Hva er en bue? | Bue i sirkuitbryter

Før vi går i detalj gjennom teknologier for bueutslukking eller bueutrydding som brukes i kretsavbryter, bør vi først vite hva en bue egentlig er.

Hva er en bue?

Når strømbærende kontakter i en kretsavbryter åpnes, blir mediumet mellom de åpnede kontaktene sterkt ionisert, og avbrytelsesstrømmen får en vei med lav motstand og fortsetter å strømme gjennom denne veien selv om kontaktene fysisk er skilt fra hverandre. Under strømningen fra én kontakt til en annen blir veien så varm at den gløder. Dette kalles en bue.

Bue i kretsavbryter

Når laststrømkontaktene i en kretsavbryter åpnes, opprettes det en bue i kretsavbryteren, mellom de adskilte kontaktene.

Så lenge denne bua er vedlikeholdt mellom kontaktene, vil strømmen gjennom kretsavbryteren ikke bli avbrutt helt, fordi bua er et ledende strømvei. For full avbrytelse av strømmen er det essensielt å slukke bua så raskt som mulig. Hoveddesignkriteriet for en kretsavbryter er å gi passende teknologi for bueutslukking i kretsavbryteren for å sikre rask og sikker strømavbrytelse. Så før vi går gjennom ulike bueutslukkingsteknikker som brukes i kretsavbrytere, bør vi prøve å forstå hva en bue er og grunnleggende teori om bue i kretsavbryter, la oss diskutere.

Termisk ionisering av gass

Det er flere frie elektroner og ioner til stede i en gass ved romtemperatur på grunn av ultralyss, kosmiske stråler og radioaktivitet fra jorden. Disse frie elektronene og ionene er så få at de er utilstrekkelige til å vedlikeholde strømføring. Gassmolekylene beveger seg tilfeldig ved romtemperatur. Det er funnet at et luftmolekyl ved en temperatur på 300oK (romtemperatur) beveger seg tilfeldig med en omtrentlig gjennomsnittshastighet på 500 meter/sekund og kolliderer med andre molekyler med en frekvens på 1010 ganger/sekund.

Disse tilfeldig bevegende molekylene kolliderer med hverandre på en veldig hyppig måte, men kinetiske energi hos molekylene er ikke tilstrekkelig til å trekke ut et elektron fra atomer i molekylene. Hvis temperaturen økes, vil luften bli oppvarmet, og dermed vil hastigheten til molekylene økes. Høyere hastighet betyr større påvirkning under intermolekylære kollisjoner. I denne situasjonen blir noen av molekylene oppløst i atomer. Hvis temperaturen på luften økes ytterligere, blir mange atomer berøvet valenselektroner og gjør gassen ionisert. Da kan denne ioniserte gassen lede elektrisitet på grunn av tilstrekkelige frie elektroner. Denne tilstanden for enhver gass eller luft kalles plasma. Dette fenomenet kalles termisk ionisering av gass.

Ionisering på grunn av elektronkollisjon

Som vi har diskutert, er det alltid noen frie elektroner og ioner til stede i luften eller gassen, men de er utilstrekkelige til å lede elektrisitet. Når disse frie elektronene kommer over et sterk elektrisk felt, rettes de mot høyere potensialpunkter i feltet og oppnår tilstrekkelig høy hastighet. Med andre ord, elektronene akselereres langs retningen av det elektriske feltet på grunn av høy potensialgradient. Under reisen kolliderer disse elektronene med andre atomer og molekyler i luften eller gassen og trekker valenselektroner fra deres baner.

Etter å være trukket ut fra foreldreatomer, vil elektronene også løpe langs retningen av samme elektriske felt på grunn av potensialgradient. Disse elektronene vil på samme måte kollidere med andre atomer og skape flere frie elektroner som også vil rettes langs elektrisk felt. På grunn av denne konjugative handlingen vil antallet av frie elektroner i gassen bli så høyt at gassen begynner å lede elektrisitet. Dette fenomenet er kjent som ionisering av gass på grunn av elektronkollisjon.

Deionisering av gass

Hvis alle årsakene til ionisering av gass fjernes fra en ionisert gass, kommer den raskt tilbake til sin nøytrale tilstand ved rekombinasjon av de positive og negative ladningene. Prosesse