Λειτουργία Σφραγίδας Κύκλωμα (Χρόνος Λειτουργίας & Τρίπτησης)
Η βασική λειτουργία ενός ηλεκτρικού συνεργάτη διακοπής είναι να παρέχει ανοίγμα και κλείσιμο των επαφών που μεταφέρουν ρεύμα. Αν και φαίνεται πολύ απλή, πρέπει να θυμόμαστε ότι ένας συνεργάτης διακοπής παραμένει στην κλειστή θέση του για το μεγαλύτερο μέρος της διάρκειας ζωής του. Πολύ σπάνια απαιτείται να λειτουργήσει ο συνεργάτης διακοπής για το ανοίγμα και το κλείσιμο των επαφών του.
Επομένως, η λειτουργία του συνεργάτη διακοπής πρέπει να είναι πολύ αξιόπιστη χωρίς καθυστερήσεις ή βραδύτητα. Για την επίτευξη αυτής της αξιοπιστίας, το μηχανισμός λειτουργίας του συνεργάτη διακοπής γίνεται πιο περίπλοκος από ό,τι θα ήταν προσδοκώμενο αρχικά.
Το ανοίγμα και το κλείσιμο της απόστασης μεταξύ των επαφών και την ταχύτητα των κινούμενων επαφών κατά τη λειτουργία, είναι τα πιο σημαντικά παράμετρα που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό συνεργάτη διακοπής.
Η απόσταση μεταξύ των επαφών, η ταξιδιωτική απόσταση των κινούμενων επαφών και η ταχύτητά τους καθορίζονται από τον τύπο του μέσου σβήσης του φλεγμού, το ρεύμα και την τάση του συνεργάτη διακοπής.
Μια τυπική καμπύλη λειτουργίας συνεργάτη διακοπής εμφανίζεται στο διάγραμμα παρακάτω.
Στο διάγραμμα, ο άξονας X αντιπροσωπεύει το χρόνο σε χιλιοστούς δευτερολέπτων και ο άξονας Y αντιπροσωπεύει την απόσταση σε χιλιοστούς μέτρων.
Ας πούμε ότι στο χρόνο T0 το ρεύμα ξεκινά να ρέει μέσα από την κλείσιμη κατασκευή. Μετά από το χρόνο T1 η κινούμενη επαφή ξεκινά να ταξιδεύει προς τη σταθερή επαφή. Στο χρόνο T2 η κινούμενη επαφή αγγίζει τη σταθερή επαφή. Στο χρόνο T3 η κινούμενη επαφή φτάνει στην κλειστή θέση της. T3 – T2 είναι ο χρόνος υπερφόρτωσης αυτών των δύο επαφών (κινούμενης και σταθερής). Μετά το χρόνο T3 η κινούμενη επαφή επιστρέφει λίγο και ξαναέρχεται στη σταθερή κλειστή θέση της, μετά το χρόνο T4.
Τώρα, προχωρούμε στη λειτουργία τριπλογής. Ας πούμε ότι στο χρόνο T5 το ρεύμα ξεκινά να ρέει μέσα από την κατασκευή τριπλογής του συνεργάτη διακοπής. Στο χρόνο T6 η κινούμενη επαφή ξεκινά να ταξιδεύει πίσω για το ανοίγμα των επαφών. Μετά το χρόνο T7, η κινούμενη επαφή τελικά αποσυνδέεται από τη σταθερή επαφή. Ο χρόνος (T7 – T6) είναι ο χρόνος υπερκάλυψης.
Τώρα, στο χρόνο T8 η κινούμενη επαφή επιστρέφει στην τελική ανοιχτή θέση της, αλλά εδώ δεν θα είναι σε κατάσταση ηρεμίας, καθώς θα υπάρχουν κάποιες μηχανικές ταλάντωσεις της κινούμενης επαφής πριν φτάσει στην τελική ηρεμημένη θέση της. Στο χρόνο T9 η κινούμενη επαφή τελικά φτάνει στην ηρεμημένη θέση της. Αυτό ισχύει και για τόσο τους τυπικούς όσο και τους συνεργάτες διακοπής με απομακρυσμένη ελεγχού.
