıyla gereklidir.

Devre Kesicinin Kapatma İşlemi Gereksinimleri

Devre kesicinin kapatma işlemi sırasında aşağıdaki gereksinimler yer alır,

Hareket eden kontakt, ön-ark oluşma fenomenini önlemek için yeterli hızla sabit kontakta doğru hareket etmelidir. Kontakt boşluğu azaldıkça, kontaklar nihayetinde kapanmadan önce ark oluşmaya başlayabilir.

Kontakların kapanmasında, kontaklar arasındaki ortam değiştirildiğinden, bu devre kesicisi işleminde yeterli mekanik güç sağlanması, arcing odasındaki dielektrik ortamı sıkıştırma amacıyla gereklidir.

Sabit kontakla temas ettikten sonra, hareket eden kontakt, istenmeyen itici kuvvet nedeniyle geri zıplayabilir. Bu nedenle, hat üzerindeki kapatma işlemi sırasında oluşan itici kuvveti aşmak için yeterli mekanik enerji sağlanmalıdır.

Springs-springs mekanizmasında, genellikle tripping veya açma sprinti, kapatma işlemi sırasında şarj edilir. Bu nedenle, açma sprintini şarj etmek için de yeterli mekanik enerji sağlanmalıdır.