چه بودن قطع کننده دایروی خاموش کننده قوس الکتریکی

هنگامی که مراکز اتصال حامل جریان در برش‌کننده مدار جدا می‌شوند، قوس الکتریکی تشکیل می‌شود و برای مدت کوتاهی پس از جدایی مراکز اتصال باقی می‌ماند. این قوس به دلیل انرژی حرارتی تولید شده خطرناک است که می‌تواند نیروهای منفجرکننده را تولید کند.

برش‌کننده مدار باید قوس الکتریکی را بدون آسیب رساندن به تجهیزات یا خطر رساندن به افراد خاموش کند. قوس الکتریکی به طور قابل توجهی عملکرد برش‌کننده را تحت تأثیر قرار می‌دهد. خاموش کردن یک قوس DC به طور ذاتی مشکل‌تر از یک قوس AC است. در یک قوس AC، جریان به طور طبیعی در هر چرخه موج به صفر می‌رسد، که باعث می‌شود قوس برای مدت کوتاهی ناپدید شود. این عبور از صفر فرصتی را برای جلوگیری از بازآتشی قوس فراهم می‌کند، با استفاده از بازه کوتاه عدم وجود جریان برای دی‌ایونیزاسیون فاصله و ممانعت از بازآتشی.

رسانایی یک قوس متناسب با چگالی الکترون (یون‌ها به ازای هر سانتی‌متر مکعب)، مجذور قطر قوس و معکوس طول قوس است. برای خاموش کردن قوس، ضروری است که چگالی الکترون‌های آزاد (یونیزاسیون) کاهش یابد، قطر قوس کوچک شود و طول قوس افزایش یابد.

روش‌های خاموش کردن قوس

دو روش اصلی برای خاموش کردن قوس در برش‌کننده‌های مدار وجود دارد:

روش مقاومت بالا

• اصل کار: مقاومت مؤثر قوس با گذشت زمان افزایش می‌یابد، که باعث کاهش جریان به سطحی می‌شود که تولید گرما دیگر قادر به حفظ قوس نباشد، منجر به خاموش شدن آن می‌شود.

• تحلیل انرژی: به دلیل طبیعت مقاومتی قوس، بیشتر انرژی سیستم در داخل برش‌کننده مدار تحلیل می‌شود، که این یک نقیصه مهم است.

• تکنیک‌های افزایش مقاومت قوس:

• خنک‌سازی: کاهش متحرکی یون‌ها و چگالی الکترون‌ها.

• افزایش طول قوس: جدایی مراکز اتصال طول مسیر را افزایش می‌دهد، که مقاومت را بالا می‌برد.

• کاهش مقطع: تنگ کردن قطر قوس رسانایی را کاهش می‌دهد.

• تقسیم قوس: تقسیم قوس به بخش‌های کوچک‌تر (به عنوان مثال، از طریق شبکه‌های فلزی یا لوله‌ها) مقاومت کل را افزایش می‌دهد.

روش مقاومت پایین (قطع جریان صفر)

• قابلیت استفاده: فقط برای مدارهای AC، با استفاده از عبور طبیعی از صفر جریان (100 بار در ثانیه برای سیستم‌های 50 هرتز).

• مکانیزم:

• مقاومت قوس تا زمانی که جریان به صفر می‌رسد در سطوح پایین حفظ می‌شود.

• در عبور از صفر، قوس به طور طبیعی خاموش می‌شود. قدرت دی‌الکتریکی به سرعت در میان مراکز اتصال بازیابی می‌شود تا بازآتشی را جلوگیری کند، با استفاده از بازه کوتاه عدم وجود جریان برای دی‌ایونیزاسیون فاصله.

• مزیت: با استفاده از نقاط صفر ذاتی موج AC، تحلیل انرژی در داخل برش‌کننده کمینه می‌شود، که آن را برای قطع قوس بسیار کارآمد می‌کند.