Απαιτήσεις Λειτουργίας Ανοίγματος Συνεργάτη Διακοπής
Ο συνεργάτης διακοπής πρέπει να είναι σε ανοιχτή θέση όσο το δυνατόν πιο γρήγορα. Αυτό είναι επειδή πρέπει να περιορίσει την ερόσιον των επαφών και να διακόψει το ρεύμα παραβίασης το ταχύτερο δυνατό. Ωστόσο, η συνολική ταξιδιωτική απόσταση της κινούμενης επαφής δεν καθορίζεται μόνο από την ανάγκη διακοπής του ρεύματος παραβίασης, αλλά και από την απόσταση των επαφών που απαιτείται για να αντέξει τις φυσικές ηλεκτροστατικές έντασεις και την ηλεκτρική ένταση από αστραπή που εμφανίζεται μεταξύ των επαφών όταν ο συνεργάτης διακοπής είναι σε ανοιχτή θέση.
Η ανάγκη μεταφοράς συνεχούς ρεύματος και η αντοχή ενός χρονικού διαστήματος φλεγμού στον συνεργάτη διακοπής, καθιστούν απαραίτητη τη χρήση δύο σειρών επαφών παράλληλα, η μία η πρωτεύουσα επαφή, η οποία είναι πάντα κατασκευασμένη από υλικά με υψηλή συνεκτικότητα, όπως το χάλυβα, και η άλλη η επαφή φλεγμού, κατασκευασμένη από υλικά αντοχής στον φλεγμό, όπως το τουγγάρι ή το μολυβδόνιο, τα οποία έχουν πολύ χαμηλότερη συνεκτικότητα από τις πρωτεύουσες επαφές.
Κατά τη λειτουργία ανοίγματος συνεργάτη διακοπής, οι πρωτεύουσες επαφές ανοίγουν πριν από τις επαφές φλεγμού. Ωστόσο, λόγω της διαφοράς στην ηλεκτρική αντίσταση και την ενδυναμισμό των ηλεκτρικών διαδρομών των πρωτεύουσα και επαφών φλεγμού, απαιτείται ένα πεπερασμένο χρονικό διάστημα για την πλήρη μεταφορά ρεύματος, δηλαδή από τις πρωτεύουσες ή κύριες επαφές στην επαφή φλεγμού.
Έτσι, όταν η κινούμενη επαφή ξεκινά να ταξιδεύει από την κλειστή θέση στην ανοιχτή θέση, η απόσταση μεταξύ των επαφών αυξάνεται σταδιακά και μετά από κάποιο χρόνο φτάνει σε μια κρίσιμη θέση επαφής, η οποία δείχνει την ελάχιστη απόσταση επαφής που απαιτείται για την πρόληψη επαναφλεγμού μετά το επόμενο μηδενικό ρεύμα.
Το υπόλοιπο της ταξιδιωτικής απόστασης απαιτείται μόνο για τη διατήρηση αρκετής ηλεκτρικής αντοχής μεταξύ της απόστασης των επαφών και για σκοπούς επιβράδυνσης.
Απαιτήσεις Λειτουργίας Κλείσιμου Συνεργάτη Διακοπής
Κατά τη λειτουργία κλείσιμου του συνεργάτη διακοπής, απαιτούνται τα εξής,
Η κινούμενη επαφή πρέπει να ταξιδεύει προς τη σταθερή επαφή με αρκετή ταχύτητα για να προλάβει το φαινόμενο προφλεγμού. Καθώς η απόσταση επαφής μειώνεται, ο φλεγμός μπορεί να ξεκινήσει πριν από το τελικό κλείσιμο των επαφών.
Κατά την κλείσιμη των επαφών, το μέσο μεταξύ των επαφών αντικαθιστάται, άρα πρέπει να παρέχεται αρκετή μηχανική ισχύς κατά την αυτή την λειτουργία συνεργάτη διακοπής για τη συμπίεση του ηλεκτροστατικού μέσου στην κάμπα φλεγμού.
Μετά την επαφή με τη σταθερή επαφή, η κινούμενη επαφή μπορεί να επιστρέψει, λόγω της απωθητικής δύναμης, την οποία δεν είναι καθόλου επιθυμητή. Άρα, πρέπει να παρέχεται αρκετή μηχανική ενέργεια για να ξεπεράσει την απωθητική δύναμη λόγω της λειτουργίας κλείσιμου σε παραβίαση.
