Que é un interruptor de circuito de extinción de arco?

Cando as contactos portadores de corrente dun interruptor separánse, forma un arco que persiste brevemente despois da separación dos contactos. Este arco é perigoso debido á enerxía térmica que xera, que pode producir forzas explosivas.

O interruptor debe extinguir o arco sen danar o equipo nin poñer en perigo ao persoal. O arco inflúe significativamente no rendemento do interruptor. Interrumpir un arco DC é inherentemente máis desafiante que un arco AC. No caso dun arco AC, a corrente alcanza naturalmente cero durante cada ciclo da onda, causando que o arco desaparezca momentaneamente. Esta travesía por cero crea unha oportunidade para prevenir a reprodución do arco, aproveitando o breve intervalo de ausencia de corrente para desionizar a fenda e inhibir a reencendida.

A conductancia dun arco é proporcional á densidade de eléctrons (ións por centímetro cúbico), ao cadrado do diámetro do arco e ao inverso da lonxitude do arco. Para a extinción do arco, é esencial reducir a densidade de eléctrons libres (ionización), diminuír o diámetro do arco e aumentar a súa lonxitude.

Métodos de Extinción do Arco

Hai dous métodos principais para a extinción do arco nos interruptores:

Método de Alta Resistencia

• Principio: A resistencia efectiva do arco incrementase co tempo, reducindo a corrente a un nivel no que a xeración de calor xa non pode sostener o arco, levando á súa extinción.

• Dissipación de Enerxía: Debido á natureza resistiva do arco, a maior parte da enerxía do sistema dissípase dentro do interruptor, unha desvantaxe significativa.

• Técnicas para Incrementar a Resistencia do Arco:

• Enfriamento: Reduce a mobilidade dos íons e a densidade de eléctrons.

• Aumento da Lonxitude do Arco: A separación dos contactos aumenta a lonxitude do camiño, elevando a resistencia.

• Reducción da Sección Transversal: Estreitar o diámetro do arco diminúe a conductancia.

• División do Arco: Dividir o arco en segmentos máis pequenos (por exemplo, mediante grellas ou canles metálicas) aumenta a resistencia total.

Método de Baixa Resistencia (Interrupción con Corrente Cero)

• Axuste: Exclusivo para circuitos AC, aproveitando os cruces naturais por cero da corrente (100 veces por segundo para sistemas de 50 Hz).

• Mecanismo:

• A resistencia do arco mántense a niveis baixos ata que a corrente alcanza cero.

• No cruce por cero, o arco extingúese naturalmente. A resistencia dieléctrica restablecése rapidamente entre os contactos para prevenir a reprodución, aproveitando a breve ausencia de corrente para desionizar a fenda.

• Vantaxe: Minimiza a dissipación de enerxía dentro do interruptor aproveitando os puntos naturais de cero da onda AC, facendo que sexa moi eficiente para a interrupción do arco.