Гашение электрической дуги в потоке сжатого газа.
Сжатый воздух обладает высокой плотностью , теплопроводностью и высокой электрической прочностью. Омывая дугу с большой скоростью, он охлаждает ее и при прохождении тока через нуль обеспечивает деионизацию дугового столба.
Воздух при высоком давлении обладает также высокой электрической прочностью, что создает высокую скорость нарастания эл. прочности промежутка.
После прохождения тока через нуль междуконтактный промежуток заполнен плазмой, нагретой до 12000— 15000 К. При охлаждении плазмы дуги воздухом эл. прочность промежутка восстанавливается но, чем больше отключаемый ток, тем труднее охладить плазму и тем медленнее идёт процесс восстановления эл. прочности. Поэтому для ДУ с продольным дутьем характерно уменьшение отключаемого тока с ростом скорости восстановления напряжения. При больших значениях отключаемого тока необходимо снижать скорость восстановления напряжения сети с помощью шунтирующих резисторов
7) Элегазом. элегаз обладает следующими преимуществами
1. Эл. прочность элегаза в 2,5 раза выше, чем у воздуха, и при давлении 0,2 МПа близка к эл. прочности трансформаторного масла.
2. дугогасящая способность элегаза примерно в 5 раз выше, чем у воздуха.
3. Высокая удельная плотность улучшает теплоотдачу токоведущих систем, что позволяет увеличить допустимую плотность тока и уменьшить массу меди в выключателе.
5. Элегаз является инертным газом, не вступающим в реакцию с кислородом и водородом, слабо разлагается дугой. Элегаз нетоксичен, хотя некоторые продукты, образующиеся при воздействии дуги, опасны.
Недостатком элегаза является высокая температура сжижения. Так, например, при давлении 1,31 МПа переход из газообразного состояния в жидкое происходит при 0°С. Это заставляет при высоком давлении прибегать к подогревающим устройствам.
8) Гашение дуги в трансформаторном масле. Камера расположена в трансформаторном масле Под действием энергии дуги происходит взрывоподобное разложение масла на водород и газы в виде паров масла.
Образующийся газовый пузырь стремится вырваться из камеры . При этом происходит эффективное охлаждение дуги потоками газа, вытекающими из камеры со скоростью звука.Кроме того, водород обладает исключительно высокой теплопроводностью и является одной из лучших дугогасящих сред.
Поскольку давление и эффективность гашения дуги зависят от ее энергии, то чем больше отключаемый ток, тем быстрее происходит гашение.
9) Гашение дуги в вакуумной среде. В вакуумном ДУ контакты расходятся в среде с давлением 10~4 Па , при котором плотность воздуха мала. Длина свободного пробега молекулы достигает 50, а длина свободного пролета электрона 300 м. При таких условиях электрический пробой между электродами затруднен из-за отсутствия носителей зарядов. Пробивное напряжение промежутка длиной 1 мм в вакууме достигает 100 кВ. Гашение дуги происходит при первом прохождении тока через нуль. Большим достоинством этого ДУ является высокая скорость восстановления эл. прочности промежутка.
Вакуумные ДУ могут применяться и для отключения постоянного тока. Для этого используются спец схемы,. На отключаемый вакуумным выключателем Q1 постоянный ток i накладывается переменный ток i2 контура LС, который начинает протекать после замыкания выключателя Q2. В результате
суммирования токов i 1 и i2 в один из моментов времени результирующий ток
проходит через нуль и дуга гаснет. После этого выключатель Q2 отключается. Вследствие сложности схемы вакуумные выключатели постоянного тока применяются редко.
10) Гашение электрической дуги с помощью полупроводниковых приборов. Бесконтактная коммутация. Для повышения износостойкости контактов используются полупроводниковые приборы — тиристоры, транзисторы и диоды.
При отсутствии тока управления тиристор ведет себя как очень большое активное сопротивление, при наличии поминального тока управления как очень малое сопротивление. После прохождения переменного тока через нуль тиристор восстанавливает свои вентильные свойства, тиристор закрывается, цепь тока обрывается.
Если контакты расходятся в отрицательный полупериод, то подобным образом ведёт себя второй тиристор.