Hvad er en bueudslukningsbryder?

Når strømførende kontakter i en bryter adskilles, dannes en bue, som vedvarer kort efter kontaktadskillelsen. Denne bue er farlig på grund af den varmeenergi, den genererer, hvilket kan producere eksplosive kræfter.

En bryter skal slukke buen uden at skade udstyr eller bringe personale i fare. Buer har en betydelig indflydelse på brytens ydeevne. At afbryde en DC-bue er i sig selv mere udfordrende end en AC-bue. I en AC-bue når strømmen naturligt nul under hver bølgeformcyklus, hvilket får buen til at forsvinde midlertidigt. Dette nulpunkt skaber en lejlighed til at forhindre genopladning af bue, ved at udnytte det korte interval med fravær af strøm til at deionisere spillet og forhindre genopladning.

Bueledningen er proportional med elektronmængden (ioner per kubikcentimeter), kvadratet af bue diameteren, og invers proportional med buelængden. For at slukke bue er det afgørende at reducere fri elektronmængde (ionisering), formindske bue diameteren, og øge buelængden.

Metoder til Buelskning

Der findes to primære metoder til buelskning i brytere:

Høj Modstand Metode

• Princip: Buens effektive modstand øges over tid, hvilket reducerer strømmen til et niveau, hvor varmegenerering ikke længere kan opretholde bue, hvilket fører til dens udslukning.

• Energidissipation: På grund af buens resistive natur dissiperes meste systemenergi inden for bryteren, hvilket er en betydelig ulempe.

• Teknikker til Øgning af Bue Modstand:

• Køling: Reducerer ionmobilitet og elektronmængde.

• Forskydning af Bue: Adskillelse af kontakter øger vejelængden, hvilket hæver modstanden.

• Reduktion af Tværsnitsareal: Formindskelse af buens diameter reducerer ledningskapaciteten.

• Buesplittring: Opdeling af bue i mindre segmenter (f.eks. via metalgitter eller rør) øger den samlede modstand.

Lav Modstand (Nulstrømsafbrydelse) Metode

• Anvendelighed: Udelukkende til AC-kredsløb, der udnytter de naturlige strømnulpunkter (100 gange pr. sekund for 50 Hz-systemer).

• Mekanisme:

• Buemodstanden opretholdes på lavt niveau, indtil strømmen når nul.

• Ved nulpunktet slukker bue naturligt. Dielektrisk styrke genoprettes hurtigt over kontakterne for at forhindre genopladning, ved at udnytte det korte fravær af strøm til at deionisere spillet.

• Fordele: Minimerer energidissipation inden for bryteren ved at udnytte de inbyggede nulpunkter i AC-bølgeformen, hvilket gør det højst effektivt for buelskning.