Prekidnik (Vrijeme rada i odskakanja)

Primarna funkcija električnog prekidača je pružanje otvaranja i zatvaranja kontakata koji nosi struja. Iako to izgleda vrlo jednostavno, trebamo se sjetiti da prekidač ostaje u zatvorenom položaju veći dio svog životnog vijeka. Vrlo rijetko je potrebno operirati prekidač za otvaranje i zatvaranje njegovih kontakata.

Stoga mora biti vrlo pouzdan rad prekidača bez bilo kakvog odgoda ili osporavanja. Za postizanje ove pouzdanosti mehanizam rada prekidača postaje složeniji nego što je prvobitno misljenje.

Razmak otvaranja i zatvaranja između kontakata te brzina kretanja pokretnih kontakata tijekom rada, su najvažniji parametri za razmatranje tijekom dizajna prekidača.

Razmak kontakta, putovanje pokretnih kontakata i njihova brzina određuju se tipom sredstva za ugasište luka, strujom i naponom prekidača.
Tipična karakteristična krivulja rada prekidača prikazana je na grafikonu ispod.
Ovdje na grafikonu, X os predstavlja vrijeme u milisekundama, a Y os predstavlja udaljenost u milimetrima.

Neka u trenutku T0 struja počne teći kroz bobinu zatvaranja. Nakon vremena T1 pokretni kontakt počne kretati prema fiksnom kontaktu. U trenutku T2 pokretni kontakt dodirne fiksnog kontakta. U trenutku T3 pokretni kontakt stigne do svojeg zatvorenog položaja. T3 – T2 je period preopterećenja ovih dva kontakta (pokretnog i fiksnog). Nakon vremena T3 pokretni kontakt malo odbacuje nazad, a zatim ponovno dolazi do svojeg fiksnog zatvorenog položaja, nakon vremena T4.

Sada se okrenimo radu prekidnice. Neka u trenutku T5 struja počne teći kroz bobinu prekidnice prekidača. U trenutku T6 pokretni kontakt počne kretati unazad kako bi otvorio kontakte. Nakon vremena T7, pokretni kontakt konačno odvoji fiksnog kontakta. Vrijeme (T7 – T6) je preklapanje.

Sada u trenutku T8 pokretni kontakt vraća se u svoj konačni otvoreni položaj, ali neće biti u mirovanju jer će doći do nekih mehaničkih oscilacija pokretnog kontakta prije nego što stigne do svog konačnog mirovnog položaja. U trenutku T9 pokretni kontakt konačno stigne do svog mirovnog položaja. To vrijedi i za standardne i daljinski upravljane prekidače.

Zahtjevi za otvaranjem prekidača

Prekidač se želi što brže otvoriti. To je zbog ograničavanja erozije kontakata i što brže prekinuti grešku u strujnom toku. Međutim, ukupna putovanja pokretnog kontakta nije određena samo potrebom prekida greške u strujnom toku, već i razmakom kontakata potrebnim za otpornost na normalne dielektrične stresove i napadne impulzne naponove koje se pojavljuju između kontakata kada je prekidač otvoren.

Potreba za prenosom neprekidne struje i za otpornosti na period luka u prekidaču, čini nužnim korištenje dvije skupine kontakata paralelno, jedan glavni kontakt koji je uvijek izrađen od materijala visoke provodnosti, poput bakra, a drugi lukotrajan kontakt, izrađen od materijala otpornih na luk, poput volframa ili molibdena, koji ima znatno nižu provodnost od glavnih kontakata.

Tijekom otvaranja operacije prekidača, glavni kontakti se otvaraju prije lukotrajnih kontakata. Međutim, zbog razlike u električnom otporu i indukciji električnih puteva glavnih i lukotrajnih kontakata, potrebno je konačno vrijeme za postizanje totalne komutacije struje, odnosno od glavnih ili glavnih kontakata do grane lukotrajnih kontakata.

Dakle, kada pokretni kontakt počne kretati od zatvorenog položaja do otvorenog položaja, razmak kontakta postepeno povećava, a nakon nekog vremena dosegnut je kritični položaj kontakta koji označava minimalnu provodnu razmak potreban za sprečavanje novog lukotrajanja nakon sljedećeg nultog toka struje.
Preostali dio putovanja potreban je samo za održavanje dovoljne dielektrične čvrstoće između razmaka kontakata i za deceleraciju.

Zahtjevi za zatvaranjem prekidača

Tijekom zatvaranja prekidača potrebno je,

1. Pokretni kontakt mora se kretati prema fiksnom kontaktu dovoljno brzo kako bi se spriječio fenomen pre-luka. Kako se razmak kontakta smanjuje, luka može početi prije nego što se kontakti konačno zatvore.

2. Tijekom zatvaranja kontakata, sredstvo između kontakata zamjenjuje se, stoga je potrebna dovoljna mehanička snaga da bi se tijekom ove operacije prekidača komprimiralo dielektrično sredstvo u lukotrajnoj komori.

3. Nakon udara u fiksnom kontakt, pokretni kontakt može odskočiti nazad, zbog odbijajuće sile koja uopće nije poželjna. Stoga je potrebna dovoljna mehanička energija kako bi se premoćila odbijajuća sila zbog zatvaranja operacije na grešci.

4. U mehanizmu s prugama, općenito se puni pruga za prekid ili otvaranje tijekom operacije zatvaranja. Stoga je potrebna dovoljna mehanička energija i za punjenje otvarajuće pruge.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedne djeljenja, ako postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.