Bir devre kesicinin akım taşıyan kontakları ayrılırken, bir yay oluşur ve kontaklar ayrıldıktan sonra kısa süreliğine devam eder. Bu yay, ürettiği ısı enerjisi nedeniyle tehlikeli olup, patlayıcı kuvvetler oluşturabilir.
Bir devre kesicisi, ekipmanı hasarlamadan veya personeli tehlikeye atmadan yayı söndürmelidir. Yay, kesicinin performansını önemli ölçüde etkiler. Bir DC yayını kesmek, AC yayından daha zordur. AC yada dalgasında, her dalga döngüsü sırasında akım doğal olarak sıfır seviyesine ulaşır, bu da yayın anlık olarak kaybolmasına neden olur. Bu sıfır geçiş, yayın yeniden yakılmasını önlemek için kısa süreli akım eksikliğini kullanarak boşluğu deiyonize etme ve yeniden ateşlenmeyi önleme fırsatı sağlar.
Bir yayanın iletkenliği, elektron yoğunluğu (kübik santimetre başına iyon), yaya çapının karesi ve yay uzunluğunun tersine orantılıdır. Yayın söndürülmesi için, serbest elektron yoğunluğunu (iyonlaşmayı) azaltmak, yay çapını küçültmek ve yay uzunluğunu artırmak önemlidir.
Yay Söndürme Yöntemleri
Devre kesicilerde yay söndürme için iki temel yöntem vardır:
Yüksek Direnç Yöntemi
Prinsip: Yayanın etkin direnci zamanla artırılır, bu da akımı yayın devam edebileceği düzeyin altına düşürerek yayın sönmeye neden olur.
Enerji Tüketimi: Yayın direnç tabanlı doğası nedeniyle, sistemin çoğu enerjisi devre kesicisinde tüketilir, bu önemli bir dezavantajdır.
Yay Direncini Arttırmak İçin Teknikler:
Bütünleştirme: İyon hareketliliğini ve elektron yoğunluğunu azaltır.
Yay Uzatma: Kontakların ayrılması, yol uzunluğunu artırarak direnci yükseltir.
Kesit Azaltma: Yay çapının daralması, iletkenliği azaltır.
Yay Bölme: Yayın küçük parçalara bölünmesi (örneğin, metal ızgaralar veya şematlar aracılığıyla) toplam direnci artırır.
Düşük Direnç (Sıfır Akım Kesme) Yöntemi
Uygulanabilirlik: AC devrelere özel, doğal akım sıfır geçişlerini (50 Hz sistemler için saniyede 100 kez) kullanır.
Mekanizma:
Akım sıfır seviyesine ulaşana kadar yay direnci düşük seviyelerde tutulur.
Sıfır geçişte, yay doğal olarak söner. Kontaklar arasında dielektrik dayanım hızla geri kazanılır, böylece kısa süreli akım eksikliği kullanılarak boşluğun deiyonize edilmesi ve yeniden ateşlenmesi önlenir.
Avantaj: AC dalgasının doğal sıfır noktalarını kullanarak kesicide enerji tüketimini en aza indirir, yay kesme açısından çok etkilidir.
Giriş
