断路器的灭弧原理

断路器中灭弧装置的种类

断路器必须在所有可能的网络条件下提供灭弧功能。

两种版本的灭弧装置已在断路器中得到应用——半封闭式和开放式。

在半封闭版本中，断路器被外壳覆盖，外壳上有用于排出热气体的开口。套管的体积足够大，以避免套管内部出现过大的超压。在半封闭版本中，热电离气体发射区通常距离排气口几厘米。该设计解决方案用于安装在其他设备旁边的自动断路器、开关设备和手动操作机器中。限流断路器不超过 50 kA。

在 100 kA 及更高的电流下，断路器中使用具有大放电面积的开放室。半封闭设计通常用于装配和通用自动机器，开放式设计用于高限制电流（100 kA 及以上）或高电压（超过 1000 V）的高速和自动机器。

安装和通用断路器中的电弧熄灭方法

在大量使用（安装和通用）的断路器中，广泛使用由钢板制成的去离子弧栅。如果断路器要求同时在交流和直流下运行，则板的数量由跳闸条件选择 恒流电路... 每对板的电压必须小于 25 V。

在电压为 660 V 的交流电路中，此类电弧装置可提供高达 50 kA 的电流进行灭弧。在直流电下，这些设备可在高达 440 V 的电压下工作，并可切断高达 55 kA 的电流。使用钢板灭弧器，淬火是安静的，从灭弧器释放的电离和加热气体最少。

断路器灭弧室的种类

对于高电流，使用带有迷宫狭缝的腔室和直纵向狭缝腔室。电弧通过电流线圈的磁力吹入槽中。

纵向狭缝室可具有若干个恒定横截面的平行狭缝。这减少了腔室的空气阻力，并使大电流电弧更容易进入槽。首先，电弧被分成一系列平行纤维。但是，在所有平行分支中，只剩下一个，最终发生灭绝。室壁和隔板由石棉水泥制成。

在迷宫狭缝室中，电弧逐渐进入之字形狭缝不会在高电流下产生高阻力。窄间隙会增加电弧中的电压梯度，从而减少淬火所需的电弧长度。槽的之字形减小了机器的尺寸。

在带有迷宫式狭缝的腔室中，电弧被腔室壁集中冷却，由于电弧在狭缝壁上散发大量热量，因此腔室材料必须具有较高的耐热性电导率和熔点。

为防止电弧被高温破坏，必须保持电弧连续高速运动。这需要沿着槽中电弧的整个路径产生强大的磁场。如果速度不够，则破坏灭弧装置。

堇青石用作腔室材料。由于空气阻力增加，因此不使用纤维、有机玻璃等气体形成材料。

目前，为了简化设计（拒绝强大而复杂的磁爆系统），他们正在回归消电离钢栅格的想法。带电弧触点凹槽的钢板会产生移动电弧的力。与传统的电网不同，电弧与绝缘钢板接触：熄灭的方式与在带有横向绝缘隔板的腔室中的方式相同，但没有移动电弧的特殊磁系统。

电弧对自动接触开关的影响

自动断路器最关键的部分是触点。在自动模式下额定电流高达200 A时，断路器使用一对触头，可以衬有金属陶瓷以增加电弧电阻。

大额定电流需要自动应用可移动桥式或一对主触头和电弧触头的两级接触断路器。断路器的主触头衬有银或金属陶瓷（银、镍、石墨）。固定电弧触头覆有SV-50金属陶瓷（银、钨），可拆卸SN-29GZ。金属陶瓷等品牌用于自动开关。

在用于高额定电流的断路器中，使用了多对并联的主触头。

在高速断路器中，为了减少自身时间，只采用低浸没的端触头。触点由铜制成，接触面为银。由于额定电流的增加和自动开关的接触电阻相对较高，目前正在进行使用液体对触点进行人工冷却的工作。这个问题的解决方案可以让您保持低重量和性能。断路器并将连续电流从 2500 增加到 10000 A。

短路时自动开关触点的稳定性

接通时断路器触点的稳定性 短路 取决于触点中压力上升的速率。当包含电流的幅度大于30-40kA时，使用力矩动作机，其中触头的移动速度和触头中的压力不依赖于开关手柄的移动速度。

在选择性通用断路器中，当短路电流流动时会产生故意的时间延迟。

为了避免断路器触点熔焊，必须采用电动补偿。当电流在电弧电路中流向承载固定电弧触头断路器的导体时，电动力作用，增加触头上的压力。