Što je prekidnik za ugasežu lukova

Kada se nosioci struje u prekidaču odvoje, formira se luk i trajanje kratko nakon odvojavanja kontakata. Taj luk je opasan zbog topline koju generira, što može proizvesti eksplozivne sile.

Prekidač mora ugасити luk bez oštećenja opreme ili stavljanja osoba u opasnost. Luk značajno utječe na performanse prekidača. Prekid DC luka је po prirodi složeniji nego AC luk. U AC luku struja prirodno doseže nulu tijekom svakog ciklusa vala, što dovodi do privremenog nestanka luka. Ova nul-točka stvara priliku za sprečavanje ponovnog zapaljenja luka, iskorištavajući kratak interval odsustva struje za deionizaciju razmaka i sprječavanje ponovnog zapaljenja.

Vodljivost luka proporcionalna је gustoći elektrona (jonova po kubičnom centimetru), kvadratu promjera luka i inverznu vrijednosti duljine luka. Za ugасити luk, potrebno је smanjiti gustoću slobodnih elektrona (jonizaciju), smanjiti promjer luka i povećati duljinu luka.

Metode ugасити luka

Postoje dvije glavne metode za ugасити luka u prekidačima:

Metoda visokog otpora

• Princip: Efektivni otpor luka se s vremenom povećava, smanjujući struju na razinu na kojoj generacija toplinske energije više ne može održati luk, što dovodi do njegovog ugасити.

• Dissipacija energije: Zbog otpornosne prirode luka, većina energije sustava rasipa se unutar prekidača, što је značajan nedostatak.

• Tehnike za povećanje otpora luka:

• Hlađenje: Smanjuje mobilnost jonova i gustoću elektrona.

• Prolježnjanje luka: Odvojavanje kontakata povećava putanju, povećavajući otpor.

• Smanjenje presjeka: Sužavanje promjera luka smanjuje vodljivost.

• Razdvajanje luka: Podjela luka na manje segmente (npr. preko metalnih mreža ili kanala) povećava ukupni otpor.

Metoda niskog otpora (prekid struje kod nule)

• Primjenjivost: Isključivo za AC krugove, iskorištavajući prirodne nultočke struje (100 puta u sekundi za sustave od 50 Hz).

• Mehanizam:

• Otpor luka zadržava se na niskim razinama dok struja ne doseže nulu.

• Na nultočki luk se prirodno ugасити. Dielektrička čvrstoća brzo se obnavlja između kontakata kako bi se spriječilo ponovno zapaljenje, iskorištavajući kratki interval odsustva struje za deionizaciju razmaka.

• Prednost: Minimizira rasipanje energije unutar prekidača koristeći prirodne nultočke AC talasa, čime postaje vrlo učinkovit za prekid luka.