Устройство контактно-дугогасительной системы

Поскольку важнейшим узлом контактора является контактно-дугогасительная система, подробно рассмотрим особенности её конструкции. Наиболее распространенный вариант исполнения дугогасителъной системы контакторов в упрощенном виде представлен на Рисунке 4.

Для гашения электрической дуги при размыкании контактов применяются различные системы. Наиболее распространенными являются щелевые камеры с магнитным дутьем. Различают системы с последовательным (катушка тока) и параллельным (катушка напряжения) включением катушки, предназначенной для создания магнитного поля.

В устройствах дугогашения с магнитным дутьем катушка 24 размешается на сердечнике 1, который вместе с двумя пластинами 25 образует магнитопровод, охватывающий камеру 4 с обеих сторон и обеспечивающий подведение магнитного потока Ф в зону горения дуги Д между контактами 2 и 5.

При взаимодействии магнитного потока Ф с током дуги последняя перемещается вверх по контактам, переходит на дугогасительные рога (не показаны) и значительно удлиняется. Далее дуга Д попадает в щелевую часть  камеры 4, интенсивно охлаждается и гаснет. Таким образом, ток главной цепи, то есть ток дуги  через нагрузку  прекращается.

При последовательном магнитном дутье катушка 24 включается в цепь коммутируемого тока  и её сечение рассчитывается на величину этого тока. При параллельном магнитном дутье катушка включается на полное напряжение  главной цепи.

Катушка последовательного магнитного дутья 24 обычно имеет от двух до десяти витков и выполняется в виде наматываемой на ребро шины прямоугольного сечения (без изоляции) с воздушными промежутками между витками. Катушка параллельного магнитного дутья имеет значительное число витков с изоляцией, рассчитанной на напряжение  главной цепи. В обоих исполнениях взаимодействие магнитного поля с током дуги должно приводить к появлению силы , перемещающей дугу Д в камеру.

Если представить дугу Д как проводник длиной l с током I, помещенный в магнитное поле с индукцией B, то сила перемещения , воздействующая на дугу, определяется как

,                                     (1)

где j – угол между вектором магнитной индукции B и вектором длины l.

Если учесть, что в системах магнитного дутья угол j = 90º, и индукция  , то (1) преобразуется к виду

H – напряжённость магнитного поля.

Рисунок 4 . Щелевая дугогасительная камера с магнитным дутьём. Обозначение позиций соответствует рисунку 1.

Если принять допущение о том, что магнитопровод системы магнитного дутья в процессе работы не насыщается, то напряженность магнитного поля в зоне горения дуги

,              (3)

где w – количество витков катушки магнитного дутья;

 – расстояние между полюсами дугогасительной камеры.

Далее необходимо учесть, что при последовательном дутье ток в катушке равен коммутируемому току, а при параллельном дутье определяется соотношением

,

где U – напряжение главной цепи;

R – электрическое сопротивление обмотки катушки.

Тогда сила воздействия на дугу при последовательном дутье

.                  (5)

При параллельном дутье сила  будет вычисляться как

                  (6)

В общем случае при отключении малых токов параллельное дутьё более эффективно и время дуги меньше времени дуги по сравнению с последовательным дутьём. При увеличении отключаемого тока в дугогасительном устройстве с последовательным дутьём сила дутья быстро возрастает (пропорционально квадрату тока), время дуги уменьшается и поэтому целесообразно применение именно такого устройства при коммутации больших токов.

Кроме описанных систем магнитного дутья, также находят применение дугогасительные устройства с постоянными магнитами, которые по принципу действия аналогичны системам с параллельным дутьем.

Важную роль в дугогашении играют дугогасительные камеры, которые могут быть щелевыми (разной конфигурации), с деионными металлическими пластинами (дугогасительной решёткой) и комбинированными.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: